周期荷載 abaqus的案例
Abaqus三維周期性邊界和一般周期性邊界施加
針對ABAQUS周期性邊界手動施加繁瑣，復(fù)雜的問題，開發(fā)了兩款腳本文件，用于施加周期性邊界和一般周期性邊界。其中，周期性邊界的單元類型沒有任何限制；一般周期性邊界的單元類型需為四節(jié)點，如C3D4、C3D4R等。這兩款代碼，實現(xiàn)的效率比較高，對于節(jié)點數(shù)量在10W的模型，其需要的時間在1分鐘內(nèi)（一般筆記本電腦）；計算結(jié)果合理，其測試模型為100mm*100mm*100mm的立方體，材料彈性模型為2.1e5MPa，泊松比為0.3，施加x向為5mm的拉伸位移，用周期性或一般周期性代碼進行施加邊界，具體如下圖所示。
作者QQ：2812468512
展開 Abaqus混凝土周期性邊界代表體單元插件：Random Sphere RVE 3D (Mesh) - AbyssFish ￥698
說明提醒
插件可運行在Windows8、10、11系統(tǒng)上，支持Abaqus6.14、Abaqus2017~2023版本。
插件需要注冊，售價為單機許可的價格，購買后請聯(lián)系微信：AbyssFish_LJR或QQ：1135122921獲取許可證。
abaqus模擬周期性邊界條件（單向纖維復(fù)材單胞） ￥19.89
本實驗在邊界上只有12個節(jié)點，總共添加了14個約束方程，但考慮到實際問題有很對對稱的節(jié)點，這時用這種手動添加的方法會非常麻煩，這種情況下需要編寫自動識別對應(yīng)節(jié)點并添加周期性邊界的腳本。</p><p><br></p>
Abaqus周期幅值曲線
在Abaqus的分析中，有時我們不能采用表格類型的幅值曲線定義載荷曲線，而需要采用周期幅值曲線。下面我們簡單介紹下Abaqus中的周期幅值曲線定義
Abaqus中是以傅里葉基數(shù)定義的周期幅值，如下公式：
對應(yīng)于Abaqus中的定義參數(shù)如下：
當(dāng)上面的參數(shù)都給出后，傅里葉基數(shù)就確定了，當(dāng)然關(guān)于t的曲線也就確定了。當(dāng)N不等于1的時候可以給多個A和B的值。例如：對于X=sint可以如下圖進行定義
基于ABAQUS的旋轉(zhuǎn)周期對稱結(jié)構(gòu)振動仿真
ABAQUS是一款功能強大又方便操作的通用有限元仿真軟件。本文主要介紹ABAQUS在旋轉(zhuǎn)周期對稱結(jié)構(gòu)仿真中的便捷性。在ABAQUS環(huán)境下，通常我們都對結(jié)構(gòu)的強度和振動進行仿真時，都將整個結(jié)構(gòu)模型進行網(wǎng)格劃分，然后進行整體分析。但對于一些結(jié)構(gòu)如光盤、風(fēng)扇、輪胎，甚至是汽輪機轉(zhuǎn)子等的旋轉(zhuǎn)周期對稱結(jié)構(gòu)，我們則不必對整個模型進行建模，而是可以截取其中的一個扇區(qū)，將其作為計算模型，進行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置便可進行整個模型的振動仿真。
以一個空心盤為例。如下圖所示：
若我們對這個模型進行強度與振動仿真，我們只需截取其中的一個扇區(qū)，如截取其中1/72（即5°）的扇區(qū)如下圖：
將其導(dǎo)出并劃分好網(wǎng)格，再導(dǎo)入ABAQUS中，設(shè)置旋轉(zhuǎn)周期對稱條件便能仿真整個盤的振動了。具體視頻操作見鏈接：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10169
在這給出視頻中的相應(yīng)結(jié)果：
一階一節(jié)徑振型
一階二節(jié)徑振型
………………………………
展開 abaqus幅值中周期函數(shù)（傅里葉級數(shù)）的應(yīng)用
最近系統(tǒng)具體的學(xué)習(xí)了相關(guān)幅值曲線的知識，分享一個周期函數(shù)的知識。附件有具體的傅里葉級數(shù)的講解。
ABAQUS交流群：1063594113
隨便在這吐槽一下：竟然有人把這種簡單的知識收費，也是厲害了！
周期信號的傅里葉級數(shù).pdf
abaqus簡單立方體胞元周期性邊界條件施加計算腳本源代碼 ￥39.9
<p class="ql-align-justify">abaqus中周期性邊界條件的施加一般通過方程約束，手動設(shè)置不僅繁瑣而且很容易出錯。根據(jù)文獻《Unit cells for micromechanical analyses of particle-reinforced composites》中簡單立方體胞元周期性邊界條件的施加方法，開發(fā)Python腳本，可以根據(jù)用戶提供的三維數(shù)組創(chuàng)建網(wǎng)格，并施加周期性邊界條件以及自動提交abaqus計算。在此提供程序的Python源代碼，和大家一起學(xué)習(xí)。代碼中重要語句都進行了注釋，對照參考文獻可以很好的理解周期性邊界條件施加過程及方法，代碼書寫不易，希望大家多多支持，共同進步。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202405/attachment/a0c6c582fbb144968943305041146d00.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202405/attachment/a0c6c582fbb144968943305041146d00.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202405/attachment/a0c6c582fbb144968943305041146d00.png?
