abaqus計(jì)算質(zhì)量的案例
Abaqus質(zhì)量-彈簧-杠桿系統(tǒng)振動(dòng)周期
轉(zhuǎn)動(dòng)角度結(jié)果
如上圖所示，Abaqus軟件計(jì)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(gè)問題，同樣可以得到0.092s秒的周期（此處不進(jìn)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(hào)：ABAQUS仿真世界，歡迎關(guān)注！
BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)梁?jiǎn)卧?em>Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動(dòng)力學(xué)質(zhì)量縮放 ￥19.89
本文通過abaqus顯示動(dòng)力學(xué)的方法對(duì)BCC結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓縮仿真模擬，同時(shí)為減小計(jì)算量，采用梁?jiǎn)卧M點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，壓頭設(shè)置為剛性面，添加質(zhì)量縮放，加快運(yùn)算速度，為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點(diǎn)陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實(shí)體，然后對(duì)實(shí)體進(jìn)行處理，得到點(diǎn)陣單胞點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。
b.建立單胞BCC梁?jiǎn)卧c(diǎn)陣模型,然后進(jìn)行刪除面的操作，得到單胞BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，接下來進(jìn)行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點(diǎn)陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設(shè)置參考點(diǎn)，模擬萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)壓頭，剛性單元不參與計(jì)算，不影響計(jì)算結(jié)果，加快運(yùn)算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗(yàn)進(jìn)行裝配，從上到下依次為壓板-點(diǎn)陣-壓板。
3.設(shè)置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應(yīng)力應(yīng)變值見下表所示。
設(shè)置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm
指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設(shè)置。
4.設(shè)置分析步Dynamic,Explicit，時(shí)間設(shè)置為5s，以每秒1mm的速度進(jìn)行壓縮模擬，開啟質(zhì)量縮放為1e-5，歷程輸出勾選位移和力，以便輸出力-位移曲線，然后計(jì)算相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
5.設(shè)置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數(shù)為0.3，設(shè)置通用接觸。
以下部分為付費(fèi)部分
展開 如何計(jì)算流體仿真中的質(zhì)量與能量守恒
作為一名技術(shù)支持工程師，我收到的最常見的一個(gè)技術(shù)問題是：”我怎樣計(jì)算流體流動(dòng)仿真的質(zhì)量守恒或共軛傳熱仿真的能量平衡？” 這通常是為了研究和確保仿真的準(zhǔn)確性而提出的要求。本文將演示如何在 COMSOL Multiphysics? 軟件中進(jìn)行這些計(jì)算，并介紹一些可以用來對(duì)能量平衡方程的能率項(xiàng)進(jìn)行后處理的預(yù)定義變量。
讓我們從質(zhì)量守恒開始
為了演示文中所涉及的不同主題，我將以一個(gè)
鋁制散熱器
為例，這個(gè)散熱器通常用于通過散熱來冷卻電氣設(shè)備。如果你有
傳熱模塊
或
CFD 模塊
，可以在 COMSOL Multiphysics 案例庫(kù)中找到這個(gè)教程模型的穩(wěn)態(tài)版本。
該散熱器由鋁制成，集成了大量用于冷卻的支柱，并安裝在由硅玻璃材料制成的芯片上。在模型設(shè)置中，散熱器位于一個(gè)矩形通道內(nèi)，有一個(gè)氣流的入口和出口。芯片作為一個(gè)熱源，產(chǎn)生 1W 的熱量。
基本散熱器的幾何形狀
在流體力學(xué)中，由質(zhì)量守恒得到一個(gè)著名的局部連續(xù)性方程：
對(duì)該方程在流體域積分，應(yīng)用
散度定理
，得到質(zhì)量守恒的全局公式：
因此，
我們來仔細(xì)看一下上面的方程。當(dāng)你對(duì)流體流動(dòng)進(jìn)行建模時(shí)，可以計(jì)算這個(gè)方程，來檢查你的模型的質(zhì)量守恒準(zhǔn)確性。在任何穩(wěn)態(tài)分析中，這個(gè)方程簡(jiǎn)化為
，并指出，質(zhì)量進(jìn)入系統(tǒng)的速度等于質(zhì)量離開系統(tǒng)的速度。換句話說，入口和出口的質(zhì)量流動(dòng)必須平衡。
一個(gè)常見的錯(cuò)誤是假設(shè)是，質(zhì)量守恒可以簡(jiǎn)化為體積流動(dòng)速率
守恒。如果流體密度是恒定的，如不可壓縮流，連續(xù)性方程簡(jiǎn)化為
,即流速的散度消失。在不可壓縮流的情況下，這個(gè)假設(shè)是正確的。然而，在大多數(shù)工程問題中，這一假設(shè)是不成立的。
展開 SolidWorks該怎么計(jì)算模型質(zhì)量重量?
