abaqus屈服分析的案例
Abaqus 采用YLD2000-2D屈服準則的UMAT子程序
Barlat在2003年提出了專門針對平面應力問題的各向異性屈服準則，該屈服準則對于各向異性材料具有很高的精度，得到了廣泛的應用。
YLD2000-2D屈服面示意圖
Yld2000-2d屈服準則由下式給出
其中
矩陣X′和X″的元素分別由柯西應力的下列線性變換獲得
L′和L″的分量由下式求得
積分算法采用徑向返回算法，該方法是穩健和精確的。
當彈性試算超出屈服面時，則需要進行塑性修正
使其滿足
公式9可以通過牛頓法進行迭代求解。
計算的應力應變曲線如下圖所示
B, F. Barlat A , et al. "Plane stress yield function for aluminum alloy sheets—part 1: theory." International Journal of Plasticity 19. 9(2003):1297-1319.
王海波, 萬敏, 閻昱,等. 屈服準則在有限元軟件中實現的正確性驗證[J]. 固體力學學報, 2010, 031(002):173-180.
展開 沖壓覆蓋件屈服紋缺陷的微觀分析
但在實際生產中我們經常會遇到某些帶鋼經過拉矯以后，雖在一定程度上改善了板形質量，卻導致表面上出現不同程度的褶皺或橫褶紋缺陷，有些汽車用板甚至是在沖壓成形環節才顯示出類似缺陷，這種橫褶紋俗稱屈服紋，且大部分褶紋通常還有手感，嚴重影響產品質量。針對這種缺陷，對其進行深入地顯微分析，才能最大程度地避免相關缺陷的出現。
案例分析
設備和儀器
分析設備主要有Bruker公司Contour GT型三維光學輪廓儀，FEI 公司Quanta400 型掃描電鏡，ZWICKZ600E型電子拉伸試驗機。
表面輪廓觀察
用Bruker公司Contour GT型三維光學輪廓儀對表面屈服紋處進行觀察，如圖2 所示。
拉伸力學檢驗及斷口分析
圖1 帶有屈服紋缺陷的沖壓覆蓋件
在圖1 中的藍色區域中取樣條進行A50 尺寸標準的拉伸力學分析，兩個樣條的拉伸力學曲線如圖4和圖5 所示。
由圖4、圖5 可以看出兩個試樣在拉伸過程中的屈服平臺均明顯短于正常的拉伸曲線，且屈服強度都在380MPa、抗拉強度都在445MPa 以上，其延伸率都高于26%，而常規的此鋼種的屈服強度在330MPa 左右、抗拉強度在435MPa 左右，正常的延伸率在18%左右，可見試樣表面有屈服紋，能在一定程度上改變其拉伸力學屬性。
用電鏡對拉伸后的試樣進行斷口觀察，如圖6、圖7 所示。可以觀察到斷口處皆為韌窩特征，但韌窩明顯有剪切拉伸變形，懷疑是表面的屈服紋在拉伸時產生的微量剪切力導致。
討論和分析
在一般情況下，退火后的帶鋼會帶有明顯的屈服平臺。而平整時的張力只使帶鋼產生彈性變形，沒有塑性變形。
展開 針對平面應力問題的YLD2000-2D屈服準則及其在ABAQUS中UMAT子程序的實現
Barlat在2003年提出了專門針對平面應力問題的各向異性屈服準則，該屈服準則對于各向異性材料具有很高的精度，得到了廣泛的應用。
YLD2000-2D屈服面示意圖
Yld2000-2d屈服準則由下式給出
其中
矩陣X′和X″的元素分別由柯西應力的下列線性變換獲得
L′和L″的分量由下式求得
積分算法采用徑向返回算法，該方法是穩健和精確的。
當彈性試算超出屈服面時，則需要進行塑性修正
使其滿足
公式9可以通過牛頓法進行迭代求解。
計算的應力應變曲線如下圖所示
B, F. Barlat A , et al. "Plane stress yield function for aluminum alloy sheets—part 1: theory." International Journal of Plasticity 19. 9(2003):1297-1319.
王海波, 萬敏, 閻昱,等. 屈服準則在有限元軟件中實現的正確性驗證[J]. 固體力學學報, 2010, 031(002):173-180.
