abaqus離散剛體
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-02-27
abaqus離散剛體的視頻教程
abaqus離散剛體的實(shí)例教程
在前段時(shí)間用ABAQUS模擬沖擊中，看文獻(xiàn)中描述沖擊錘以及邊界支座多采用剛體模擬。上網(wǎng)搜索了一下，剛體模型一般用于接觸分析中，由于剛體運(yùn)動(dòng)是由一個(gè)積分點(diǎn)控制，相比變形體，計(jì)算成本會(huì)低一些。而ABAQUS中提供了2種剛體類型：離散剛體和解析剛體，二者有一些共同點(diǎn)也有不同點(diǎn)，下面將對(duì)比介紹一下。
相同點(diǎn)
1. 離散剛體與解析剛體都是通過一個(gè)參考點(diǎn)來控制剛體的運(yùn)動(dòng)，計(jì)算時(shí)只是在參考點(diǎn)上積分，而剛體的外形只是用于判斷接觸面。
2. 在Part或者Property模塊中，通過Tool---Reference Point來指定參考點(diǎn)；在Property模塊中，通過Special---Inertia來設(shè)置積分點(diǎn)上的質(zhì)量或者轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；在Load中，邊界條件、荷載以及速度均施加在這個(gè)參考點(diǎn)上。
3. 二者均不需要賦予材料屬性和截面屬性。
不同點(diǎn)
1. 建模方面
二者可創(chuàng)建的形狀有一定差異。離散剛體可創(chuàng)建的形狀與變形體一樣，能夠創(chuàng)建復(fù)雜一些的形狀。二維離散剛體可創(chuàng)建wire和point，三維離散剛體可創(chuàng)建solid、shell、wire和point。
但需要注意，離散剛體中只有shell和wire類型才能設(shè)置為剛體單元類型，如果是solid類型，在Instance模塊將無法創(chuàng)建Instance，出現(xiàn)如下提示：
所以在創(chuàng)建solid的離散剛體后，需要通過在Part模塊中Shape---Shell---From Solid，將solid轉(zhuǎn)為shell類型。
而解析剛體中，二維模型只能使用wire，三維模型只能用殼體的拉伸和旋轉(zhuǎn)。
2.
展開 解析剛體與離散剛體.pdf
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另外，在參考點(diǎn)定義中，如果勾選Adjust point to center of mass at start of analysis時(shí)，ABAQUS可自動(dòng)將參考點(diǎn)定位到剛體約束中的計(jì)算質(zhì)心位置處。
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最后，如果進(jìn)行完全耦合的熱應(yīng)力分析中需要定義剛體約束時(shí)，可通過勾選Constrain selected regions to be isothermal實(shí)現(xiàn)等溫的剛體約束。
以上就是ABAQUS中定義剛體約束的方式，下一期將會(huì)匯總剛體部件和剛體約束的區(qū)別和聯(lián)系。另外，今天在文末列出了近期由ABAQUS模擬沖擊延伸而寫的文章，歡迎大家點(diǎn)擊閱讀。
本文來自ABAQUS微信公眾號(hào)
展開 Abaqus建模方法和模擬技術(shù)?
對(duì)于此分析，假設(shè)滾筒為剛體。其使用殼單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并通過將其指定為剛體而使其剛性化。一個(gè)與滾筒軸對(duì)齊的CARDAN連接類型連接元件附加到滾筒的參考節(jié)點(diǎn)上。連接元件用于施加扭矩以旋轉(zhuǎn)滾筒。石灰石和聚乙烯顆粒使用PD3D元素進(jìn)行建模。顆粒呈球形。本示例中使用的模型具有8556個(gè)半徑為6毫米的PD3D元素和12478個(gè)半徑為5毫米的PD3D元素。
網(wǎng)格設(shè)計(jì)?
很難以精確平衡的配置開始此類模擬。本分析中使用了一種常見的DEM建模技術(shù)，其中初始時(shí)在模型中放置顆粒陣列，并在第一步分析期間僅受重力作用下允許其沉降，而無其他加載。在后續(xù)步驟中研究所需的加載響應(yīng)。
在此情況下，將兩種尺寸的非重疊顆粒層引入滾筒內(nèi)部。兩批顆粒最初彼此相鄰放置，并且與滾筒內(nèi)壁保持一定的初始高度。接下來，將這兩批顆粒放入滾筒中，并允許其在重力作用下沉降。這是通過一個(gè)持續(xù)0.5秒的虛擬步驟完成的，在此期間僅激活重力載荷。在此步驟期間，滾筒保持在其初始位置固定不動(dòng)。在重力沉降步驟結(jié)束時(shí)，兩批顆粒處于滾筒下部的壓實(shí)穩(wěn)定狀態(tài)中。
邊界條件?
