abaqus剛度計算的案例
基于ABAQUS的橡膠懸置膠合件剛度仿真計算
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(tài)特性。所用膠合件的數(shù)模圖如圖1所示。其設(shè)計圖紙上標(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)系計算方法》一文的研究結(jié)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(jìn)行計算。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)計值80N/mm有一定差異，見圖4。其變形云圖見圖6.
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
七、作業(yè)提交于監(jiān)控
在作業(yè)模塊根據(jù)計算電腦的配置設(shè)置求解器性能參數(shù)，提交作業(yè)任務(wù)。求解器開始計算后可以通過監(jiān)控指令參看計算過程及計算過程中的錯誤問題。在監(jiān)控器窗口常會有求解警告提示，這個不用過于擔(dān)心，對于一般的求解警告ABAQUS可以自行修改計算參數(shù)進(jìn)行修正。待求解完成后，點擊結(jié)果按鈕便直接跳轉(zhuǎn)至可視化模塊查看計算結(jié)果。
圖5、相互作用設(shè)置和網(wǎng)格屬性設(shè)置
圖6、作業(yè)提交的相關(guān)設(shè)置
八、結(jié)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(jié)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(yīng)變云圖：通過調(diào)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(shù)應(yīng)變的數(shù)值，并對其疲勞壽命做出相應(yīng)的預(yù)測。
圖8、應(yīng)變云圖
3、剛度曲線：借助ABAQUS軟件的歷程輸出數(shù)據(jù)，我們可以做出整個加載過程中的位移與作用力的關(guān)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(jìn)而得出其動剛度。
圖10、動態(tài)加載曲線、結(jié)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 7月16-18日 西安 斯姆勒 | ABAQUS結(jié)構(gòu)強度、剛度計算與動力學(xué)分析工程應(yīng)用高級培訓(xùn)
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在HyperLaminate計算復(fù)合材料ABD剛度矩陣 ￥4.9
在HyperLaminate計算復(fù)合材料ABD剛度矩陣
首先導(dǎo)入模型，創(chuàng)建好需要進(jìn)行ABD剛度矩陣計算的pcomp屬性，在HyperMesh2d面板下選擇HyperLaminate
進(jìn)入HyperLaminate面板
鋼板彈簧剛度強度計算模型 ￥50
1\在UG中建立鋼板彈簧完全自由狀態(tài)下的模型
2\用HyperMesh畫好體網(wǎng)格后導(dǎo)出*.inp文件
3\附材料屬性，定義耦合，定義接觸
4\創(chuàng)建載荷步，夾緊與加載
5處理結(jié)果，強度與剛度
144基于matlab的平面桁架結(jié)構(gòu)的總體剛度矩陣計算 ￥15.9
基于matlab的平面桁架結(jié)構(gòu)的總體剛度矩陣計算，最后以圖形形式顯示出桁架結(jié)構(gòu)，程序已調(diào)通，可直接運行。
結(jié)構(gòu)剛度，強度，穩(wěn)定性計算與非線性分析
結(jié)構(gòu)強度、剛度、穩(wěn)定性計算與非線性分析.pdf
基于hypermesh和lsdyna的彈簧離散單元的建立及剛度K的計算驗證 ￥10
本貼為大家講解一下彈簧單元的建立和剛度K的一個計算驗證
模型如下：上下兩個鋼板，頂端rigid抓取的節(jié)點施加力，中間兩個節(jié)點創(chuàng)建spring，底面約束。
主軸靜剛度計算實例（原創(chuàng)，如轉(zhuǎn)載，請注明出處）
材料：40Cr
分析類型：靜力學(xué)
技術(shù)難點：剛度軸承模擬
完成人：技術(shù)鄰ANSYS專家
網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
模擬過程：
通過彈簧建立剛度軸承
【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(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 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(jié)點坐標(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。
海南昌江核電廠一期工程PX 泵房鼓形濾網(wǎng)剛度、強度及抗震計算
海南昌江核電廠一期工程PX 泵房鼓形濾網(wǎng)剛度、強度及抗震計算