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展開 CAE在連接器屈服量、正向力分析中的應用
彈片式連接器就是連接器的一種，彈片式連接器應用于智能設備電力接觸裝置中，其中彈片式連接器的正向力和屈服量都是非常重要的指標。通過分析正向力，可以讓連接器保持良好的接觸性能，抵抗微跌落時掉電，也可以防止端子屈服和電鍍層磨損。而屈服量分析可可降低插拔力，不至于影響連接器的彈性偏移性能。以下為有限元科技為某連接器企業做的彈片式連接器正向力和屈服量項目分析。
產品問題概述：
在特定行程下，計算接觸彈片的正向力及屈服量。
材料參數：
彈性模量：127000Mpa
泊松比：0.32
屈服強度：950~1150Mpa，分析取值1050Mpa
拉伸強度：1050~1250Mpa，分析取值1150Mpa
延伸率： 3%
幾何模型：
FEA模型：
分析工況：
工況一：正向力，下壓行程為離塑膠面0.10的位置（即施加下壓行程0.42mm）
工況二：屈服量，下壓行程至塑膠面的位置（即施加下壓行程0.52mm）
分析結果：
1、彈片下壓行程為離塑膠面0.10的位置（即施加下壓行程0.42mm）時的正向力為：6.18N。
2、彈片下壓行程至塑膠面的位置（即施加下壓行程0.52mm）時的屈服量為：0.061mm
展開 
ABAQUS中mises應力云圖顯示的最大值還不到屈服應力值為啥還有PEEQ值
ABAQUS中mises應力云圖顯示的最大值還不到屈服應力值為啥還有PEEQ值，PEEQ云圖有變形值
Abaqus 非線性屈曲分析方法 附ABAQUS分析手冊分析卷下載
當然，對于方筒這類實際上是通過顯示方法實現的，更準確的講是動力屈曲分析，所以我們還得判斷動能、塑形耗散等能量參數，才能使結果更加準確。
下載地址：ABAQUS分析手冊分析卷
Abaqus子結構與子模型分析技術 附ABAQUS結構工程分析及實例詳解文檔下載
-通過2個工程案例學習Abaqus中的子結構與子模型分析技術”
子結構與子模型技術在Abaqus中屬于模擬抽象化的范疇，所有Abaqus模型都涉及一定程度的抽象，但是除了傳統有限元的抽象方法之外，還可以通過以下幾種模擬抽象化技術來降低求解成本。
子結構
子模型
生成矩陣
對稱模型生成、結果傳遞和循環對稱模型
周期介質分析
網格劃分的梁橫截面
擴展有限元方法（XFEM）
適當地利用這些抽象化建模技術可以極大地提高Abaqus的分析效率，本期文章介紹一下子結構和子模型技術。
01
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子結構
在有限元分析里，子結構也叫超級單元，是由多個單元組成的一個“整體單元”，它在線性分析的基礎上消除了“整體單元”中保留節點以外所有節點的自由度；子結構的系統矩陣（剛度、質量）也被縮聚成較小的矩陣，可以根據需求恢復內部求解。
很多實際工程結構都比較龐大，導致完整結構的有限元模型計算量超出計算機的硬件資源，對于具有線性響應的此類問題，可以使用子結構縮聚的方法，在一般配置的計算機上來求解完整結構的響應。
展開 Abaqus接觸非線性在有限元計算分析中的應用 附莊茁ABAQUS非線性有限元分析與實例下載
來源：有限元在線
ABAQUS的非線性主要在有三種：幾何非線性，材料非線性以及接觸非線性。接觸非線性在ABAQUS的有限元計算分析中應用非常廣泛，特別是動態顯式的求解，只要模型中包含兩個以上相互接觸的部件，就要用到接觸非線性。
ABAQUS接觸非線性的設置主要在Interation模塊中完成，設置接觸的屬性時，可以設置摩擦系數，阻尼系數，損壞，失效準則等非線性參數，如圖1所示。
如圖2所示，在接觸定義界面，可以選擇通用接觸、面-面接觸、自接觸等各種非線性接觸方式。
在接觸編輯界面，可以選擇機械約束方式為運動學接觸算法，或是懲罰接觸方式，還可選擇滑移方式為有限滑移或小滑移，如圖3所示。
這是對模型定義非線性接觸后得到的分析結果，以供參考。
下載地址：莊茁ABAQUS非線性有限元分析與實例
展開 基于Abaqus的建筑結構隔震分析 附ABAQUS建筑結構分析應用下載
本文采用Abaqus，通過時程分析的方法，對上述隔震結構的常規設計方法進行研究。算例的時程分析結果顯示，在大震作用下，隔震結構的性能與小震彈性設計會存在明顯差異，從而揭示了這一方法的局限性。
結構模型與小震設計
結構模型如圖1所示，其中圖1b增加了隔震層，采用隔震橡膠支座HDR400[4]，橡膠層厚度75mm，豎向剛度K=2050000KN/m，水平等效剛度Kh=1080KN/mmm。屈服前剛度4030KN/m，屈服后剛度730KN/m，屈服剪力32KN。為了比較，原始結構模型采用兩種方案：