對(duì)連接器的自由端施加固定端邊界條件，并且在分析期間，剛體參考點(diǎn)的所有平移自由度均保持固定。
載荷?
對(duì)模型施加重力載荷。在z方向上施加-9800 mm/s2的加速度。關(guān)于與滾筒軸對(duì)齊的連接器組件施加幅度類型的速度連接器運(yùn)動(dòng)。其他兩個(gè)連接器組件保持固定。分析中使用質(zhì)量比例阻尼來減少分析誤差。包括重力沉降和混合在內(nèi)的分析總時(shí)間周期為5.5秒。
案例：石灰石顆粒間的非粘附性接觸?
使用兩批球形石灰石顆粒來分析顆粒間的非粘附性接觸。
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abaqus離散剛體的最新內(nèi)容
本文演示了如何在Abaqus中使用離散元方法（DEM）分析攪拌機(jī)中不同顆粒介質(zhì)的混合。
應(yīng)用描述?
旋轉(zhuǎn)滾筒攪拌機(jī)和滾筒磨機(jī)用于礦石和顆粒材料的研磨、混合和干燥。此類應(yīng)用可見于采礦等廣泛的工業(yè)領(lǐng)域。包括顆粒的形狀、大小、密度和接觸剛度；摩擦；顆粒間的粘附力；旋轉(zhuǎn)速度；以及滾筒軸的傾斜度在內(nèi)的多個(gè)因素會(huì)影響在給定時(shí)間內(nèi)所能達(dá)到的混合水平。這些因素也會(huì)影響操作混合器所需的能量量。離散元方法
<p>對(duì)于擁有復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料薄板，通常需要定義一個(gè)變化的材料主方向，下面介紹在Lspp中如何定義。</p><ul><li>對(duì)于任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的平面，劃分網(wǎng)格后，每個(gè)網(wǎng)格的方向是根據(jù)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)得到的，總體上呈現(xiàn)隨機(jī)性。</li></ul><div contenteditable="false" width="100%">
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本碩985，巖土工程頂尖院校畢業(yè)不滿一年，工作較清閑，接代做，可直接私信或聯(lián)系qq1223558239
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1、基于Ansys的霍爾效應(yīng)的仿真分析
作者：大龍貓??
鏈接：https
在做仿真任務(wù)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到定義剛體的情況，本文針對(duì)在hypermesh、Abaqus求解器下的剛體設(shè)置進(jìn)行說明，
首先創(chuàng)建模型，進(jìn)行網(wǎng)格劃分，修改單元類型，四邊形網(wǎng)格單元類型修改為R3D4,三角形單元類型修改為R3D3;
更新單元類型后創(chuàng)建剛體屬性，屬性類型選擇RIGID_BODY
設(shè)置剛體參考點(diǎn)為模型上任意一點(diǎn)
選擇剛體的單元集合為零件comps
本貼使用Abaqus2020版本，仿真剛體彈芯侵徹TC4鈦合金靶板。
幾何模型：
幾何模型使用SOLIDWORKS建模，結(jié)構(gòu)示意圖見圖1所示。彈芯直徑Φ6mm，彈芯長(zhǎng)度30.5mm，頭部為圓卵形。鈦合金靶板尺寸為200mm×200mm×10mm。
有限元模型：
有限元模型使用Abaqus建模，靶板四周采用完全固定約束。彈芯因彈頭結(jié)構(gòu)不規(guī)則采用自由四面體網(wǎng)格，并設(shè)置為剛體
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本篇續(xù)《Abaqus無網(wǎng)格法之DEM分析案例二則，沙漏與高爾頓板，附仿真源文件》一文。
DEM分析常用于顆粒混合、篩選等物理過程，目前Abaqus GUI還不支持DEM顆粒建模，不過可以通過編輯關(guān)鍵字*particle generator或者運(yùn)行Python腳本來實(shí)現(xiàn)，下面詳細(xì)地介紹通過Python腳本生成DEM顆粒單元的方法。
顆粒混合：
顆粒篩選：
*Particle Generator, name=dem1, type=PD3D,
Maximum Number of Particles=2000
*Particle Generator Inlet, surface=inlet1
*Particle Generator Mixture
dem1,
*Discrete Section, elset=dem1, density