SolidWorks怎么計(jì)算模型質(zhì)量重量？
SolidWorks中建立的模型，想要計(jì)算出這個(gè)模型的型質(zhì)量、體積、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等參數(shù)，該怎么辦呢？
下面我們就來看看詳細(xì)的教程，需要的朋友可以參考下↓↓↓
1.首先：建立模型（這個(gè)過程太簡(jiǎn)單就不用說了，這里已經(jīng)建好），如圖所示↓↓↓
2、點(diǎn)擊左側(cè)“材質(zhì)<未指定>”，右鍵，彈出下拉菜單，點(diǎn)擊“編輯材料”如圖所示
綠色框?yàn)槌Ｓ貌馁|(zhì)
3、彈出材料選擇對(duì)話框，如圖所示
4、選擇材料（我這里選擇黃銅），如圖所示，點(diǎn)擊應(yīng)用
5、關(guān)閉材料對(duì)話框，返回模型界面，如圖所示，模型材料已經(jīng)出現(xiàn)了
6、選擇“評(píng)估”，點(diǎn)擊“質(zhì)量屬性”，如圖所示
7、查看質(zhì)量、重心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、等模型參數(shù)，如圖所示
8、長(zhǎng)度、質(zhì)量、體積單位調(diào)整
1.點(diǎn)擊選項(xiàng) 2.使用自定義設(shè)定 3.選擇你要更改的單位【∨】
4.把精度水準(zhǔn)調(diào)高 5.點(diǎn)擊：確定 〖如圖所示:已完成〗
文章來源： 小哩同學(xué)
展開 
基于vasp的電子和空穴的有效質(zhì)量計(jì)算方法
計(jì)算有效質(zhì)量分為兩種方法，一是由能帶計(jì)算有效電子質(zhì)量，二是結(jié)合vaspkit計(jì)算有效質(zhì)量，下面分別闡述。
方法一：
1、優(yōu)化結(jié)構(gòu)(二維材料需要考慮范德華校正、OPTCELL控制晶格等，根據(jù)實(shí)際情況而定)
2、SCF自洽計(jì)算，取CHGCAR進(jìn)行能帶計(jì)算
3、能帶計(jì)算之后得到highk.dat是高對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)位置，這些坐標(biāo)就是能帶圖中對(duì)于的高對(duì)稱位置。
4、找到導(dǎo)帶底的位置，取其附近的點(diǎn)，示例取了9個(gè)點(diǎn)，如下圖，取得是G高對(duì)稱點(diǎn)左右的9個(gè)點(diǎn)。注意這里X和Y是對(duì)稱的，最好取一側(cè)的，也就是X-G的，因?yàn)閷?duì)于不同的體系不同的K點(diǎn)路徑曲率不同的。
5、橫坐標(biāo)是動(dòng)量空間 1/angstrom單位，要換成1/Born單位，橫坐標(biāo)做變換x'=x*0.5292*2*pi/a, 其中a是晶格常數(shù)（認(rèn)為是垂直與高對(duì)稱路徑面的方向，比如你走的是g2-g3面則a是x方向的晶格）。x是原來的坐標(biāo)，x'是變換單位后的坐標(biāo)。縱坐標(biāo)變換y'=y/27.21。由ev換成hatree。
6、擬合：2階多項(xiàng)式，提取2次項(xiàng) C。則m=1/(2*C)m0
方法二：結(jié)合vaspkit輕松求出有效質(zhì)量
1、計(jì)算能帶，得到帶帶邊，價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底均位于高對(duì)稱點(diǎn)K點(diǎn)處。或者直接通過vaspkit911得到帶邊位置
2、準(zhǔn)備VPKIT.in，如下
3、運(yùn)行vaspkit-912或者913產(chǎn)生KPOINTS，POTCAR，編寫INCAR(INCAR不能直接用vaspkit生成的)，
4、提交vasp任務(wù)，之后將VPKIT.in文件中第一行的1修改為2，然后再次運(yùn)行vaspkit并選擇913，得到以下結(jié)果，即為空穴和電子的有效質(zhì)量。
最后，有需要?dú)g迎通過公眾號(hào)聯(lián)系我們。
公眾號(hào)：320科技工作室。
展開 計(jì)算有限元模型質(zhì)量!
