abaqus剛度輸出的案例
Abaqus一鍵輸出剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的插件EMM ￥20
=======概述=======
EMM(Export Matlab Matrix)是集成在ABAQUS/CAE中的一個插件，能夠一鍵輸出Abaqus模型的單元及全局剛度、質(zhì)量、載荷矩陣，并自動轉(zhuǎn)換為MATLAB矩陣。
Abaqus可以輸出剛度、質(zhì)量等單元或者全局矩陣。但需要手動添加關(guān)鍵詞，較為麻煩，且輸出的.mtx矩陣格式比較亂，不易閱讀。
本工具能一鍵實(shí)現(xiàn)以下功能：
1. 輸出Abaqus模型的剛度、質(zhì)量、載荷矩陣到.mtx，包括單元和全局的；
2. 將上述矩陣轉(zhuǎn)換為MATLAB的.mat文件；
3. 用Matlab打開上述.mat文件。
如果用戶有任何問題或者需要合作，歡迎聯(lián)系我們。email: SnowWave02@qq.com
=======使用過程=======
打開Abaqus模型，切換到Job模塊，在Abaqus菜單欄的Plug-ins里看到iSolver插件的菜單。
點(diǎn)擊iSolver->Export Matlab Matrix…，彈出EMM界面。
勾選需要輸出的矩陣和Set，點(diǎn)擊EMM界面右側(cè)的Submit后將提交Abaqus計(jì)算，計(jì)算完畢得到如下類似矩陣。
=====演示視頻======
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c11343
=====下載======
用到的模型
Job-Cabin-T.rar
用戶手冊
Export Matlab Matrix工具說明(SnowWave02 20191217).pdf
EMM插件
展開 【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
劃分網(wǎng)格
定義邊界條件
5.2 預(yù)應(yīng)力模態(tài)
預(yù)應(yīng)力模態(tài)，按我的理解就是，假設(shè)t=0時，結(jié)構(gòu)的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣為M0,K0；t=t1時，結(jié)構(gòu)（分析對象）收到外部激勵的作用，使得結(jié)構(gòu)的剛度矩陣，質(zhì)量矩陣發(fā)生改變，結(jié)構(gòu)的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣為M1,K1；t=t2時，開始進(jìn)行特征值提取，此時求解的是t1狀態(tài)的結(jié)果。
從上面這個理解出發(fā)，ABAQUS預(yù)應(yīng)力模態(tài)只要在frequency分析步之前進(jìn)行General,Static分析步,打開NLGeom選項(xiàng)(分析過程中剛度矩陣會不斷變化)。
提取單元剛度矩陣：
【ABAQUS 二次開發(fā)筆記】輸出單元剛度矩陣 - hayden_william - 博客園
以上均為我的一點(diǎn)理解，不一定完全正確，本文僅作為個人學(xué)習(xí)記錄之用，其他概不負(fù)責(zé)。
展開 NASTRAN輸出剛度矩陣的方法
在特殊情況下有可能需要結(jié)構(gòu)的剛度矩陣，簡單的可以通過編程或者手算得到，但對于較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，這樣做顯然不劃算。NASTRAN提供了輸出單元剛度矩陣的方法，下面就輸出方法做簡單介紹。
1.輸出剛度矩陣的設(shè)置
首先你需要建立有限元模型，并設(shè)置自由-自由模態(tài)分析工況。你可以通過卡片PARAM\UNSUPPORTED_PARAMS設(shè)置輸出剛度矩陣，也可以通過在輸出的bdf文件中添加指定代碼PARAM,EXTOUT,DMIGPCH,將剛度矩陣輸出到pch文件中，pch文件中的輸出效果見圖1.
圖1 輸出的剛度矩陣
2.剛度矩陣解釋
圖1出自某個不具名字的大神，解釋的很清楚。小翼在這里簡單描述下我的理解。首先第一行是剛度矩陣的介紹，詳細(xì)的含義可以參見nastran的幫助文檔。對小翼有用的僅僅是矩陣總列數(shù)，132這個數(shù)字說明該結(jié)構(gòu)共有132/6=22個節(jié)點(diǎn)，剛度矩陣是132行X132列。每個節(jié)點(diǎn)6個自由度，把總剛度矩陣想象成22*22個6X6的子矩陣，一個子矩陣代表一個節(jié)點(diǎn)，這樣容易理解數(shù)值怎么往總剛度矩陣?yán)锩嫣顚憽? 從第二行開始是剛度矩陣的具體數(shù)值（黑色下劃線數(shù)值-剛度系數(shù)）和位置信息，紅色下劃線數(shù)字代表列節(jié)點(diǎn)編號Ci，綠色代表行節(jié)點(diǎn)編號Ri(i=1,2,...,22)，由Ci和Ri即可確定剛度系數(shù)屬于哪一個子矩陣。藍(lán)色數(shù)字代表剛度系數(shù)在子矩陣中的列數(shù)cm，粉紅色下劃線代表黑色下劃線數(shù)值在子矩陣中的行數(shù)rm，（m=1,2,...,6）行數(shù)列數(shù)配合可以確定剛度系數(shù)在子矩陣中的位置。例如圖一中帶下劃線的剛度系數(shù)在22X22矩陣中的K11子矩陣中的k11位置。
展開 Abaqus 輸出矩陣的方法
在比較深入的CAE分析過程中，我們可能會關(guān)注模型中某些部分的剛度分布情況，因此需要提取剛度矩陣參數(shù)，因?yàn)槭褂孟鄬^少，目前的Abaqus前處理模塊CAE中還無法直接實(shí)現(xiàn)該設(shè)置，因此需要對其inp文件進(jìn)行局部修改來定義。
Abaqusn輸出剛度矩陣主要分為兩大類，一類是輸出某一部分的單元的剛度矩陣，一類是輸出整體模型的剛度矩陣（可含單元、彈簧、質(zhì)量、阻尼、力等）。
下面我們分別對這兩中情況分別討論：
1、輸出單元矩陣
輸出單元剛度矩陣的方式相對容易理解，當(dāng)然你也可以從自帶的英文幫助中需找答案，你只需要在inp文件中添加下述關(guān)鍵字即可：
*File Format,ASCII
*Element Matrix Output,Elset=xxx,
File Name=xxx,Frequency=1,Output File=User Defined,Stiffness=Yes
其中第一行的目的是將軟件默認(rèn)生成的二進(jìn)制文件轉(zhuǎn)化為ASCII格式文件，以方便直接查看和讀取避免亂碼。Elset后面的xxx對應(yīng)的是之前已經(jīng)定義好的單元集的名稱，也就是你想要獲取的那部分單元。File Name后面的xxx是abaqus計(jì)算后所提取出的單元矩陣所保存的文件名稱，后綴為.mtx ，也就是說最終在工作目錄中會生成一個xxx.mtx的文件，可以通過記事打開的剛度矩陣文件。
展開 
對總體質(zhì)量針和剛度陣輸出問題的總結(jié)
因?yàn)榍耙魂囉龅綇腘ASTRAN中導(dǎo)出總體質(zhì)量陣和剛度陣的問題，在網(wǎng)上搜尋了一下，發(fā)現(xiàn)有很多種方法，我自己整理了個文件，希望對后面有此需要的人有所幫助。
注：我建的模型是22個節(jié)點(diǎn)，故總體質(zhì)量陣和剛度陣時132*132的
另外也想求助一下：導(dǎo)出質(zhì)量和剛度陣后大家一般用到什么地方？導(dǎo)出的矩陣因?yàn)槭瞧娈愱嚥荒苡糜谇竽娴冗\(yùn)算，需要作些什么特殊處理？
同時NASTRAN中的矩陣有g(shù)-set,f-set,a-set,n-set等，有沒有高手知道在NASTRAN內(nèi)部計(jì)算特征值時用的是什么類型的矩陣呢，是直接對總體質(zhì)量和剛度陣分析，還是用的縮減后的a-set 矩陣？
輸出總體剛度陣和質(zhì)量陣.pdf
展開 nastran 中如何輸出質(zhì)量矩陣和剛度矩陣
我記得在patran 中輸出的bdf文件中輸入一條命令，運(yùn)行一下就可以了。但是記不得了。請教高手，先謝謝了。
MSC Nastran模型剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的輸出方法
1 概述
MSC Nastran模型的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣，可以輸出為文本文件。工程實(shí)際中，工程師可以校核、集成矩陣，進(jìn)行第二次開發(fā)，完成商用軟件和自研程序的完美集成。例如：工程師有一個計(jì)算線性動力學(xué)方程組的瞬態(tài)python程序，可以集成MSC Nastran的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣。
2 剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的輸出方法
1) 剛度矩陣和質(zhì)量矩陣輸出至punch（.pch）文件
如果需要在其他MSC Nastran計(jì)算中，重用MSC Nastran模型的矩陣，可以將MSC Nastran矩陣輸出至Punch文件，方法為：
l 在MSC Nastran卡片中，添加參數(shù)：PARAM,EXTOUT,DMIGPCH
注：Punch文件中的矩陣，Patran不支持
2) 剛度矩陣和質(zhì)量矩陣輸出至f06（.f06）文件
如果想直接在f06中查看輸出的矩陣，可以使用如下方法：
l 在執(zhí)行控制部分（CEND前），添加如下卡片：
COMPILE EXTOUT $
ALTER 'RETURN'(,-1) $
MATPRN KAA,,,,// $
MATPRN MAA,,,,// $
l 添加如下參數(shù)（BEGIN BULK），例如：PARAM,EXTOUT,DMIGPCH
實(shí)例：
輸入文件：
剛度矩陣
質(zhì)量矩陣
3 參考信息
適用版本：MSC Nastran 2005及以后版本。
展開 LS-DYNA中的操作及設(shè)置（三）（力的輸出，重力載荷，鉸鏈剛度）
本文翻譯自官方文檔，原文鏈接：
https://www.dynasupport.com/howtos/general
一、力的輸出（Force Analysis）
可以通過一下幾種方式獲得受力情況：
1.使用*DATABASE_CROSS_SECTION 和 *DATABASE_SECFORC可以獲得一個橫截面上的內(nèi)力和內(nèi)力矩。注意，在使用set選項(xiàng)設(shè)置橫截面時，必須提供用于定義橫截面路徑的節(jié)點(diǎn)集以及橫截面某一側(cè)的至少一個單元集。
2.使用*DATABASE_NODAL_FORCE_GROUP 和 *DATABASE_NODFOR可以獲得施加在節(jié)點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)集上的外部力。
3.使用*DATABASE_BNDOUT可以獲得邊界反力。
4.使用*DATABASE_SPCFORC可以獲得由*BOUNDARY_SPC定義的邊界上的反力。
5.*DATABASE_RCFORC可以輸出接觸力合力。在單面接觸中，還需要使用*CONTACT_FORCE_TRANSDUCER_(option)來提取接觸力合力。
6.單個節(jié)點(diǎn)所受的力由*DATABASE_NCFORC輸出。必須在*CONTACT中設(shè)置SPR, MPR中至少一個輸出控制選項(xiàng)為1，以便向程序指定輸出側(cè)為接觸面主面?zhèn)然驈拿鎮(zhèn)取? 以上數(shù)據(jù)分別由程序輸出到ASCII文件SECFORC, NODFORC, BNDOUT, SPCFORC, RCFORC, 和 NCFORC中。
展開 x.y MSC Nastran模型剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的輸出方法
1 概述
MSC Nastran模型的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣，可以輸出為文本文件。工程實(shí)際中，工程師可以校核、集成矩陣，進(jìn)行第二次開發(fā)，完成商用軟件和自研程序的完美集成。例如：工程師有一個計(jì)算線性動力學(xué)方程組的瞬態(tài)python程序，可以集成MSC Nastran的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣。
2 剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的輸出方法
1) 剛度矩陣和質(zhì)量矩陣輸出至punch（.pch）文件
如果需要在其他MSC Nastran計(jì)算中，重用MSC Nastran模型的矩陣，可以將MSC Nastran矩陣輸出至Punch文件，方法為：
l 在MSC Nastran卡片中，添加參數(shù)：PARAM,EXTOUT,DMIGPCH
注：Punch文件中的矩陣，Patran不支持
2) 剛度矩陣和質(zhì)量矩陣輸出至f06（.f06）文件
如果想直接在f06中查看輸出的矩陣，可以使用如下方法：
l 在執(zhí)行控制部分（CEND前），添加如下卡片：
COMPILE EXTOUT $
ALTER 'RETURN'(,-1) $
MATPRN KAA,,,,// $
MATPRN MAA,,,,// $
l 添加如下參數(shù)（BEGIN BULK），例如：PARAM,EXTOUT,DMIGPCH
實(shí)例：
輸入文件：
剛度矩陣
質(zhì)量矩陣
3 參考信息
適用版本：MSC Nastran 2005及以后版本。
展開 ABAQUS 剛度矩陣 ￥1000
我有個abaqus的問題，你們幫幫我出出主意。 是這樣的：
1，TestElement.py 是編寫的測試代碼，可輸出8結(jié)點(diǎn)線性單元的剛度矩陣。
2，abaqus文件Job-testing.inp ，運(yùn)行可以輸出單元剛度矩陣。
問題是：他們的結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)/排序，材料參數(shù)都一致， 但得到的剛度矩陣就不一樣。
需要：代碼輸出的剛度矩陣與abaqus得到的剛度矩陣一致或者基本一致。
TransferMatrix：導(dǎo)出Abaqus剛度矩陣
本期給大家推薦一款由木木自研的小工具：TransferMatrix，主要用于導(dǎo)出 Abaqus 中各種剛度矩陣，方便和自研的程序進(jìn)行實(shí)時對比，基于 Pyside6 搭建的軟件界面，用戶僅需導(dǎo)入 inp 文件，就可以自動調(diào)用電腦內(nèi)的 Abaqus 進(jìn)行計(jì)算分析，不受限于 Abaqus 版本，可以導(dǎo)出：
單元剛度矩陣
單元質(zhì)量矩陣
單元分布節(jié)點(diǎn)荷載列陣
整體剛度矩陣
整體質(zhì)量矩陣
可選是否導(dǎo)出后打開 Matlab ，并保存為 mat 文件
默認(rèn)保存的格式為 csv，用戶可以直接在TransferMatrix 中查看
可選是否保存整體剛度/質(zhì)量矩陣為稀疏矩陣/全矩陣形式
軟件界面見下圖：
若勾選導(dǎo)出后打開matlab，可直接查看：
軟件實(shí)現(xiàn)原理
使用注意事項(xiàng)
軟件啟動速度較慢，需要有點(diǎn)耐心，鄙人對于 PySide 的打包技術(shù)認(rèn)識有限
若 inp 文件內(nèi)沒有密度參數(shù)，是不能導(dǎo)出質(zhì)量矩陣的，建議在動力類型的分析步中進(jìn)行導(dǎo)出質(zhì)量矩陣
非協(xié)調(diào)單元和雜交單元只能輸出質(zhì)量矩陣
在輸出載荷列陣時，Abaqus 產(chǎn)生的是單元節(jié)點(diǎn)的分布載荷，如果沒有這中載荷類型，也是無法導(dǎo)出的
建議再導(dǎo)入 inp 文件之前，確保這個文件能在 Abaqus 上跑通，本軟件只是負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換剛度矩陣
