剛度系數(shù)Abaqus的案例
Workbench軸承設(shè)置，四個(gè)剛度系數(shù)，四個(gè)阻尼系數(shù)的含義 ￥5
作者介紹 力學(xué)碩士，有七年的結(jié)構(gòu)有限元分析經(jīng)驗(yàn)。微信 leslie_wj
軸承，稱為機(jī)械設(shè)備的關(guān)節(jié)，其重要性無需多言。在workbench的模態(tài)分析功能中，有插入軸承支承的功能，但是相關(guān)設(shè)置可能不是那么容易理解，本文結(jié)合相關(guān)理論和實(shí)踐，努力把這個(gè)問題解釋清楚。
后文目錄
一：相關(guān)理論
二：實(shí)際操作
剛度、柔度系數(shù)與工程常數(shù)互換插件 ￥5
</p><p class="ql-align-justify">使用教程鏈接：</p><p class="ql-align-justify"><a href="https://www.yqgqt.org.cn/video/c246295" rel="noopener noreferrer" target="_blank">剛度、柔度系數(shù)與工程常數(shù)互換插件使用及驗(yàn)證視頻教程_培訓(xùn)課程_abaqus插件分享 剛度-技術(shù)鄰 (jishulink.com)</a></p><p><br></p>
展開 【JY】YJK前處理參數(shù)詳解及常見問題分析：剛度系數(shù)（三）
案例—天然橡膠隔震支座豎(軸)向力學(xué)性能
【JY】Abaqus6.14-4如何關(guān)聯(lián)fortran？
【ABAQUS模態(tài)動(dòng)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(shí)，結(jié)構(gòu)的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣為M0,K0；t=t1時(shí)，結(jié)構(gòu)（分析對(duì)象）收到外部激勵(lì)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(shí)，開始進(jìn)行特征值提取，此時(shí)求解的是t1狀態(tài)的結(jié)果。
從上面這個(gè)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(huì)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(gè)人學(xué)習(xí)記錄之用，其他概不負(fù)責(zé)。
展開 
橋梁橫向分部系數(shù)ABAQUS模擬
橋梁橫向分部系數(shù)計(jì)算方法有：杠桿法、剛性橫梁法、修正剛性橫梁法，鉸接板梁法、剛接板法和比擬正交法，其中剛性橫梁法用的較多，且重慶交院王老師編制了專門的計(jì)算程序，我采用ABAQUS模擬T梁，橫膈板采用剛性梁，用3D空間模擬，效果不錯(cuò)，請(qǐng)大家鑒賞
axa.rar
ABAQUS 剛度矩陣 ￥1000
我有個(gè)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(cè)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。
橋梁橫向分部系數(shù)ABAQUS模擬
橋梁橫向分部系數(shù)計(jì)算方法有：杠桿法、剛性橫梁法、修正剛性橫梁法，鉸接板梁法、剛接板法和比擬正交法，其中剛性橫梁法用的較多，且重慶交院王老師編制了專門的計(jì)算程序，我采用ABAQUS模擬T梁，橫膈板采用剛性梁，用3D空間模擬，效果不錯(cuò)，請(qǐng)大家鑒賞！
axa.rar
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(shí)對(duì)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(dòng)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(dòng)速度較慢，需要有點(diǎn)耐心，鄙人對(duì)于 PySide 的打包技術(shù)認(rèn)識(shí)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(dòng)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(shí)，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(gè)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(xiǎn)提示，請(qǐng)選擇信任：
軟件同級(jí)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(gè)的安裝位置，復(fù)制進(jìn)去即可。
展開 Abaqus安全系數(shù)的實(shí)現(xiàn)——UVARM子程序 ￥2
Abaqus安全系數(shù)的實(shí)現(xiàn)——UVARM子程序
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度校核有限元分析時(shí)，分析結(jié)果中安全系數(shù)的顯示能夠輔助對(duì)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。然而Abaqus軟件后處理器不能直接顯示安全系數(shù)，比較簡(jiǎn)便的方式為調(diào)用UVARM子程序來實(shí)現(xiàn)。
UVARM子程序的代碼模板如下：
SUBROUTINE UVARM(UVAR,DIRECT,T,TIME,DTIME,CMNAME,ORNAME,
1 NUVARM,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,KSTEP,KINC,NDI,NSHR,COORD,
2 JMAC,JMATYP,MATLAYO,LACCFLA)
INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'
C
CHARACTER*80 CMNAME,ORNAME
CHARACTER*3 FLGRAY(15)
DIMENSION UVAR(NUVARM),DIRECT(3,3),T(3,3),TIME(2)
DIMENSION ARRAY(15),JARRAY(15),JMAC(*),JMATYP(*),COORD(*)
C The dimensions of the variables FLGRAY, ARRAY and JARRAY
C must be set equal to or greater than 15.