前期所有核電項目鼓形濾網(wǎng)的設(shè)計過程中，均按合同文件的要求，依據(jù)設(shè)計公司提供的泵房樓層反應(yīng)譜，通過經(jīng)國家核安全局認(rèn)可的抗震計算單位對鼓形濾網(wǎng)的整機結(jié)構(gòu)進(jìn)行了抗震計算，并按計算結(jié)果對鼓網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了更為優(yōu)化、合理的設(shè)計，在此方面積累了豐富的經(jīng)驗。在接口文件中提供詳盡的靜態(tài)荷載、不同工況下的地震荷載以及鼓形濾網(wǎng)的抗震計算報告，供設(shè)計公司進(jìn)行設(shè)計時審查和參考。提供前期其他核電項目鼓形濾網(wǎng)剛度、強度、抗震計算云圖如下:
A、主軸組件變形云圖
B、鼓網(wǎng)鼓骨架結(jié)構(gòu)組件變形云圖
C、鼓網(wǎng)鼓骨架結(jié)構(gòu)組件應(yīng)力云圖
D、鼓網(wǎng)主軸組件應(yīng)力云圖
展開 3月26-28日 線上+西安 | Workbench結(jié)構(gòu)強度、剛度計算、穩(wěn)定性分析與優(yōu)化設(shè)計
：復(fù)雜裝配體的網(wǎng)格劃分技巧
載荷與位移約束詳解
1、重力加速度載荷
2、標(biāo)準(zhǔn)地球重力載荷
3、旋轉(zhuǎn)速度載荷
4、壓力
5、靜水壓力
6、集中力
7、遠(yuǎn)端力
8、軸承載荷
9、螺栓預(yù)緊載荷
10、力矩
11、線性壓力
12、熱條件載荷
13、運動副載荷
14、固定約束條件
15、普通位移約束
16、遠(yuǎn)端位移約束
17、圓柱支撐條件
18、彈性支撐條件
實例分析-1：支架強度與剛度計算
后處理技術(shù)與
強度、剛度評價理論
1、變形與剛度
2、應(yīng)變評價方法
3、應(yīng)力評價方法
4、應(yīng)力工具與強度評估理論
5、計算結(jié)果誤差估計
6、自適應(yīng)求解
7、探測器后處理技術(shù)
8、計算精度的判定
工程實例-1：制動輪強度、剛度計算與對稱結(jié)構(gòu)計算技巧
ANSYS Workbench與APDL命令流聯(lián)合仿真計算技術(shù)
1、APDL簡介
2、ANSYS Workbench中APDL命令流的格式
3、APDL在WB中的使用方法與技巧
4、ANSYS Workbench轉(zhuǎn)化為APDL命令流的方法
5、ANSYS Workbench與APDL聯(lián)合仿真的實現(xiàn)方法與設(shè)置技巧
工程實例-1：基于Workbench與APDL聯(lián)合仿真的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受力與開裂分析
應(yīng)力集中與應(yīng)力奇異
1、應(yīng)力集中與應(yīng)力奇異的概念
2、應(yīng)力集中系數(shù)的定義
3、降低應(yīng)力集中的方法
4、應(yīng)力奇異產(chǎn)生的原因
5、應(yīng)力奇異的消除方法
實例分析-1：應(yīng)力集中分析實例—開孔方板受力分析
實例分析-2：應(yīng)力奇異分析實例—斗型零件受力分析
子模型技術(shù)與
網(wǎng)格無關(guān)性
展開 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：
軟件實現(xiàn)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(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，因為一般情況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 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(fù)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(fù)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(zhì)材料，作為通用的模擬工具， ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力 / 位移）問題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。
本文采用ABAQUS簡單搭建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)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(jìn)行模擬，采用實體單元（混凝土）與Beam單元（鋼筋）相結(jié)合的方式進(jìn)行模擬。首先導(dǎo)入模型，劃分實體網(wǎng)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(jìn)行網(wǎng)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(jié)果處理可知，鋼筋混凝土梁的最大位移為2.55cm，可以達(dá)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(dǎo)意義。
設(shè)備基本情況：i5 4核 ；耗時：10分鐘內(nèi)。
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(wǎng)格模型
圖5 施加載荷示意圖
圖6 位移云圖
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