不支持在TransferMatrix 中查看整體剛度/質(zhì)量矩陣，因?yàn)橐话闱闆r下全局矩陣尺寸很大，可選擇導(dǎo)出至 Matlab 中進(jìn)行查看
如果出現(xiàn)風(fēng)險提示，請選擇信任：
軟件同級目錄放置的config.json文件，里面配置的是本地的 abaqus.bat 和 matlab.exe 目錄，建議用 everything 工具搜索出這兩個的安裝位置，復(fù)制進(jìn)去即可。
展開 
abaqus二次開發(fā)：后處理批量提取場輸出和歷程輸出結(jié)果（源碼帶注釋） ￥198
abaqus二次開發(fā)：后處理批量提取場輸出和歷程輸出結(jié)果（購買后需要加V私聊獲取使用教程）
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基于ABAQUS的橡膠懸置膠合件剛度仿真計(jì)算
本文將以一個懸置膠合件仿真的實(shí)例講解一下如何利用ABAQUS來獲取其三個方向的靜態(tài)特性。所用膠合件的數(shù)模圖如圖1所示。其設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)注的三向剛度如表1所示，膠料硬度是邵氏50±5度。
圖1 膠合件結(jié)構(gòu)
表1設(shè)計(jì)要求
1、 網(wǎng)格劃分
采用HYPERMESH對圖一懸置進(jìn)行網(wǎng)格劃分到的有限元模型如圖2所示。
2、材料設(shè)置
把劃分好的網(wǎng)格導(dǎo)入ABAQUS中，設(shè)置其材料參數(shù)，由于不同本構(gòu)模型對橡膠懸置膠合件剛度計(jì)算結(jié)果有一定的影響。結(jié)合何小靜，上官文斌發(fā)表的《橡膠隔振器靜態(tài)力－ 位移關(guān)系計(jì)算方法》一文的研究結(jié)果表明，Mooney-Rivlin 模型的計(jì)算精度最高，其相對誤差均小于10%，所以本文采用M-R模型進(jìn)行計(jì)算。50度膠料的M-R材料常數(shù)C10=0.2969，C01=0.0584。
3、剛度求解
3.1求解X方向剛度
按表 1要求，做如下設(shè)置：在Z方向先預(yù)載8mm，再在X向加載500N。取值0~5.6mm,對X向靜剛度進(jìn)行求解。
求得的力和位移關(guān)系見表2所示，用表中數(shù)據(jù)進(jìn)行畫圖差值可得到圖3所示的X向靜剛度為38N/mm,與設(shè)計(jì)值非常接近，其變形云圖見圖4所示
表2 X向力和位移關(guān)系表
圖3 X向剛度差值結(jié)果
圖4 X向云變形圖
3.2求解Y方向剛度
按表 1要求，做如下設(shè)置：在Z方向先預(yù)載8mm，再在X向加載1000N。取值2~4mm,對Y向靜剛度進(jìn)行求解。
求得的力和位移關(guān)系見表3所示，用表中數(shù)據(jù)進(jìn)行畫圖差值可得如圖5到Y(jié)向靜剛度為98N/mm,與設(shè)計(jì)值80N/mm有一定差異，見圖4。其變形云圖見圖6.
展開 ABAQUS疑難雜癥之沙漏剛度
源文件可在公眾號:‘易木木響叮當(dāng)’ 內(nèi)回復(fù)“沙漏剛度”自動獲取。
今晚直播 | 基于ABAQUS的橡膠減震件剛度分析
“
為了提高仿真工程師、高校師生實(shí)際工程能力，技術(shù)鄰特開展2021年ABAQUS系列直播課，我們甄選了四個熱門方向（巖土、二次開發(fā)、橡膠分析、混凝土）的基礎(chǔ)入門課，助力小伙伴們夯實(shí)有限元基礎(chǔ)。
第三期直播《基于ABAQUS的橡膠減震件剛度分析》將于今晚開啟，歡迎大家關(guān)注學(xué)習(xí)！
”
橡膠材料由于其獨(dú)特的物理和化學(xué)的特性（如超彈性，粘彈性且柔軟性、耐磨性、絕緣性和阻隔性等），使得其在工程上得到了非常廣泛應(yīng)用，這一點(diǎn)在汽車行業(yè)尤為明顯。縱觀過去近200年的歷史，硫化橡膠的誕生直接推動了汽車革命。
如今在我們的汽車中，橡膠制品早已是“汽車的半條命”。就拿我們常見的桑塔納轎車來說，其就擁有270多個橡膠密封制品，而這些橡膠組件的性能直接決定了汽車的性能和安全。
展開 