上次找計(jì)算模型質(zhì)量的方法，在一個(gè)國(guó)外網(wǎng)站找到的,在后處理后(/post1)利用以下的命令行:
!選擇要計(jì)算的單元
ETABLE,EVOL,VOLU ! Load each element volume
SSUM ! Add up ETABLE columns
*GET,TVOL,SSUM,,ITEM,EVOL ! Get the total volume
MY_MASS=7830*TVOL !質(zhì)量=體積x密度
Fluent計(jì)算對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量的幾個(gè)主要要求
1）網(wǎng)格質(zhì)量參數(shù)：
Skewness （不能高于0.95，最好在0.90以下；越小越好）
Change in Cell-Size （也是Growth Rate，最好在1.20以內(nèi)，最高不能超過1.40）
Aspect Ratio （一般控制在5：1以內(nèi)，邊界層網(wǎng)格可以適當(dāng)放寬）
Alignment with the Flow（就是估計(jì)一下網(wǎng)格線與流動(dòng)方向是否一致，要求盡量一致，以減少假擴(kuò)散）
2）網(wǎng)格質(zhì)量對(duì)于計(jì)算收斂的影響：
高Skewness的單元對(duì)計(jì)算收斂影響很大，很多時(shí)候計(jì)算發(fā)散的原因就是網(wǎng)格中的僅僅幾個(gè)高Skewness的單元。
舉個(gè)例子：共有112,000個(gè)單元，僅有7個(gè)單元的Skewness超過了0.95，在進(jìn)行到73步迭代時(shí)計(jì)算就發(fā)散了！
高長(zhǎng)寬比的單元使離散方程剛性增加，使迭代收斂減慢，甚至困難。也就是說，Aspect Ratio盡量控制在推薦值之內(nèi)。
3）網(wǎng)格質(zhì)量對(duì)精度的影響：
相鄰網(wǎng)格單元尺寸變化較大，會(huì)大大降低計(jì)算精度，這也是為什么高連續(xù)方程殘差的原因。
網(wǎng)格線與流動(dòng)是否一致也會(huì)影響計(jì)算精度。
4）網(wǎng)格單元形狀的影響：
非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格比結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的截?cái)嗾`差大，因此，為提高計(jì)算精度計(jì)，請(qǐng)大家盡量使用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，對(duì)于復(fù)雜幾何，在近壁這些對(duì)流動(dòng)影響較大的地方盡量使用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，在其他次要區(qū)域使用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。
展開 lsdyna計(jì)算中質(zhì)量增加過大怎么辦？
質(zhì)量增加＜5%，過大的質(zhì)量會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的不正確。
當(dāng)我們出現(xiàn)質(zhì)量增加過大的情況，大家不妨試試以下3種方法：
網(wǎng)格質(zhì)量太差，建議優(yōu)化網(wǎng)格；
材料本構(gòu)輸入不正確，單位沒有統(tǒng)一；
修改DT2MS或縮放系數(shù)。
Fluent計(jì)算對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量的幾個(gè)主要要求
1）網(wǎng)格質(zhì)量參數(shù)：
Skewness （不能高于0.95，最好在0.90以下；越小越好）
Change in Cell-Size （也是Growth Rate，最好在1.20以內(nèi)，最高不能超過1.40）
Aspect Ratio （一般控制在5：1以內(nèi)，邊界層網(wǎng)格可以適當(dāng)放寬）
Alignment with the Flow（就是估計(jì)一下網(wǎng)格線與流動(dòng)方向是否一致，要求盡量一致，以減少假擴(kuò)散）
2）網(wǎng)格質(zhì)量對(duì)于計(jì)算收斂的影響：
高Skewness的單元對(duì)計(jì)算收斂影響很大，很多時(shí)候計(jì)算發(fā)散的原因就是網(wǎng)格中的僅僅幾個(gè)高Skewness的單元。
