abaqus 材料剛度
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-02-27
abaqus 材料剛度的視頻教程
ABAQUS復(fù)合材料單胞不同體積分?jǐn)?shù)隨機(jī)孔隙生成方法-零剛度單元有限元分析
ABAQUS復(fù)合材料單胞不同體積分?jǐn)?shù)孔隙生成方法-零剛度單元有限元分析
免費(fèi) 4分鐘 149播放
查看
abaqus結(jié)構(gòu)仿真對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)執(zhí)行詳細(xì)的剛度、強(qiáng)度、可制造性和損壞公差仿真，同時(shí)優(yōu)化重量和性能
對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)執(zhí)行詳細(xì)的剛度、強(qiáng)度、可制造性和損壞公差仿真，同時(shí)優(yōu)化重量和性能 composite structures analysis engineer角色使您可以： 提供從試件級(jí)別到子系統(tǒng)級(jí)別的詳細(xì)結(jié)構(gòu)驗(yàn)證，適用于金屬和復(fù)合材料結(jié)構(gòu) 盡量減輕重量，以滿足車輛續(xù)航里程和性能目標(biāo) 在早期階段和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段提高認(rèn)證信心 執(zhí)行詳細(xì)的材料和非線性分析，以及線性靜態(tài)、頻率、扭曲、線性動(dòng)態(tài)和隱式
免費(fèi) 2分鐘 77播放
查看
abaqus 材料剛度的實(shí)例教程
橡膠材料作為一種具有可逆形變的高彈性、高分子聚合物材料，基于其在彈性特性方面所具有的超彈性與粘彈性一直被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工程領(lǐng)域的減振制品中。對(duì)于一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的橡膠制品，我們可以基于一些理論推導(dǎo)或工程經(jīng)驗(yàn)算法在設(shè)計(jì)初期來獲取其靜剛度特性。但由于橡膠具有非線性粘彈性與超彈性，這種理論計(jì)算結(jié)果往往與試驗(yàn)存在一定誤差，并且這種誤差在一般情況下是不可以忽略不計(jì)的，其具有一定的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
為減小誤差或?qū)崿F(xiàn)零誤差的前期預(yù)測(cè)，我們引入了有限元仿真分析技術(shù)，其可以通過控制模型參數(shù)與網(wǎng)格質(zhì)量實(shí)現(xiàn)較小誤差的預(yù)測(cè)計(jì)算。其價(jià)值也在各個(gè)行業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)中得到了很好的驗(yàn)證。本文基于減振襯套簡(jiǎn)單講訴一下基于ABAQUS軟件的橡膠制品靜剛度仿真分析過程。
仿真分析過程可分為三個(gè)大過程：前處理、求解計(jì)算和后處理。本文基于ABAQUS軟件設(shè)定的分析步驟，不再重點(diǎn)區(qū)分分析的三個(gè)過程，將操作過程拆分為：部件、屬性、裝配、分析步與輸出設(shè)置、相互作用、網(wǎng)格、加載、作業(yè)提交與監(jiān)管以及計(jì)算結(jié)果的可視化處理九個(gè)模塊，下面講訴橡膠襯套靜剛度仿真分析過程。
一、部件
由于本文主旨是為介紹橡膠剛度仿真的過程，所以選用了結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的橡膠襯套為例，直接借助ABAQUS軟件的部件模塊常見如圖1所示的幾何模型。
圖1、幾何模型結(jié)構(gòu)圖
