abaqus剛體實體的案例
ABAQUS中離散剛體與解析剛體對比
在前段時間用ABAQUS模擬沖擊中，看文獻中描述沖擊錘以及邊界支座多采用剛體模擬。上網搜索了一下，剛體模型一般用于接觸分析中，由于剛體運動是由一個積分點控制，相比變形體，計算成本會低一些。而ABAQUS中提供了2種剛體類型：離散剛體和解析剛體，二者有一些共同點也有不同點，下面將對比介紹一下。
相同點
1. 離散剛體與解析剛體都是通過一個參考點來控制剛體的運動，計算時只是在參考點上積分，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；在Property模塊中，通過Special---Inertia來設置積分點上的質量或者轉動慣量；在Load中，邊界條件、荷載以及速度均施加在這個參考點上。
3. 二者均不需要賦予材料屬性和截面屬性。
不同點
1. 建模方面
二者可創建的形狀有一定差異。離散剛體可創建的形狀與變形體一樣，能夠創建復雜一些的形狀。二維離散剛體可創建wire和point，三維離散剛體可創建solid、shell、wire和point。
但需要注意，離散剛體中只有shell和wire類型才能設置為剛體單元類型，如果是solid類型，在Instance模塊將無法創建Instance，出現如下提示：
所以在創建solid的離散剛體后，需要通過在Part模塊中Shape---Shell---From Solid，將solid轉為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。
2.
展開 abaqus實體-梁單元，實體-實體單元，梁-梁單元鉸接設置
使用多點約束MPC，實現實體-梁單元，實體-實體單元，梁-梁單元鉸接如何設置，實體單元梁彎矩曲線怎么提取？可下載附件，也可觀看視頻。
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15810?nagivator=course
abaqus實體-梁單元，實體-實體單元，梁-梁單元鉸接設置.rar
abaqus解決剛體運動方法
abaqus解決剛體運動方法
ABAQUS中剛體約束介紹
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另外，在參考點定義中，如果勾選Adjust point to center of mass at start of analysis時，ABAQUS可自動將參考點定位到剛體約束中的計算質心位置處。
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最后，如果進行完全耦合的熱應力分析中需要定義剛體約束時，可通過勾選Constrain selected regions to be isothermal實現等溫的剛體約束。
以上就是ABAQUS中定義剛體約束的方式，下一期將會匯總剛體部件和剛體約束的區別和聯系。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，歡迎大家點擊閱讀。
本文來自ABAQUS微信公眾號
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Abaqus彈芯侵徹仿真（彈芯剛體）
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，結構示意圖見圖1所示。彈芯直徑Φ6mm，彈芯長度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。彈芯因彈頭結構不規則采用自由四面體網格，并設置為剛體。鈦合金靶板采用C3D8R六面體網格掃掠劃分。為了提高計算精度，對彈芯與靶板主要接觸部分采用六面體網格精細劃分處理，如圖2所示。
彈體與靶板之間采用*Surface-to-Surface contact（Explicit）侵徹接觸算法，通過定義彈體表面與靶板node接觸。*Interaction Properties選擇切向行為（摩擦選擇罰公式，摩擦系數為0.3）與法向行為（硬接觸）。
彈芯初始速度為770m/s，方向垂直靶板平面向下，通過創建約束控制。
材料模型
模型單位采用m-kg-s-Pa單位制。
靶板使用* JOHNSON_COOK材料本構模型其本構方程由兩部分組成，第一部分為應力：
式中：
A為屈服應力；B為應變硬化系數；n為應變硬化指數；c為應變率相關系數；m為溫度相關系數；ε ?^P為等效塑性應變；ε0為無量綱塑性比；T*為相對溫度，且
，式中T_melt，T_room 分別為材料的熔點和室溫。
