abaqus接觸模態(tài)分析的案例
Hypermesh與ABAQUS聯(lián)合的模態(tài)分析 附HyperMesh模態(tài)分析步驟下載
圖9 一階模態(tài)振型
圖10 二階模態(tài)振型
下載地址：HyperMesh模態(tài)分析步驟
【ABAQUS模態(tài)動力學(xué)】Composite&abaqus 預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析&輸出單元剛度矩陣
參考
連接器振動脫落_abaqus重啟動分析_顯式隱式切換_插拔力預(yù)應(yīng)力模態(tài)_TeeSim天深科技
Abaqus預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷下載- 技術(shù)鄰
Natural frequency extraction - SIMULIA 用戶幫助 2020 User guide
《結(jié)構(gòu)動力學(xué)》
振動理論及工程應(yīng)用_天津大學(xué)_中國大學(xué)MOOC(慕課)
Eigenvalue extraction - SIMULIA 用戶幫助 2020 Theory
1. 什么是模態(tài)分析？
模態(tài)分析是指求解多自由度系統(tǒng)的模態(tài)振型及振動頻率的過程。模態(tài)分析可簡單地分為自由模態(tài)分析和約束模態(tài)分析。
自由模態(tài)分析：不加任何約束，進(jìn)行求解（會出現(xiàn)前六階0模態(tài)）
約束模態(tài)分析：施加完整的約束，模型不會出現(xiàn)剛體模態(tài) 還可以分類為：
預(yù)應(yīng)力模態(tài)（典型例子：吉他琴弦）
干模態(tài)分析(空氣中)
濕模態(tài)分析（流體耦合作用不可忽略）
2. 單自由度系統(tǒng)振幅和固有頻率的求解
模態(tài)分析的本質(zhì)上是求解一定條件下的結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程。
展開 lsdyna implicit 模態(tài)分析中如何使用接觸失效
*CONTACT_TIEBREAK_SURFACE_TO_SURFACE_ID
*CONTACT_TIED_SURFACE_TO_SURFACE_CONSTRAINED_OFFSET_ID
*CONTACT_TIED_NODES_TO_SURFACE_CONSTRAINED_OFFSET_ID
*CONTACT_TIEBREAK_NODES_TO_SURFACE_ID
*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_TIEBREAK_ID
$----------------------------------------------
$ LS-DYNA Implicit is not supported in single precision.
*CONTROL_IMPLICIT_GENERAL
*CONTROL_IMPLICIT_EIGENVALUE
請問
阿斯蒂芬
展開 接觸非線性彈簧系統(tǒng)的模態(tài)分析問題
（1）彈簧的上端固定在外箱體上；
（2）彈簧的下端固定在物塊上；
（3）物塊下表面與箱體之間沒有固定，單純的接觸關(guān)系，可發(fā)生分離；
（4）整個箱體受到激勵作用，繼而彈簧會自主發(fā)生振動，帶動物塊上下運(yùn)動，從而物塊與外箱體下面的接觸力會發(fā)生變化。
（5）想要計算的就是這個變化的接觸力。
模態(tài)分析是振動分析的基礎(chǔ)，因此此處先只討論該系統(tǒng)模態(tài)分析的可能性。
傳統(tǒng)的模態(tài)分析技術(shù)是基于線性模型的線性模態(tài)分析，無法有效地處理非線性系統(tǒng)的模態(tài)問題。
為此，人們采取了很多近似的分析方法。最初，在整機(jī)結(jié)構(gòu)分析中不考慮零件間的接觸特性，忽略聯(lián)接特性帶來的影響，將若干個零件視為一體，看作一個不包含聯(lián)接的單一實(shí)體零件。這個時候，問題變?yōu)榫€性，可以采用傳統(tǒng)的模態(tài)分析技術(shù)獲得機(jī)器整機(jī)的振動模態(tài)。這樣的簡化和假定顯然誤差比較大。
隨后，為了考慮零件間的聯(lián)接、接觸特性，將零件間的聯(lián)接簡化成線性彈簧，彈簧的剛度由聯(lián)接剛度決定。這樣種方法顯然要比最初的方法要好，同時問題也仍然是線性的，可以采用傳統(tǒng)的模態(tài)分析技術(shù)獲得機(jī)器的整機(jī)模態(tài)。