user coding to define UVAR
RETURN
END
該子程序中要在高亮顯示部分定義UVAR(NUVARM)的代碼，以便在后處理器中顯示安全系數(shù)場(chǎng)變量。
展開 Abaqus 邊坡強(qiáng)度折減法計(jì)算安全系數(shù) ￥5
Abaqus強(qiáng)度折減法計(jì)算邊坡的安全系數(shù)是采用設(shè)置場(chǎng)變量的方法，在分析計(jì)算過程中，逐步折減土體強(qiáng)度參數(shù)，當(dāng)土體強(qiáng)度參數(shù)折減到很小時(shí)候，土體塑性區(qū)貫通，模型由于塑性變形過大無法計(jì)算下去的時(shí)候，這時(shí)候的場(chǎng)變量數(shù)值即為安全系數(shù)。
以某加固工程公路邊坡為原型，邊坡土體為黃土狀粉土，邊坡高度為11m，其主要物理力學(xué)性質(zhì)列于表2.1，其中支護(hù)采用錨桿支護(hù)。
2.1 土體物理性質(zhì)
土層名稱
厚度
m
重度
γ（kN/m3）
彈性模量
Mpa
泊松比
ν
粘聚力
c(kPa)
內(nèi)摩擦角
φ（?）
黃土粉狀土
>30
16.8
12
0.3
15
22
定義場(chǎng)變量的地方為材料參數(shù)的第三列，number of filed variables設(shè)置為1，
定義兩個(gè)分析步，第一個(gè)分析步是重力場(chǎng)平衡，自重應(yīng)力場(chǎng)，第二個(gè)分析步中進(jìn)行折減。從菜單欄model—>edit kerwords進(jìn)入到編輯關(guān)鍵詞界面，在第一個(gè)分析步開始之前添加如下關(guān)鍵詞，
在第二個(gè)分析步中添加如下關(guān)鍵詞。
其他建模步驟沒有特別需要注意的地方，完成這些就可以提交計(jì)算了，計(jì)算的得到邊坡安全系數(shù)為1.8，塑性區(qū)如下圖。
塑性區(qū)貫通
展開 基于ABAQUS的鋼筋混凝土梁的剛度分析
ABAQUS 是一套功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對(duì)簡(jiǎn)單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。 ABAQUS 包括一個(gè)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(jiǎn)單搭建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元模型，解決工程實(shí)際問題。本文對(duì)某鋼筋混凝土模型進(jìn)行模擬，采用實(shí)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(shí)體網(wǎng)格和一維梁?jiǎn)卧?。建立材料和截面，分為?shí)體和一維梁?jiǎn)卧?。然后將材料賦予個(gè)模型，進(jìn)行網(wǎng)格劃分。然后加載，簡(jiǎn)支梁模型，約束兩端下部，在上部施加均勻壓力。最后求解計(jì)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(duì)工程實(shí)際有很大的參考指導(dǎo)意義。
設(shè)備基本情況：i5 4核 ；耗時(shí)：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
展開 
ABAQUS-靜動(dòng)態(tài)接觸分析中常用材料之間的摩擦系數(shù)
ABAQUS-靜動(dòng)態(tài)接觸分析中常用材料之間的摩擦系數(shù)
ABAQUS-靜動(dòng)態(tài)接觸分析中常用材料之間的摩擦系數(shù).doc
基于ABAQUS的橡膠懸置膠合件剛度仿真計(jì)算
本文將以一個(gè)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(gè)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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 利用ABAQUS進(jìn)行屈曲梁負(fù)剛度分析
計(jì)算結(jié)果
兩端均壓縮0.75mm后梁的變形為：
中部加載前梁的應(yīng)力分布云圖
加載后梁的應(yīng)力分布云圖：
將數(shù)據(jù)導(dǎo)出，在MATLAB中繪圖，得到力位移曲線：
由圖中數(shù)據(jù)計(jì)算可知梁的負(fù)剛度為：
按柔性設(shè)計(jì)手冊(cè)里的公式：
可見兩者相差極小，可認(rèn)為仿真結(jié)果有效。取上圖局部放大，得到壓力為0時(shí)梁的位移情況如下圖所示。
由于仿真計(jì)算采樣點(diǎn)的限制且誤差不可避免，通過上圖可知，位移為0時(shí)，受力也為接近0。
Abaqus中利用fric_coef子程序定義摩擦系數(shù)與速度的關(guān)系
背景介紹
輪胎-路面摩擦模型在道路工程中應(yīng)用十分普遍， 下圖為一典型的路面輪胎模型：
輪胎在路面正常前行時(shí)主要進(jìn)行滾動(dòng)，在有的文獻(xiàn)中（附件），摩擦系數(shù)描述為與滑動(dòng)速度呈一定的函數(shù)關(guān)系，如下圖所示：
那么該如何在abaqus中實(shí)現(xiàn)摩擦系數(shù)隨滑動(dòng)速度變化呢？答案就是fric_coef子程序
二。fric_coef子程序介紹
該子程序定義接觸面的摩擦屬性，其標(biāo)準(zhǔn)格式如下所示：
參考上述標(biāo)準(zhǔn)文件格式和幫助文檔的案例，即可完成摩擦系數(shù)的定義。
文獻(xiàn)中給出的結(jié)果如下：
附件文獻(xiàn)：
30-Al-Qadi、汪浩的胎路摩擦論文.pdf
最后，大家有相關(guān)需求可以關(guān)注“320科技工作室”的微信公眾號(hào)，更多干貨等你來撩~~
展開 