abaqus計(jì)算內(nèi)力的案例
『分享』用MSC/NASTRAN計(jì)算復(fù)雜接頭連接件的內(nèi)力
摘要：本文介紹用MSC/NASTRAN計(jì)算復(fù)雜接頭連接件內(nèi)力的基本思路、方法及基本參數(shù)的確定，并給出算例。
ANSYS橋梁建模與恒載內(nèi)力計(jì)算說(shuō)明書(shū) ￥2
求解命令為：
/solu
Solve
3.4成果提取和整理
3.4.1顯示結(jié)構(gòu)變形
3.4.2單元分組
3.4.3數(shù)據(jù)提取
(1) 求解完成后，我們要把全橋各桿件的內(nèi)力數(shù)據(jù)提取出來(lái)，先將全橋分為7個(gè)組群，分別是下弦桿、上弦桿、豎桿、斜桿、主橫梁、縱梁、人行道。
(2) 數(shù)據(jù)的提取：在分組完成后，可按組將各組數(shù)據(jù)分別將各組數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，生成文本文檔。
【實(shí)際項(xiàng)目】基于ANSYS某超高層大型深基坑支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算分析
支撐結(jié)構(gòu)整體平面布置如下所示：
支撐結(jié)構(gòu)所受線荷載最后折算為340KN/m,加載示意圖如下：
結(jié)構(gòu)約束圖：如下
結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果
結(jié)構(gòu)彎矩圖：
結(jié)構(gòu)軸力圖：
結(jié)構(gòu)剪力圖
結(jié)構(gòu)位移云圖
從圖中可見(jiàn)，在棧橋與環(huán)梁和圍檁相連處桿件所受彎矩和軸力較大，此處桿件應(yīng)進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)。其余部分桿件可通過(guò)后處理提取內(nèi)力值按構(gòu)件設(shè)計(jì)方法進(jìn)行截面配筋設(shè)計(jì)。
結(jié)語(yǔ)：基坑計(jì)算考慮的因素較多，目前尚沒(méi)有一套完整的體系來(lái)恒定計(jì)算結(jié)果是否正確，只能根據(jù)相應(yīng)的工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)判定。故在實(shí)際工程中，項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)尤為重要。
展開(kāi) [BasicSim]ABAQUS后處理(1):內(nèi)力查看
來(lái)源： iCAETube Monica Luo
有些時(shí)候，不止是想知道部件的應(yīng)力分布狀況，也想知道部件某個(gè)截面的內(nèi)力狀況怎么辦？除了外力接觸力，也想知道Tie約束的面之間的作用力怎么辦？
有點(diