abaqus動態剛度的案例
【ABAQUS模態動力學】Composite&abaqus 預應力模態分析&輸出單元剛度矩陣
劃分網格
定義邊界條件
5.2 預應力模態
預應力模態，按我的理解就是，假設t=0時，結構的剛度矩陣、質量矩陣為M0,K0；t=t1時，結構（分析對象）收到外部激勵的作用，使得結構的剛度矩陣，質量矩陣發生改變，結構的剛度矩陣、質量矩陣為M1,K1；t=t2時，開始進行特征值提取，此時求解的是t1狀態的結果。
從上面這個理解出發，ABAQUS預應力模態只要在frequency分析步之前進行General,Static分析步,打開NLGeom選項(分析過程中剛度矩陣會不斷變化)。
提取單元剛度矩陣：
【ABAQUS 二次開發筆記】輸出單元剛度矩陣 - hayden_william - 博客園
以上均為我的一點理解，不一定完全正確，本文僅作為個人學習記錄之用，其他概不負責。
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結點線性單元的剛度矩陣。
2，abaqus文件Job-testing.inp ，運行可以輸出單元剛度矩陣。
問題是：他們的結點坐標/排序，材料參數都一致， 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，主要用于導出 Abaqus 中各種剛度矩陣，方便和自研的程序進行實時對比，基于 Pyside6 搭建的軟件界面，用戶僅需導入 inp 文件，就可以自動調用電腦內的 Abaqus 進行計算分析，不受限于 Abaqus 版本，可以導出：
單元剛度矩陣
單元質量矩陣
單元分布節點荷載列陣
整體剛度矩陣
整體質量矩陣
可選是否導出后打開 Matlab ，并保存為 mat 文件
默認保存的格式為 csv，用戶可以直接在TransferMatrix 中查看
可選是否保存整體剛度/質量矩陣為稀疏矩陣/全矩陣形式
軟件界面見下圖：
若勾選導出后打開matlab，可直接查看：
軟件實現原理
使用注意事項
軟件啟動速度較慢，需要有點耐心，鄙人對于 PySide 的打包技術認識有限
若 inp 文件內沒有密度參數，是不能導出質量矩陣的，建議在動力類型的分析步中進行導出質量矩陣
非協調單元和雜交單元只能輸出質量矩陣
在輸出載荷列陣時，Abaqus 產生的是單元節點的分布載荷，如果沒有這中載荷類型，也是無法導出的
建議再導入 inp 文件之前，確保這個文件能在 Abaqus 上跑通，本軟件只是負責轉換剛度矩陣
不支持在TransferMatrix 中查看整體剛度/質量矩陣，因為一般情況下全局矩陣尺寸很大，可選擇導出至 Matlab 中進行查看
如果出現風險提示，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，復制進去即可。
展開 基于ABAQUS的鋼筋混凝土梁的剛度分析
ABAQUS 是一套功能強大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復雜的非線性問題。 ABAQUS 包括一個豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質材料，作為通用的模擬工具， ABAQUS 除了能解決大量結構（應力 / 位移）問題，還可以模擬其他工程領域的許多問題，例如熱傳導、質量擴散、熱電耦合分析、聲學分析、巖土力學分析（流體滲透 / 應力耦合分析）及壓電介質分析。
本文采用ABAQUS簡單搭建鋼筋混凝土結構有限元模型，解決工程實際問題。本文對某鋼筋混凝土模型進行模擬，采用實體單元（混凝土）與Beam單元（鋼筋）相結合的方式進行模擬。首先導入模型，劃分實體網格和一維梁單元。建立材料和截面，分為實體和一維梁單元。然后將材料賦予個模型，進行網格劃分。然后加載，簡支梁模型，約束兩端下部，在上部施加均勻壓力。最后求解計算。
由結果處理可知，鋼筋混凝土梁的最大位移為2.55cm，可以達到模擬效果。ABQUS可以有效模擬鋼筋混凝土模型，對工程實際有很大的參考指導意義。
設備基本情況：i5 4核 ；耗時：10分鐘內。
圖1 鋼筋混凝土梁CAD模型
圖2 線框模型，中間為鋼筋模型
圖3-4 網格模型
圖5 施加載荷示意圖
圖6 位移云圖
展開 
利用ABAQUS進行屈曲梁負剛度分析
計算結果
兩端均壓縮0.75mm后梁的變形為：
中部加載前梁的應力分布云圖
加載后梁的應力分布云圖：
將數據導出，在MATLAB中繪圖，得到力位移曲線：
由圖中數據計算可知梁的負剛度為：
按柔性設計手冊里的公式：
可見兩者相差極小，可認為仿真結果有效。取上圖局部放大，得到壓力為0時梁的位移情況如下圖所示。
由于仿真計算采樣點的限制且誤差不可避免，通過上圖可知，位移為0時，受力也為接近0。
基于ABAQUS的橡膠懸置膠合件剛度仿真計算
橡膠懸置膠合件作為發動機懸置系統的重要組成部分，其靜態力學特性對汽車的操縱穩定性起著重要作用，同時也是進行橡膠懸置動態特性預測的基礎。然而由于橡膠懸置復雜多變的結構形狀以及橡膠材料復雜的非線性特性，目前并沒有理想的模型或解析公式可以準確地描述其彈性特性與結構參數之間的關系，因而橡膠懸置的結構設計也沒有確定的方法，大多采用經驗設計和試驗修正的方法。
本文將以一個懸置膠合件仿真的實例講解一下如何利用ABAQUS來獲取其三個方向的靜態特性。所用膠合件的數模圖如圖1所示。其設計圖紙上標注的三向剛度如表1所示，膠料硬度是邵氏50±5度。
圖1 膠合件結構
表1設計要求
1、 網格劃分
采用HYPERMESH對圖一懸置進行網格劃分到的有限元模型如圖2所示。
2、材料設置
把劃分好的網格導入ABAQUS中，設置其材料參數，由于不同本構模型對橡膠懸置膠合件剛度計算結果有一定的影響。結合何小靜，上官文斌發表的《橡膠隔振器靜態力－ 位移關系計算方法》一文的研究結果表明，Mooney-Rivlin 模型的計算精度最高，其相對誤差均小于10%，所以本文采用M-R模型進行計算。50度膠料的M-R材料常數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，做如下設置：在Z方向先預載8mm，再在X向加載500N。取值0~5.6mm,對X向靜剛度進行求解。
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’ 內回復“沙漏剛度”自動獲取。
ABAQUS動態分析的理解
ABAQUS動態分析的理解
如果只對結構承受載荷后的長期響應感興趣，靜力分析(static analysis)是足夠的，如果加載時間很短(例如在地震中)或者載荷在性質上是動態的(例如來自旋轉機械的載荷)，就必須采用動態分析(dynamic analysis)。
1.基本方程
Mü+I-P=0
M為結構的質量；ü為結構的加速度；I為在結構中的內力；P為所施加的外力。動態分析與靜態分析的主要區別在于：1）是否包含慣性力Mü，動態分析包含，靜態不包含；2）靜態分析的內力只有結構變形內力，而動態分析的內力是由結構變形和運動(如阻尼)產生的內力共同決定。
2.ABAQUS中的動態分析的基本解法：
1）振型疊加法（modal superposition procedure）：用于求解線性動態問題；
常用語以下幾種情況：
a）系統是線性的，即線性材料特性，無接觸行為，不考慮幾何非線性。
b）響應只受相對較少的頻率支配。當在響應中頻率成分增加時，例如打擊和碰撞問題，振型法的效率將會降低。
c）載荷的主要頻率應該在所提取的頻率的范圍之內，以確保對載荷的描述足夠準確。
d）特征模態應該能精確的描述任何突然加載所產生的初始加速度。
e）系統的阻尼不能太大。
2）直接解法（direct-solution dynamic analysis procedure）：主要用于求解非線性動態問題。因為對于非線性分析，結構的固有頻率會發生明顯的變化，所以振型疊加法已不再適用。
3.ABAQUS中阻尼及其確定
1）
庫侖阻尼，物體之間因為接觸或者相互滑動產生的阻尼力。
展開 Abaqus動態分析的一點認識
1.1Abaqus中模態分析步驟：
1）導入模型，檢查幾何問題并修復。
2）定義材料，必須定義密度。
3）定義并為材料分配截面屬性。
4）定義裝配，確定各零部件位置關系
5）定義模態分析步
6）定義相互作用等連接關系。
2、瞬態動力學分析
瞬態動力學分析用來研究時域載荷作用下的結構動力學響應問題，ABAQUS提供的瞬態動力學分析方法包括：隱式動力學分析分析、子空間顯示動力學分析、顯示動力學分析以及模態瞬態動力學分析。
2.1、隱式動力學分析（Dynamic Implicit）
采用隱式直接積分動態分析法，屬于通用分析步，用于研究強非線性瞬態動響應。
2.2、子空間顯示動力學分析（Dynamic Subspace）
基于子空間的顯示動力學分析，采用動態平衡方程組直接顯示積分法，屬于通用分析步， 在提取頻率分析步之后應用，對于輕度非線性效率非常高，不可用于接觸分析。
2.3、顯式動力學分析（Dynamic,explicit）
采用顯示直接積分動態分析法，屬于通用分析步，用于研究大規模相對較短時 間動態響應及高度不連續時間或者過程。在材料特性中定義的阻尼只對直接接 發起作用。顯示動態分析的計算時間取決于單元總數，以及所謂的？？時間增量步，模型中的最小單元尺寸約小，彈性模量越大，密度越大，穩定時間增量步就越小，計算時間就越長，因此，在顯示動態分析中，不要隨意的細化網格。小球撞鋼板、手機跌落、彈丸射擊霸體等問題。
2.4、瞬時模態動態分析（modal dynamic）
瞬態模態動力學分析用于線性系統的時域分析，施加的激勵為時間的函數，并且假設在激勵確定的情況下，賦值在每個增量時間段內呈線性變化。
展開 基于ABAQUS超彈性材料橡膠襯套的剛度計算 附基于Abaqus的橡膠和粘彈性建模下載
在監控器窗口常會有求解警告提示，這個不用過于擔心，對于一般的求解警告ABAQUS可以自行修改計算參數進行修正。待求解完成后，點擊結果按鈕便直接跳轉至可視化模塊查看計算結果。
圖5、相互作用設置和網格屬性設置
圖6、作業提交的相關設置
八、結果的可視化處理
計算完成后，可以通過ABAQUS軟件自帶的可視化模塊查看橡膠襯套的各類云圖計算結果：
1、位移加載云圖：對于本實例的仿真中，可以通過查看位移加載云圖得到橡膠在加載過程中形狀的變化，并可以直接讀出我們的位移加載。
圖7、位移加載云圖
2、應變云圖：通過調整輸出的場變量，我們還可以查看在加載過程中橡膠襯套對數應變的數值，并對其疲勞壽命做出相應的預測。
圖8、應變云圖
3、剛度曲線：借助ABAQUS軟件的歷程輸出數據，我們可以做出整個加載過程中的位移與作用力的關系曲線，即得到了該硬度下，此橡膠襯套的靜剛度曲線。
圖9、橡膠襯套的靜剛度仿真曲線
如果將我們的載荷換成如圖10的正弦加載曲線，我們還可以得到該硬度下，固定頻率的動剛度的遲滯曲線，進而得出其動剛度。
圖10、動態加載曲線、結果可視化云圖與遲滯曲線
下載地址：基于Abaqus的橡膠和粘彈性建模
展開 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、高校師生實際工程能力，技術鄰特開展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、橡膠分析、混凝土）的基礎入門課，助力小伙伴們夯實有限元基礎。
第三期直播《基于ABAQUS的橡膠減震件剛度分析》將于今晚開啟，歡迎大家關注學習！
”
橡膠材料由于其獨特的物理和化學的特性（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用，這一點在汽車行業尤為明顯。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 
基于abaqus圓盤動態響應分析 ￥12
基于abaqus圓盤瞬時模態分析：
瞬時模態分析可以計算線性問題在時域上的動態響應。在圓盤頂部施加1.5N的點載荷，方向沿著法向方向，持續時間0.2s。
結果動畫
圓盤定點位移隨時間變化曲線
圓盤定點Mises應力隨時間變化曲線
通常情況下阻尼越大，位移衰減越快，甚至不會出現振蕩。根據上述分析結果，我們可以得到結構在整個振動過程中出現的最大應力，以及關注點位移隨時間變化情況。
基于ABAQUS/Explicit圓盤的顯示動態分析：
圓盤定點位移隨時間變化曲線
圓盤定點Mises應力隨時間變化曲線
通過對比我們可以發現顯示動態分析的結果和瞬時模態動態分析的結果基本上相同。對于一些復雜接觸問題，使用ABAQUS/Standard需要進行大量的迭代運算，有時可能不太好收斂，這樣我們采用ABAQUS/Explicit求解可以提高計算效率。ABAQUS/Standard適用于光滑的非線性問題求解，ABAQUS/Explicit適用于求解復雜的非線性動力學問題。
展開 深溝球軸承的動態分析（abaqus） ￥25
深溝球軸承的動態分析，施加徑向載荷2000N，內圈施加旋轉速度18000r/min。分析步時間為0.01秒
ABAQUS動態分析中的能量平衡、沙漏及結果評估
ABAQUS動態分析中的能量平衡、沙漏及結果評估
?abaqus提取單元的剛度矩陣和質量矩陣
abaqus提取單元的剛度矩陣和質量矩陣：
*Output, history, variable=PRESELECT,
*File Format,ASCII
*Element Matrix Output,Elset=Beam-1.Set-2,
File Name=shuchu,Frequency=1,Output File=User Defined,Stiffness=Yes
*End Step
*Step
*Matrix generate，stiffness
*End Step