展開 ABAQUS周期性邊界條件插件-EasyPBC1.4
EasyPBC is an ABAQUS CAE plugin developed to estimate the homogenised effective elastic properties of user created periodic (RVE).
各位有條件的同學(xué)可以去youtube上看一下作者的視頻，我不知道怎么下載，希望對各位的科研有所幫助
https://www.youtube.com/watch?v=pyZXvl3C6fI&pbjreload=101&ab_channel=SadikOmairey
https://www.youtube.com/channel/UCI2n0gg_4hFJ5XZ6eGG1yZA
EasyPBC V.1.4_5.zip
展開 【推薦】一款ABAQUS施加周期性邊界條件的插件
mod=viewthread&tid=1081467&highlight=%E5%91%A8%E6%9C%9F%E6%80%A7%E8%BE%B9%E7%95%8C%E6%9D%A1%E4%BB%B6
周期性邊界條件在ABAQUS中的實現(xiàn)的思路就是在相對兩個面的對應(yīng)節(jié)點之間建立約束關(guān)系（equation），從而使得兩個面的變形保持一致，實現(xiàn)應(yīng)力和變形一致。
二、EasyPBC，A Simple ABAQUS Plug-in with Periodic Boundary Conditions
EasyPBC是由Sadik Omairey等人開發(fā)的簡單的ABAQUS施加周期性邊界條件的插件，插件開發(fā)者的官方描述如下：
EasyPBC is an open-source ABAQUS CAE interface plugin coded in python to estimate the effective elastic properties of a periodic representative volume element. The software allows the user to fully generate a part, mesh it, and use analysis data after calculating the homogenised properties all within ABAQUS CAE user interface without the need to use a third-party software.
展開 ABAQUS中點面耦合約束的荷載單位
該同學(xué)向我提問：在ABAQUS中，點面耦合時在點上施加的力荷載是N的單位還是Pa的單位呢？
我當(dāng)時一看到這個問題，就想到的肯定是N的單位（當(dāng)然經(jīng)過試驗這也確實是正確答案，如果大家只是看答案的話，那么接下來的內(nèi)容也不必再看了，感謝大家），畢竟施加的荷載名稱是concentrated force，并且我們平時在給耦合點施加位移荷載時，得到的反力也是N的單位。但是該同學(xué)糾結(jié)于一句話，那就是點面耦合之后，我加到點上的荷載，就相當(dāng)于加到面上，那是不是我施加到面上的每一點荷載都是N，那么分布開來應(yīng)該是N/m2，或者N/mm2，即壓強單位。
想解答這個疑問其實很簡單，只需要建立三個簡單的模型（其實更簡單的方法只需要建一個表面比單位尺寸（1*1）大一定數(shù)量的塊體，而后通過對耦合點施加力荷載，看其結(jié)果分析量級即可知道答案，但是為了防止偶然性（即單位尺寸的模型），本帖借鑒”Yy“同學(xué)的做法，建立三個模型），模型如下：建立100*100*100mm的立方體，隨便給一個材料，立方體下表面完全約束，三個模型網(wǎng)格尺寸相同，分別施加三種上表面力荷載：
1，點面耦合的模型，在耦合點施加數(shù)值為-200的荷載，如下所示：
最終得到應(yīng)力狀態(tài)如下：
此結(jié)果的點面耦合為運動分布，運動學(xué)耦合將耦合節(jié)點的運動約束為參考節(jié)點的剛體運動。該約束可以應(yīng)用于耦合節(jié)點上相對于全局或局部坐標系的用戶指定的自由度。
展開 Abaqus質(zhì)量-彈簧-杠桿系統(tǒng)振動周期
在本教程中，我們將利用Abaqus軟件計算質(zhì)量和彈簧系統(tǒng)的振動周期。我找了一個簡單點的模型，以便我們將Abaqus軟件的計算結(jié)果與理論計算結(jié)果進行比較。
問題描述如下，一根長1米的鋼桿繞O點鉸接，并通過兩個剛度系數(shù)為K和3K的彈簧在兩端連接。在此例中，我們以每秒10弧度的初始速度旋轉(zhuǎn)整個鋼棒，此模擬的目的是繪制隨時間變化的角位移圖并獲得旋轉(zhuǎn)周期。
建模過程如下：