舉個(gè)例子：共有112,000個(gè)單元，僅有7個(gè)單元的Skewness超過了0.95，在進(jìn)行到73步迭代時(shí)計(jì)算就發(fā)散了！
高長(zhǎng)寬比的單元使離散方程剛性增加，使迭代收斂減慢，甚至困難。也就是說，Aspect Ratio盡量控制在推薦值之內(nèi)。
3）網(wǎng)格質(zhì)量對(duì)精度的影響：
相鄰網(wǎng)格單元尺寸變化較大，會(huì)大大降低計(jì)算精度，這也是為什么高連續(xù)方程殘差的原因。
網(wǎng)格線與流動(dòng)是否一致也會(huì)影響計(jì)算精度。
4）網(wǎng)格單元形狀的影響：
非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格比結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的截?cái)嗾`差大，因此，為提高計(jì)算精度計(jì)，請(qǐng)大家盡量使用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，對(duì)于復(fù)雜幾何，在近壁這些對(duì)流動(dòng)影響較大的地方盡量使用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，在其他次要區(qū)域使用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。
展開 揚(yáng)聲器空氣隨動(dòng)質(zhì)量計(jì)算
揚(yáng)聲器振膜在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)，空氣對(duì)振膜也會(huì)產(chǎn)生反作用力，等效揚(yáng)聲器整體的質(zhì)量將增加。該等效質(zhì)量一般稱為空氣隨動(dòng)質(zhì)量或者空氣附加質(zhì)量。
對(duì)小口徑揚(yáng)聲器單元，空氣隨動(dòng)質(zhì)量的輕微差異，對(duì)整體Mms估算影響不大。但對(duì)振動(dòng)面積比較大，比如8寸以上的低音揚(yáng)聲器，空氣隨動(dòng)質(zhì)量計(jì)算的準(zhǔn)確性還是有必要研究的。對(duì)準(zhǔn)確設(shè)計(jì)音箱也有幫助。
1.自由場(chǎng)測(cè)試
一般認(rèn)為自由場(chǎng)測(cè)試時(shí)空氣隨動(dòng)質(zhì)量
Mair=2.67*p*a^3=0.394D^3=0.566*Sd^(1.5)
p為空氣密度（溫度20℃時(shí)1.18kg/m^3），a為揚(yáng)聲器振膜半徑，D為直徑，Sd為振膜有效輻射面積。
常用的測(cè)試系統(tǒng)都是采用這個(gè)計(jì)算公式。
例外的是Klippel測(cè)試系統(tǒng)，是按上下兩側(cè)各有這么多空氣隨動(dòng)質(zhì)量。
而在普遍的認(rèn)識(shí)中，無(wú)限大障板才需要按這樣上下兩側(cè)質(zhì)量計(jì)算。
2.無(wú)限大障板測(cè)試
一般認(rèn)為無(wú)限大障板按上下兩側(cè)空氣隨動(dòng)質(zhì)量計(jì)算。
Mair=1.13*Sd^(1.5)
3.揚(yáng)聲器單元工作在音箱中的空氣隨動(dòng)質(zhì)量
很顯然，箱體內(nèi)外的形狀對(duì)空氣隨動(dòng)質(zhì)量是有較大影響的，內(nèi)外的空氣隨動(dòng)質(zhì)量也不一樣。而且邊界復(fù)雜的時(shí)候，估算起來也比較麻煩。
Beranek提出近似計(jì)算公式：
振膜前空氣隨動(dòng)質(zhì)量Mair-front=0.408*Sd^(1.5)
振膜后空氣隨動(dòng)質(zhì)量Mair-rear=0.667*Km*Sd^(1.5)
其中Km≈10^(-(0.462β+0.057），β是振膜面積和障板面積之比。
轉(zhuǎn)載自揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)與仿真
展開 氫氣減壓閥FLUENT仿真質(zhì)量、流量計(jì)算、氫氣溫度負(fù)40。 ￥49
ANSYS版本為2022R2，內(nèi)含仿真1G大小文件，模型
ABAQUS應(yīng)用之質(zhì)量縮放
本文是關(guān)于 Abaqus/Explicit 中質(zhì)量縮放（Mass Scaling）設(shè)定的技術(shù)文檔，主要介紹了質(zhì)量縮放的原理、設(shè)定方法以及相關(guān)注意事項(xiàng)
1、 質(zhì)量縮放的背景和原理
1． 背景：