二、屬性
為了使仿真結(jié)果更接近與實(shí)驗(yàn)值或真實(shí)值，除了需要一個(gè)適合的仿真求解器和一個(gè)高質(zhì)量的網(wǎng)格文件，更需要選擇一個(gè)合適的橡膠本構(gòu)模型，在ABAQUS軟件中內(nèi)置了許多相對(duì)成熟的橡膠本構(gòu)模型（如圖2所示），我們可以通過指定相關(guān)的系數(shù)來實(shí)現(xiàn)本構(gòu)模型的定義,當(dāng)然我們還可以直接提交我們的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，交由ABAQUS軟件進(jìn)行擬合，得出相對(duì)精準(zhǔn)的參數(shù)。
展開 剛度類型：
當(dāng)所作用的載荷是恒定載荷時(shí)稱為靜剛度;為交變載荷時(shí)則稱為動(dòng)剛度。靜剛度主要包括結(jié)構(gòu)剛度和接觸剛度。結(jié)構(gòu)剛度即指構(gòu)件自身的剛度，主要有彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。
1. 彎曲剛度：按下式計(jì)算：
式中 P——靜載荷(N);
δ——在載荷方向的彈性變形(μm)。
2. 扭轉(zhuǎn)剛度按下式計(jì)算：
式中 M——作用的扭矩(N·m);
L——扭矩作用處到固定端的距離(m);
θ——扭轉(zhuǎn)角(°)
三、兩者聯(lián)系
通過對(duì)上述關(guān)于強(qiáng)度和剛度的理論理解，相對(duì)于剛度，強(qiáng)度的定義針對(duì)的是外力作用下的破壞，而破壞類型的分類為塑形屈服及脆性斷裂，由此聯(lián)想到拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線。如圖所示。
圖中曲線可分為四個(gè)階段：
I、彈性變形階段；
II、屈服階段；
III、強(qiáng)化階段；
IV、局部頸縮階段。
而剛度的定義是在于抵抗彈性變形，是在第一階段下進(jìn)行的，彈性作用下滿足胡克定律，觀察靜載荷下彎曲剛度與扭轉(zhuǎn)剛度的計(jì)算公式，類似于胡克定律，可推測(cè)剛度的測(cè)量?jī)H僅在彈性變形階段進(jìn)行。
在進(jìn)入下一階段后，對(duì)于拉伸過程中塑形應(yīng)變火殘余應(yīng)變不會(huì)消失，在應(yīng)力應(yīng)變曲線下，應(yīng)力幾乎不變，而應(yīng)變顯著增加，此時(shí)應(yīng)力為屈服極限。且對(duì)于材料則進(jìn)入了塑形屈服的
破壞階段，在進(jìn)入強(qiáng)化階段后，應(yīng)變隨應(yīng)力的增加而增加，最后到達(dá)強(qiáng)度極限。由此可見關(guān)于強(qiáng)度的測(cè)量是在于材料彈性形變之后而強(qiáng)度極限之前。
展開 剛度類型
當(dāng)所作用的載荷是恒定載荷時(shí)，稱為靜剛度；為交變載荷時(shí)，則稱為動(dòng)剛度。靜剛度主要包括結(jié)構(gòu)剛度和接觸剛度，結(jié)構(gòu)剛度即指構(gòu)件自身的剛度，主要有彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。
彎曲剛度按下式計(jì)算：
式中，P 為靜載荷(N)，δ 為在載荷方向的彈性變形(μm)。
扭轉(zhuǎn)剛度按下式計(jì)算：
式中，M 為作用的扭矩(N·m)，L 為扭矩作用處到固定端的距離(m)，θ 為扭轉(zhuǎn)角(°)。
三、兩者聯(lián)系
通過對(duì)上述關(guān)于強(qiáng)度和剛度的理論理解，相對(duì)于剛度，強(qiáng)度的定義針對(duì)的是外力作用下的破壞；而破壞類型的分類為塑性屈服及脆性斷裂，由此聯(lián)想到拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線。如圖所示：
圖中曲線可分為四個(gè)階段：
I、彈性變形階段；
II、屈服階段；
III、強(qiáng)化階段；
IV、局部頸縮階段。
而剛度的定義是在于抵抗彈性變形，是在第一階段下進(jìn)行的，彈性作用下滿足胡克定律，觀察靜載荷下彎曲剛度與扭轉(zhuǎn)剛度的計(jì)算公式，類似于胡克定律，可推測(cè)剛度的測(cè)量?jī)H僅在彈性變形階段進(jìn)行。
在進(jìn)入下一階段后，對(duì)于拉伸過程中塑形應(yīng)變或殘余應(yīng)變不會(huì)消失，在應(yīng)力應(yīng)變曲線下，應(yīng)力幾乎不變，而應(yīng)變顯著增加，此時(shí)應(yīng)力為屈服極限，且對(duì)于材料則進(jìn)入了塑性屈服的破壞階段。在進(jìn)入強(qiáng)化階段后，應(yīng)變隨應(yīng)力的增加而增加，最后到達(dá)強(qiáng)度極限。由此可見，關(guān)于強(qiáng)度的測(cè)量是在材料彈性形變之后而強(qiáng)度極限之前。
展開 且對(duì)于材料則進(jìn)入了塑形屈服的
破壞階段，在進(jìn)入強(qiáng)化階段后，應(yīng)變隨應(yīng)力的增加而增加，最后到達(dá)強(qiáng)度極限。由此可見關(guān)于強(qiáng)度的測(cè)量是在于材料彈性形變之后而強(qiáng)度極限之前。
綜上，可得出剛度與強(qiáng)度都是在對(duì)于零件失效階段的測(cè)量值，而剛度可以依靠應(yīng)力來測(cè)量，強(qiáng)度可以依靠變形來測(cè)量，在應(yīng)變過程中剛度在前一階段而強(qiáng)度在后階段，所以在零件失效的條件測(cè)量中，只要滿足了剛度要求，在彈性變形階段就可以抵抗足夠的應(yīng)力，而強(qiáng)度在這樣的前提下也就滿足了零件的要求。按照這樣的關(guān)系，才會(huì)有在實(shí)際的生產(chǎn)中的各類設(shè)計(jì)，例如機(jī)械設(shè)備中的軸，通常是先按強(qiáng)度條件確定軸的尺寸，再按剛度條件進(jìn)行剛度校核。精密機(jī)械對(duì)于軸的剛度要求也就因此而設(shè)定得很高，其截面尺寸的設(shè)計(jì)往往由剛度條件控制。
—End—
CAE仿真與數(shù)值模擬微信公眾號(hào)，主要介紹CAE仿真與數(shù)值模擬的知識(shí)與應(yīng)用。通過論壇，博客，論文，案例等為大家?guī)碇R(shí)食糧。仿真軟件:abaqus、ansys、flunet、comsol、hypermesh、moldflow等，涉及領(lǐng)域有機(jī)械材料土木物理等。
展開 在HyperLaminate計(jì)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(jì)算的pcomp屬性，在HyperMesh2d面板下選擇HyperLaminate
進(jìn)入HyperLaminate面板
abaqus 材料剛度的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
abaqus 材料剛度的最新內(nèi)容
插件介紹
ABAQUS Random Material Partition插件可對(duì)ABAQUS中已分區(qū)的部件進(jìn)行任意多種材料及占比的隨機(jī)指派。
插件使用前需要手動(dòng)對(duì)部件創(chuàng)建分區(qū)，或通過Abaqus導(dǎo)入已經(jīng)分區(qū)完成的部件。
插件支持三維實(shí)體模型或二維平面殼模型。
Abaqus纖維復(fù)合材料螺栓連接件拉伸模型2個(gè)月前
Abaqus纖維復(fù)合材料螺栓連接件拉伸模型
顯示動(dòng)力學(xué)
內(nèi)插0厚度cohesive以模擬層間分層
復(fù)合材料采用VUMAT子程序，內(nèi)附有cae，inp，puck子程序，操作視頻，ODB等文件
可贈(zèng)送收集的纖維復(fù)合材料相關(guān)學(xué)習(xí)資料，特別適合初學(xué)者！
Abaqus纖維復(fù)合材料螺栓連接件拉伸模型2個(gè)月前
Abaqus纖維復(fù)合材料螺栓連接件拉伸模型
顯示動(dòng)力學(xué)
復(fù)合材料采用VUMAT子程序，內(nèi)附有cae，inp，puck子程序，操作視頻，ODB等文件
可贈(zèng)送收集的纖維復(fù)合材料相關(guān)學(xué)習(xí)資料，特別適合初學(xué)者！
ABAQUS 纖維復(fù)合材料層合板鉆孔2個(gè)月前
ABAQUS 纖維復(fù)合材料層合板鉆孔，采用puck失效準(zhǔn)則，內(nèi)附CAE, inp, ODB, VUMAT子程序
可贈(zèng)送快速建模插件及abaqus纖維復(fù)合材料學(xué)習(xí)資料，特別適合初學(xué)者！
Abaqus復(fù)合材料鉚接有限元仿真分析2個(gè)月前
Abaqus復(fù)合材料鉚接有限元仿真分析，
上層碳纖維復(fù)合材料，內(nèi)插0厚度cohesive以模擬層間分層，下層AL
自沖鉚接三維模型，動(dòng)態(tài)顯示分析，可提供cae，inp、VUMAT，odb文件，含變形云圖、應(yīng)力云圖，結(jié)果清晰，適合初學(xué)者學(xué)習(xí)參考！
針對(duì)傳統(tǒng)商業(yè)有限元在處理變剛度復(fù)合材料（VSCL）與變厚度幾何時(shí)存在的網(wǎng)格畸變、計(jì)算耗時(shí)長(zhǎng)、非線性極易發(fā)散等痛點(diǎn)，本人開發(fā)了一套基于 MATLAB 的高階半解析氣動(dòng)彈性求解器。
本求解器直接基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方程進(jìn)行離散，可實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料板殼/懸臂翼面的極速參數(shù)掃描與深區(qū)非線性分岔追蹤。現(xiàn)分享部分計(jì)算結(jié)果，并承接相關(guān)復(fù)雜工況的定制計(jì)算與數(shù)據(jù)圖表輸出。
一、 核心理論框架
結(jié)構(gòu)本構(gòu)
abaqus纖維復(fù)合材料多次落錘沖擊-多分析步4個(gè)月前
<div contenteditable="false" width="100%">
Abaqus纖維復(fù)合材料層合板多次落錘沖擊仿真模型!采用多分析步的方式實(shí)現(xiàn)！
</div><div contenteditable="false" width="100%">
內(nèi)插0厚度cohesive單元以模擬分層
</div><div contenteditable="false" width
ABAQUS用戶材料子程序管道爆炸6個(gè)月前
在ABAQUS中做管道內(nèi)壓爆炸CEL模擬，采用vumat進(jìn)行子程序定義
當(dāng)管道為單層網(wǎng)格時(shí)，流固耦合效果好。當(dāng)管道為多層網(wǎng)格時(shí)，采用abaqus自帶的材料及損傷可以實(shí)現(xiàn)模擬，使用vumat進(jìn)行模擬流固耦合效果就很差（內(nèi)部氣體漏氣、等效塑性應(yīng)變分布不正確、計(jì)算迭代等），這是什么原因
以前做材料本構(gòu)和細(xì)觀建模的時(shí)候，第一個(gè)攔路虎就是建模。尤其是機(jī)織編織類的材料，需要搞懂一系列織造參數(shù)，才可能完成三維模型創(chuàng)建。這還不算完，搞完模型還要繼續(xù)弄網(wǎng)格，一旦需要研究幾何參數(shù)變化規(guī)律，上述的過程又得整一遍。
即便后面我已經(jīng)很熟練了，這個(gè)過程仍然需要花費(fèi)很多時(shí)間。那個(gè)時(shí)候我就在想，以后要是能自己搞一個(gè)參數(shù)化建模工具就好了。
后來做項(xiàng)目多了，發(fā)現(xiàn)不僅是細(xì)觀結(jié)構(gòu)