第二部分是斷裂時的應變：
式中：σ^*=p/σ_eff， ，即壓力與VonMises等效應力的比值，D1-D5為失效系數。
展開 HyperMesh中進行Abaqus剛體屬性設置
在做仿真任務時，經常會遇到定義剛體的情況，本文針對在hypermesh、Abaqus求解器下的剛體設置進行說明，
首先創建模型，進行網格劃分，修改單元類型，四邊形網格單元類型修改為R3D4,三角形單元類型修改為R3D3;
更新單元類型后創建剛體屬性，屬性類型選擇RIGID_BODY
設置剛體參考點為模型上任意一點
選擇剛體的單元集合為零件comps
設置好如下所示：
復合材料失效脫粘分析鏈接：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14492
后處理教程鏈接：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14395
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展開 關于Abaqus中幾種剛體建模方式的討論
關于Abaqus中幾種剛體建模方式的差異，試了一下，一點拙見，敬請指導，模型比較簡單。
源文件.rar
關于Abaqus中若干剛體建模方式的討論.pdf
Abaqus中獨立實體和非獨立實體的區別
當創建一個部件實體時，你可以選擇創建一個獨立實體（Independent instance）還是一個非獨立實體（Dependent instance）。也可以編輯一個實體，并可以將一個獨立實體轉換成非獨立實體，同樣也可以將非獨立實體轉換成獨立實體。下面就具體介紹非獨立實體和獨立實體的概念：
1）非獨立實體（Dependent instance）
默認情況下，Abaqus/CAE為部件創建一個非獨立實體。一個非獨立實體只是原始部件的一個指針。實際上，一個非獨立實體和原始部件共用幾何體和網格。因此，你可以對原始部件劃分網格，但是不能對一個非獨立實體劃分網格，即mesh on part。當對原始部件劃分網格后，Abaqus/CAE將應用相同的網格給所有這個部件的非獨立實體。大部分修改將不能在一個獨立實體上修改，例如，不能添加分割或創建虛擬拓撲。如果已經對部件劃分網格或已經為部件添加了虛擬拓撲，就只能為該部創建件一個非獨立實體。如果在劃分網格模塊中指定非獨立實體部件的網格劃分方式為自適應網格劃分，Abaqus/CAE會對原始部件重新劃分網格并應用新的網格給該部件的每個非獨立實體。對于每個非獨立實體（由同一部件生成的）不能改變網格的屬性，因為它們的網格都為部件的網格。這些網格屬性包括網格種子、網格控制、單元類型以及網格本身。然而，卻可以原始部件的網格屬性，Abaqus/CAE然后將這些修改后的變動傳送給這個部件所對應的每個非獨立實體。非獨立實體的優點就是可以節約很多內存資源，并且對部件進行網格劃分只需要進行一次。
2）獨立實體（Independent instance）
相比之下，一個獨立實體（Independent instance）為原始部件的幾何模型的復制對象。它和原始部件的關系只是將原始部件的幾何體復制過來。
展開 ABAQUS實體、殼、梁單元的軸力、剪力、彎矩的提取方式及準確性驗證 ￥8
在ABAQUS中，對結構或者構件進行受力分析除了分析應力云圖之外，通常還需要對部件的軸力、剪力或彎矩的變化趨勢進行分析。本帖基于以下的實體solid、殼shell、梁/beam（truss）模型，分別提取這三類模型的軸力、剪力、彎矩，并與理論計算相結合，驗證提取結果的準確性，并解釋相應有限元的計算原理。
計算模型
梁單元計算結果
實體單元計算結果
殼單元計算結果
帖子內容概況
Abaqus中選擇三維實體單元類型的基本原則 附abaqus三維筒體過渡網格劃分下載
來源：力學與Abaqus仿真
對于大多數Abaqus用戶，在選擇單元類型時都會有這樣的困惑，可選的單元類型很多，還有減縮積分、完全積分、線性單元、二次單元、非協調單元、雜交單元、沙漏控制等眾多選擇（圖1），在實際有限元分析時，究竟應該如何選擇合適的單元類型。從今天開始，陸續介紹單元類型的選取原則，供大家參考。
圖1 單元類型選擇對話框
選擇三維實體單元類型時應遵循以下原則：
● 對于三維區域，盡可能采用結構化網格劃分技術或掃掠網格劃分技術，從而得到Hex單元網格，減小計算代價，提高計算精度。當幾何形狀復雜時，也可以在不重要的區域使用少量楔形（Wedge）單元。
● 如果使用了自由網格劃分技術，Tet單元的類型應選擇二次單元。在Abaqus/Explicit中應選擇修正的Tet單元 C3D10M，在Abaqus/Standard中可以選擇C3D10，但如果有大的塑性變形，或模型中存在接觸，而且使用的是默認的“硬”接觸關系（“hard”contact relationship），則也應選擇修正的Tet單元 C3D10M。