首先我們需創(chuàng)建一根梁長度1m，將材料密度及截面參數(shù)調(diào)成與已知條件一致，即質(zhì)量m=5.549kg；接下來需要創(chuàng)建兩端的彈簧，使用special spring/dashpot建立彈簧，注意左端彈簧剛度15000N/m，右端彈簧剛度為5000N/m；最后需要創(chuàng)建鉸接，這里可以使用connector來模擬，注意鉸點位置為0.25m處。
模型搭建過程
建立Dynamic， Implicit分析步，分析時長0.5s，為了較準確的捕捉運動狀態(tài)，設(shè)置固定增量步長0.001及歷時輸出連接器轉(zhuǎn)動位移UR1；設(shè)置梁的初始初始轉(zhuǎn)速10rad/s （考考大家最后的轉(zhuǎn)動的周期與初速度有關(guān)嗎？)。
結(jié)果
進行求解后，提取connector轉(zhuǎn)動角度曲線如圖。
轉(zhuǎn)動角度結(jié)果
如上圖所示，Abaqus軟件計算的結(jié)果可知系統(tǒng)周期為0.0925秒，如果我們用理論方程式和公式解決求解這個問題，同樣可以得到0.092s秒的周期（此處不進行推導(dǎo)，有興趣的同學(xué)可以試試哦）。可見，Abaqus求解的答案與理論結(jié)果完全一致。
轉(zhuǎn)自公眾號：ABAQUS仿真世界，歡迎關(guān)注！
展開 
一款ABAQUS施加周期性邊界條件的插件 附EasyPBCuserguideV1.3下載
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周期性邊界條件在ABAQUS中的實現(xiàn)的思路就是在相對兩個面的對應(yīng)節(jié)點之間建立約束關(guān)系（equation），從而使得兩個面的變形保持一致，實現(xiàn)應(yīng)力和變形一致。
EasyPBC，A Simple ABAQUS Plug-in with Periodic Boundary Conditions
EasyPBC是由Sadik Omairey等人開發(fā)的簡單的ABAQUS施加周期性邊界條件的插件，插件開發(fā)者的官方描述如下：
EasyPBC is an open-source ABAQUS CAE interface plugin coded in python to estimate the effective elastic properties of a periodic representative volume element. The software allows the user to fully generate a part, mesh it, and use analysis data after calculating the homogenised properties all within ABAQUS CAE user interface without the need to use a third-party software.
展開 ABAQUS荷載
求問ABAQUS里面的荷載值是標準值還是設(shè)計值？
一款用于生成具有隨機球夾雜物的周期性復(fù)合單元的Abaqus插件------SpheroPAK3D
SpheroPAK3D一款適用于Abaqus快速生成球形夾雜和多孔材料的開源Abaqus插件，并施加周期性邊界條件，如拉伸，壓縮，簡單剪切等。基于該插件截面如圖：
支持定義球形夾雜或多空模型，支持孔洞或者球形直徑的定義，邊界條件的施加，以及對應(yīng)的孔洞或球形夾雜的體積分數(shù)。運行后生成夾雜物和多空RVE模型如下：
生成的同時，該模型自動生成周期性邊界條件。值得注意的是由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜通常使用的是自由網(wǎng)格劃分算法，該方案通常很難保證相對的兩側(cè)單元位置和數(shù)量一致，因此該插件使用表面元素 (SFM3D4) 進行網(wǎng)格劃分。通過表面元素與 RVE 單元表面綁定，以強制執(zhí)行周期性邊界條件。這對于復(fù)雜模型使用周期性邊界提供了一個新奇的思路。
插件生成RVE模型的自由網(wǎng)格如圖：
雙層網(wǎng)格用于生曾周期性邊界：
使用Abaqus內(nèi)置的普通彈塑性本構(gòu)，施加20%的變形模擬的多孔模型變形（拉伸）后的位移和應(yīng)力分布分別如圖所示。
相關(guān)插件下載鏈接：
https://github.com/YB-LIM/SpheroPAK3D
另外插件也上傳了知識星球，需要討論交流可以加入知識星球。加入知識星球鏈接（微信掃描即可）：
展開 ABAQUS二次開發(fā)（DLOAD實現(xiàn)車輪移動荷載）
（）附件
ABAQUS
JOB-1.INP
BRIDGE.CAE
BRIDGE.JNL
DYNAMIC_LOAD.FOR
RUN.BAT
ABAQUS.zip