不足之處是，零件之間的聯(lián)接特性不是線性的，本質(zhì)上是一種接觸特性，作為線性問題處理并不完全合理。比較理想的情況是把零件之間的聯(lián)接特性用非線性的彈簧來反映，但是這個時候沒辦法采用線性的模態(tài)分析技術(shù)獲得機(jī)器整機(jī)的模態(tài)。
目前，針對上述的接觸問題進(jìn)行模態(tài)分析的典型方法是預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析方法。該方法分兩步，第一步是在考慮接觸特性的情況下做一次靜態(tài)非線性分析，獲得在靜態(tài)載荷作用下的非線性結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，然后把得到的應(yīng)力以附加剛度的形式疊加到機(jī)器剛度上，最后在不考慮接觸的條件下對這種具有附加剛度的機(jī)器結(jié)構(gòu)做線性模態(tài)分析，獲得機(jī)器的整機(jī)模態(tài)。
展開 
接觸非線性彈簧系統(tǒng)的模態(tài)分析問題
（1）彈簧的上端固定在外箱體上；
（2）彈簧的下端固定在物塊上；
（3）物塊下表面與箱體之間沒有固定，單純的接觸關(guān)系，可發(fā)生分離；
（4）整個箱體受到激勵作用，繼而彈簧會自主發(fā)生振動，帶動物塊上下運(yùn)動，從而物塊與外箱體下面的接觸力會發(fā)生變化。
（5）想要計算的就是這個變化的接觸力。
模態(tài)分析是振動分析的基礎(chǔ)，因此此處先只討論該系統(tǒng)模態(tài)分析的可能性。
傳統(tǒng)的模態(tài)分析技術(shù)是基于線性模型的線性模態(tài)分析，無法有效地處理非線性系統(tǒng)的模態(tài)問題。
為此，人們采取了很多近似的分析方法。最初，在整機(jī)結(jié)構(gòu)分析中不考慮零件間的接觸特性，忽略聯(lián)接特性帶來的影響，將若干個零件視為一體，看作一個不包含聯(lián)接的單一實(shí)體零件。這個時候，問題變?yōu)榫€性，可以采用傳統(tǒng)的模態(tài)分析技術(shù)獲得機(jī)器整機(jī)的振動模態(tài)。這樣的簡化和假定顯然誤差比較大。
隨后，為了考慮零件間的聯(lián)接、接觸特性，將零件間的聯(lián)接簡化成線性彈簧，彈簧的剛度由聯(lián)接剛度決定。這樣種方法顯然要比最初的方法要好，同時問題也仍然是線性的，可以采用傳統(tǒng)的模態(tài)分析技術(shù)獲得機(jī)器的整機(jī)模態(tài)。
不足之處是，零件之間的聯(lián)接特性不是線性的，本質(zhì)上是一種接觸特性，作為線性問題處理并不完全合理。比較理想的情況是把零件之間的聯(lián)接特性用非線性的彈簧來反映，但是這個時候沒辦法采用線性的模態(tài)分析技術(shù)獲得機(jī)器整機(jī)的模態(tài)。
目前，針對上述的接觸問題進(jìn)行模態(tài)分析的典型方法是預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析方法。該方法分兩步，第一步是在考慮接觸特性的情況下做一次靜態(tài)非線性分析，獲得在靜態(tài)載荷作用下的非線性結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，然后把得到的應(yīng)力以附加剛度的形式疊加到機(jī)器剛度上，最后在不考慮接觸的條件下對這種具有附加剛度的機(jī)器結(jié)構(gòu)做線性模態(tài)分析，獲得機(jī)器的整機(jī)模態(tài)。
展開 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應(yīng)力分析淺析 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應(yīng)力分析淺析
在實(shí)際情況下，很多結(jié)構(gòu)都采用螺栓連接的方式，如何考慮螺栓連接、對連接螺栓的分析計算是個難點(diǎn)。目前的常規(guī)做法通常有兩種：1.簡化，用RBE2和beam梁來代替螺栓，這樣不能反映連接螺栓真實(shí)應(yīng)力，圖1為某結(jié)構(gòu)連接螺栓簡化的beam梁應(yīng)力云圖，沒有接觸應(yīng)力：