Abaqus/Explicit 在分析接觸、碰撞等高度非線性問題或 Abaqus/Standard 難以收斂時(shí)具有優(yōu)勢(shì)，但求解時(shí)使用非常小的時(shí)間增量，計(jì)算成本龐大。提高加載速率和質(zhì)量縮放可提升計(jì)算效率，當(dāng)材料需考慮應(yīng)變率時(shí)，可使用質(zhì)量縮放。
2． 原理：
Abaqus/Explicit 將求解過程視為波傳問題，穩(wěn)定時(shí)間增量與元素特征長(zhǎng)度及疏密波波速有關(guān)，疏密波波速又和楊氏系數(shù)與密度有關(guān)。質(zhì)量縮放通過調(diào)整部分元素的密度，放大時(shí)間增量來提升計(jì)算效率。
2、 質(zhì)量縮放的設(shè)定方法
1． 檢查穩(wěn)定時(shí)間增量：
建立 Job 之后，通過提交分析或執(zhí)行 Data Check，系統(tǒng)會(huì)將穩(wěn)定時(shí)間增量信息寫入（.sta）檔，可作為后續(xù)調(diào)整依據(jù)。
2． 設(shè)定質(zhì)量縮放：
(1) 在建立 Dynamic, Explicit 分析步時(shí)，進(jìn)入 Mass Scaling 的標(biāo)簽，勾選 Use Scaling Definitions Below 選項(xiàng)后，點(diǎn)擊 Create 進(jìn)行設(shè)定。
(2) 相關(guān)參數(shù)說明：
? Objective：包括 Semi - Automatic Mass Scaling（預(yù)設(shè)）、Automatic Mass Scaling、Reinitialize Mass、Disable Mass Scaling Through Step。
展開 ABAQUS質(zhì)量縮放
質(zhì)量縮放.pdf
ABAQUS彈簧質(zhì)量系統(tǒng)固有頻率求解
今天跟大家聊一聊我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)力學(xué)與結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)里面常見的一個(gè)計(jì)算公式——彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率求解：
學(xué)過結(jié)構(gòu)力學(xué)或者結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的同學(xué)都知道我們系統(tǒng)的固有頻率求解，求解公式如下：
式中的f0即為固有頻率，k為系統(tǒng)的剛度（N/m），m為系統(tǒng)質(zhì)量（kg）。
假定我們的模型如下所示：
那么由上我們可以計(jì)算出一個(gè)彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率，如果我們的k=400N/m，m=10kg，那么通過上式可以計(jì)算得到我們的系統(tǒng)固有頻率為1.00658。由此建立我們的ABAQUS有限元模型如下：
1.建立一個(gè)點(diǎn)部件，坐標(biāo)輸入（0，0，0）
2.鼠標(biāo)左鍵長(zhǎng)按1處圖標(biāo)選擇通過偏移形成參考點(diǎn)，通過參考點(diǎn)RP偏移1000mm生成3處參考點(diǎn)
3.導(dǎo)入點(diǎn)部件進(jìn)行裝配
4.在分析步模塊建立線性攝動(dòng)求解類型，頻率求解分析步
5.采用Lanczos求解，頻率求解值設(shè)為1即可
6.在相互作用模塊對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)建立參考點(diǎn)1，即RP-1
7.在上欄special中的彈簧模塊建立兩點(diǎn)之間的彈簧
8.設(shè)置彈簧剛度，在ABAQUS的mm制單位中剛度設(shè)置為0.4N/mm
9.在上欄special慣性與質(zhì)量中設(shè)置RP-1的質(zhì)量為0.01t
10.設(shè)置兩點(diǎn)的邊界條件，其中RP點(diǎn)6個(gè)自由度完全限制，RP-1點(diǎn)除圖中x方向自由度（即U1）其余自由度完全限制
11.無(wú)網(wǎng)格劃分操作，設(shè)置job，求解job得到結(jié)果
由上得到我們的結(jié)果，頻率為1.0066，與我們通過公式計(jì)算所得到的1.00658相差無(wú)幾，誤差很小。
以上就是我們今天關(guān)于彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率求解的討論，謝謝大家！我是食詩(shī)吃詞！SSCC!
展開 ABAQUS質(zhì)量縮放
ABAQUS質(zhì)量縮放
ABAQUS分析布中中質(zhì)量縮放設(shè)定.pdf