● Abaqus的所有單元均可用于動態分析，選取單元的一般原則與靜力分析相同。但在使用Abaqus/Explicit模擬沖擊或爆炸載荷時，應選用線性單元，因為它們具有集中質量公式，模擬應力波的效果優于二次單元所采用的一致質量公式。
如果使用的求解器是Abaqus/Standard，在選擇單元類型時還應注意以下方面：
● 對于應力集中問題，盡量不要使用線性減縮積分單元，可使用二次單元來提高精度。如果在應力集中部位進行了網格細化，使用二次減縮積分單元與二次完全積分單元得到的應力結果相差不大，而二次減縮積分單元的計算時間相對較短。
展開 Abaqus二維實體單元
在不同的單元族中，連續體或者實體單元能夠用來模擬范圍最廣泛的構件。顧名思義，實體單元簡單地模擬部件中的一小塊材料。由于它們可以通過其任何一個表面與其他單元相連，因此實體單元就像建筑物中的磚或馬賽克中的瓷磚一樣，能夠用來構建具有幾乎任何形狀、承受幾乎任意載荷的模型。
在Abaqus中，應力/位移實體單元的名字以字母“C”開頭；隨后的兩個字母表示維數，并且通常表示（并不總是）單元的有效自由度；字母“3D”表示三維單元；“AX”表示軸對稱單元；“PE”表示平面應變單元；而“PS”表示平面應力單元。
Abaqus擁有幾種離面行為互不相同的二維實體單元。二維單元可以是四邊形或三角形。應用最普遍的3種二維單元如下圖所示。
平面應變（Plain strain）單元假設離面應變ε33為零，可以用來模擬厚結構；
平面應力（Plain stress）單元假設離面應力σ33為零，適合用來模擬薄結構；
無扭曲的軸對稱單元（屬于CAX類單元）可模擬360°的環，適合于分析具有軸對稱幾何形狀和承受軸對稱載荷的結構。
二維實體單元必須在1-2平面內定義。當使用前處理器生成網格時，要確保所有點處的單元法線沿著同一方向，即正向，沿著整體坐標的3軸。
來源：DeepFEA
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ABAQUS的一個實體建模例子
一個實體建模例子.zip
，歡迎大家討論。
一個實體建模例子.zip
hypermesh-abaqus實體螺栓分析
簡單實體螺栓分析
一、零部件尺寸
二、利用hypermesh進行網格劃分輸出inp文件
1、網格劃分
2、輸出inp文件
將劃分好的文件，輸出為luoshuan.inp
三、abaqus軟件inp文件輸入
四、利用abaqus軟件進行分析
1、屬性建立
2、材料
3、 建立截面
4、賦予截面
賦予部件截面屬性，在②去掉對勾
shift+右鍵框選零部件賦予截面屬性。
5、裝配
6、建立step
7、建立接觸
為了操作方便將上連接板和下連接板隱藏。
ABAQUS中實體單元的應用
附件：里面包括以上所述以及一個實例分析講解
ABAQUS中實體單元的應用.doc
ABAQUS中實體單元的應用
基于ABAQUS中如此豐富詳細的實體單元劃分，在使用時應尤其注意。
對于三維問題應盡量地采用六面體單元(磚型)。它們會以最低的成本給出最好的結果。當幾何形狀復雜時，可采用四面體單元和楔形單元。這些單元C3D4和C3D6的一階模式是較差的單元(需要細化網格以取得較好的精度)。
某些前處理包含了自由劃分網格算法，用四面體單元劃分任意幾何體的網格。對于小位移無接觸的問題，在ABAQUS/Standard中的二次四面體單元(C3D10)能夠給出合理的結果。這個單元的另一種模式是修正的二次四面體單元(C3D10M)，它適用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit，對于大變形和接觸問題，這種單元是強健的，展示了很小的剪切和體積自鎖。但是，無論采用何種四面體單元，所用的分析時間都長于采用等效網格的六面體單元。
下面給出了ABAQUS/Standard中應用實體單元的一些建議：
首先，除非需要模擬非常大的應變或者模擬一個復雜的、接觸條件下不斷變化的問題，對于一般的分析工作，應采用二次、減縮積分單元(CAX8R,C3D20R等)。
其次，在存在應力集中的局部區域，采用二次、完全積分單元(CAX8，C3D20等)。它們以最低的成本提供了應力梯度的最好解答。
然后，對于接觸問題，應采用細化網格的線性、減縮積分單元或者非協調單元(CAX4I，C3D8I等)。
ABAQUS中實體單元的應用.pdf
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