.直接做出來螺栓螺紋采用接觸分析，雖然得出的結(jié)果很精確，但這樣前處理工作量大（螺栓和螺紋用六面體網(wǎng)格建模）、計算量大（接觸收斂困難），如圖為某結(jié)構(gòu)帶螺紋螺栓和連接件模型（圖2）和計算得出的結(jié)果（圖3）：
圖3 計算結(jié)果
那么，有什么好辦法可以不用簡化帶螺紋螺栓，不用直接做出帶螺紋螺栓，又能得到足夠精確的結(jié)果？
運(yùn)用大型通用非線性有限元分析軟件Abaqus，只需要在接觸定義中設(shè)置跟實(shí)際螺紋形狀有關(guān)聯(lián)的參數(shù)，如牙角、螺距、螺栓小徑等，就可以模擬真實(shí)的連接螺栓接觸狀況。既可以得到足夠精確的分析結(jié)果，又節(jié)省了時間專注進(jìn)行其他的分析設(shè)置。如圖4，為連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓：
圖4 連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓
圖5為某結(jié)構(gòu)直徑10MM的帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分布云圖：
圖5 某結(jié)構(gòu)直徑10mm帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分部云圖
展開 【接觸分析】詳述ABAQUS接觸分析（1/2）
對于結(jié)構(gòu)分析，這意味著約束了所有平移（也可以選擇包括轉(zhuǎn)動）自由度。
ABAQUS應(yīng)用未變形的模型構(gòu)型以確定哪些從屬節(jié)點(diǎn)將被束縛到主控表面上。在默認(rèn)情況下，束縛了位于主控表面上 給定距離之內(nèi)的所有從屬節(jié)點(diǎn)，這個默認(rèn)距離是基于主控表面上的典型單元尺度?？梢酝ㄟ^兩種方式使這個默認(rèn)值失效：通過從被約束的主控表面上指定一個距離，并使從屬節(jié)
點(diǎn)位于其中；指定一個包括所有需要約束節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)集合。
也可以調(diào)整從屬節(jié)點(diǎn)，使其剛好位于主控表面上。如果必須調(diào)整從屬節(jié)點(diǎn)跨過一定的距離，而它是從屬節(jié)點(diǎn)所附著的單元側(cè)面上一大段長度，那么單元可能會嚴(yán)重扭曲，所以應(yīng)盡可能避免大的調(diào)整。
四、在ABAQUS/Standard中定義接觸
在ABAQUS/Standard中定義接觸的 步驟：創(chuàng)建表面——創(chuàng)建接觸相互作用，使兩個可能發(fā)生互相接觸的表面成對——定義控制發(fā)生接觸表面行為的力學(xué)性能模型
4.1 接觸相互作用
每個接觸相互作用必須賦予一種 接觸屬性，在接觸屬性中，包含了 本構(gòu)關(guān)系，如摩擦和接觸壓力與空隙的關(guān)系。
當(dāng)定義接觸相互作用時，必須確定相對滑動的量級是小滑動還是有限滑動，默認(rèn)的是更為普遍的 有限滑動公式。如果兩個表面之間的相對運(yùn)動小于一個單元面上特征長度的一個小的比值，那么應(yīng)用小滑動公式是合適的。在許可的條件下，使用小滑動公式可以提高分析的效率。
4.2 從屬和主控表面
ABAQUS/Standard使用單純主-從接觸算法：在從屬面上的節(jié)點(diǎn)不能侵入主控面的某一部分。該算法沒有對主面做任何限制，主面可以在從面的節(jié)點(diǎn)之間侵入從面。
展開 【接觸分析】詳述ABAQUS接觸分析（2/2）
如果必要，將分析過程分解成幾個步驟，并緩慢地施加載荷以保證建立良好的接觸條件。
· 一般地，在ABAQUS/Standard中，對每一部分的分析最好采用不同的分析步，即便僅僅是將邊界條件改為加載總是會發(fā)現(xiàn)最后所使用的分析步數(shù)目要比預(yù)期的多，但是模型應(yīng)該是收斂得更容易。如果在一個分析步中試圖施加上所有的載荷，那么接觸分析是難以完成的。
· 在對結(jié)構(gòu)施加工作載荷之前，在ABAQUS/Standard中的所有部件之間取得穩(wěn)定的接觸條件。如果有必要，可施加臨時的邊界條件，在后面的階段中可以將它們消除，這些臨時提供的約束不會產(chǎn)生永久變形，不會影響最終結(jié)果。