M1: 剪力墻洞口2500*2500，剪力墻厚240mm
M2: 剪力墻洞口2000*2500，剪力墻厚280mm
小震彈性設計中，隔震支座采用等效側向剛度計算結果(7度0.15g，設計地震分組第三組，場地類別II，特征周期Tg=0.45，地震影響系數最大值Alpha=0.12)。
展開 Abaqus超彈性材料分析 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷下載
三、后處理
1、位移云圖
圖8 位移云圖
2、應力云圖
圖9 接觸定義
下載地址：Abaqus 分析用戶手冊材料卷
ABAQUS的直齒圓柱齒輪模態有限元分析 附ABAQUS有限元分析常見問題解答下載
下載地址：ABAQUS有限元分析常見問題解答
Abaqus的響應譜分析 附Abaqus頻響分析完整過程下載
在ABAQUS中，響應譜分析是分為兩步完成的，第一步需要設置一個頻率提取分析步，提取結構的前幾階固有頻率；在第二個分析步中設置響應譜分析。
值得注意的是，譜分析的激勵是在step中加載的，不需要在load中進行設置。
下載地址：Abaqus頻響分析完整過程
abaqus電池包隨機振動疲勞分析（附模型及分析流程） ￥88
本例展示基于功率譜密度曲線（PSD）的電池組疲勞分析，即針對隨機振動的疲勞壽命 分析。
1 問題設定 一塊電池組，尺寸為 70mm x 175mm x 400mm。該電池組的兩端共有 6 個端點，分別受 到垂直于電池組平面的激勵作用，且激勵的加速度功率譜密度曲線（ASD）相同。 由于在隨機振動基于線性動力學原理，因此電池，PC 材料等采用實體建模，其他鈑金 采用殼單元建模， 設定相關的 fastener 點焊單元，coupling 耦合單元和 tie 約束，建立零件 和零件之間相應的連接關系。
兩端所對應的 PSD 譜線如下圖。請注意該曲線的頻率截斷在 200Hz 處。
2 分析過程 一般來說，針對隨機振動的疲勞分析包含兩大步。第一步是在 Abaqus 中完成固有模態 和掃頻兩個計算；第二步是把這兩個計算結果與 PSD 曲線一起輸入 fe-safe，運行若干設置 后完成疲勞分析，得到相關結果。
以下內容包含完整的詳細的電池包跌落仿真分析 附件為完整教程和CAE模型文件.rar
展開 Abaqus預應力模態分析 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷下載
預應力模態
模態分析是一個線性攝動分析，只能進行線性求解。在動力學方程中，其載荷矩陣和阻尼矩陣為0，特征值的提取只取決于剛度矩陣和質量矩陣。而結構在外載荷的作用下剛度矩陣會發生變化，也就間接影響了結構的固有頻率。而預應力狀態下，我們不清楚剛度矩陣的變化對模態頻率的影響時，便需要進行預應力模態分析。
Abaqus預應力模態求解
分析流程如下：第一步先進行非線性靜力學求解——第二步進行模態提取
需要注意的是第一步求解時必須打開幾何非線性，即NLGEOM = YES 否則第一步求解完成后剛度矩陣不會改變，模態頻率也就不會發生變化。第二步模態求解無需設置PERTURBATION（線性攝動）或幾何非線性，軟件默認在開啟幾何非線性的后續分析步中繼續保持。
另外，第一步非線性靜力求解的材料非線性，接觸等都會對結構的剛度矩陣產生影響，進而改變模態頻率。材料如果進入塑性，相應的切向模量會降低，進而導致結構剛度矩陣變小。
靜力分析下接觸狀態的改變也會對剛度矩陣產生影響。Abaqus在進行預應力模態分析時對接觸的處理如下：第一步進行非線性接觸分析，軟件會把第一步分析結果的接觸區域作為第二步模態分析的作用區域，而第一步分析結果的接觸面分開區域不予考慮。需要注意的是，在進行第二步模態分析時，接觸區域并不是簡單的直接轉變為Tie處理，而是通過附加接觸剛度來進行求解。
Abaqus重啟動設置
重啟動分析方式是一種很便捷的模式。比如，我們需要算在預應力狀態下的模態，振動，沖擊等等一系列工況，而如果不進行重啟動分析，則每個分析工況下都需要重新計算預應力工況，對于大模型，嚴重影響計算效率；而進行重啟動設置后，預應力工況只需計算一次。
展開 abaqus有限元分析過程 附ABAQUS有限元分析常見問題解答下載
11.單元分類
1.分類方法：實體單元；殼單元；梁單元；彈簧單元；剛體單元；桁架單元；集中質量單元
也可以分為：
a.一維、二維和三維單元
b.線形、二次和三次單元
c.協調單元和非協調單元
d.傳彎單元和非傳彎單元
e.結構單元和非結構單元
下載地址：ABAQUS有限元分析常見問題解答