· 在ABAQUS/Standard中，不要對接觸面上的節(jié)點(diǎn)施加邊界條件，在接觸的方向上約束節(jié)點(diǎn)，如果有摩擦，在任何自由度方向上不要約束這些節(jié)點(diǎn)，可能出現(xiàn)
零主元信息。
· 在ABAQUS/Standard中的接觸模擬，總是要盡量采用
一階單元。
· ABAQUS/Explicit提供了兩種不同的模擬接觸算法：通用接觸和接觸對。
· 通用接觸相互作用允許對模型的許多部分或者所有的區(qū)域定義接觸；接觸對相互作用描述在兩個表面之間的接觸或在一個單一表面和它自身之間的接觸。
· 應(yīng)用在ABAQUS/Explicit通用接觸算法中的表面可以跨越多個互不相連的物體，兩個以上表面的面元可以分享同一條邊界。與此相反，應(yīng)用在接觸對算法中的所有表面必須是連續(xù)的并簡單地連接。
· 在ABAQUS/Explicit中，在殼、膜或者剛體單元上的
單側(cè)表面必須定義，這樣當(dāng)表面橫越時法線方向不發(fā)生翻轉(zhuǎn)。
· ABAQUS/Explicit
不能平滑剛性表面。它們是由面元構(gòu)成，就像單元的面層。
展開 考慮壩體-庫水相互作用的重力壩模態(tài)分析--對比分析ANSYS和ABAQUS重力壩流固耦合模態(tài)結(jié)果
ANSYS壩體-庫水有限元模型
ABAQUS壩體-庫水幾何模型及約束條件
（1）首先對比分析，ANSYS與ABAQUS混凝土重力壩空庫模態(tài)分析結(jié)果
（2）壩體-庫水流固耦合模型，模態(tài)分析結(jié)果對比
ANSYS與ABAQUS計算前12階模態(tài)對比分析結(jié)果
階數(shù)
ABA滿庫自振頻率/Hz
ANS滿庫自振頻率/Hz
ANSYS-ABAQUS誤差百分比
1
5.5487
5.5717
0.004145115
2
6.7567
6.7702
0.001998017
3
9.5858
9.6043
0.001929938
4
13.922
14.013
0.006536417
5
16.358
16.42
0.003790194
6
17.76
17.786
0.001463964
7
19.648
19.741
0.004733306
8
展開 abaqus2020-三維-顯示分析-通用接觸或接觸對接觸-單元刪除法模擬裂紋，單元穿透問題??！
1 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用通用接觸時，模型中出現(xiàn)明顯穿透，結(jié)果不合理！
2 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用接觸對接觸時，模型中出現(xiàn)少許穿透，結(jié)果相對合理，但不是最理想狀態(tài)！
3 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，同時采用通用接觸+接觸對接觸時，模型中無明顯穿透，結(jié)果合理！
ABAQUS的直齒圓柱齒輪模態(tài)有限元分析 附ABAQUS有限元分析常見問題解答下載
本文運(yùn)用SolidWorks 三維建模軟件建立齒輪建模，并運(yùn)用ABAQUS和振動分析理論對模型進(jìn)行模態(tài)分析，用Lanczos算法提取固有頻率，得到齒輪的模態(tài)和振型，為優(yōu)化齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供支持。
本文以ABAQUS有限元分析軟件為平臺, 對齒輪進(jìn)行模態(tài)分析, 提取了前6階固有頻率與振型, 通過不同材料和腹板倒角的齒輪選擇，對固有頻率與振型變化趨勢的分析, 為齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化及提供了設(shè)計依據(jù), 同時為進(jìn)一步的動力學(xué)分析奠定了基礎(chǔ)。
模態(tài)分析的基本理論
1
1.基本理論
模態(tài)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有振動特性, 指結(jié)構(gòu)在各頻率下的動態(tài)響應(yīng), 一個系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)是其若干階模態(tài)振型的綜合。
展開 
Abaqus預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷下載
預(yù)應(yīng)力模態(tài)
模態(tài)分析是一個線性攝動分析，只能進(jìn)行線性求解。在動力學(xué)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(zhì)量矩陣。而結(jié)構(gòu)在外載荷的作用下剛度矩陣會發(fā)生變化，也就間接影響了結(jié)構(gòu)的固有頻率。而預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下，我們不清楚剛度矩陣的變化對模態(tài)頻率的影響時，便需要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。
Abaqus預(yù)應(yīng)力模態(tài)求解
分析流程如下：第一步先進(jìn)行非線性靜力學(xué)求解——第二步進(jìn)行模態(tài)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(tài)頻率也就不會發(fā)生變化。第二步模態(tài)求解無需設(shè)置PERTURBATION（線性攝動）或幾何非線性，軟件默認(rèn)在開啟幾何非線性的后續(xù)分析步中繼續(xù)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(jié)構(gòu)的剛度矩陣產(chǎn)生影響，進(jìn)而改變模態(tài)頻率。材料如果進(jìn)入塑性，相應(yīng)的切向模量會降低，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度矩陣變小。
靜力分析下接觸狀態(tài)的改變也會對剛度矩陣產(chǎn)生影響。Abaqus在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析時對接觸的處理如下：第一步進(jìn)行非線性接觸分析，軟件會把第一步分析結(jié)果的接觸區(qū)域作為第二步模態(tài)分析的作用區(qū)域，而第一步分析結(jié)果的接觸面分開區(qū)域不予考慮。需要注意的是，在進(jìn)行第二步模態(tài)分析時，接觸區(qū)域并不是簡單的直接轉(zhuǎn)變?yōu)門ie處理，而是通過附加接觸剛度來進(jìn)行求解。
Abaqus重啟動設(shè)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(yù)應(yīng)力狀態(tài)下的模態(tài)，振動，沖擊等等一系列工況，而如果不進(jìn)行重啟動分析，則每個分析工況下都需要重新計算預(yù)應(yīng)力工況，對于大模型，嚴(yán)重影響計算效率；而進(jìn)行重啟動設(shè)置后，預(yù)應(yīng)力工況只需計算一次。
展開 代做 ABAQUS 響應(yīng)譜分析 隨機(jī)響應(yīng)分析，模態(tài)分析
研三力學(xué)專業(yè)，項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富，滿意后付全款。
基于Hyperworks+Abaqus控制臂模態(tài)分析/自重分析 ￥20
本案例是基于hyperworks/abaqus汽車控制臂模態(tài)分析/自重分析，重點(diǎn)在于說明如何在hyperworks/abaqus中完成前處理（部件建立、網(wǎng)格劃分、材料創(chuàng)建、屬性定義、模態(tài)分析設(shè)置、約束設(shè)置、重力場設(shè)置、ABAQUS中質(zhì)量點(diǎn)添加等），接著導(dǎo)出inp模型文件并在abaqus中進(jìn)行求解計算，abaqus只是扮演一個求解器的角色，hyperview中進(jìn)行后處理。
模態(tài)分析結(jié)果動圖
重力場施加分析結(jié)果動圖（含質(zhì)量點(diǎn)）
本案例模型文件前處理全部在hyperworks的abaqus模塊中完成，要查看前處理具體如何設(shè)置，只需要在hyperworks的abaqus操作界面，導(dǎo)入inp模型便可查看。模型文件見附件，凡購買本案例的朋友在操作上有什么疑問，可以一起討論交流。
展開 ANSA_ABAQUS聯(lián)合分析—模態(tài)分析 ￥2
ANSA_ABAQUS聯(lián)合分析—模態(tài)分析
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有具體詳細(xì)步驟
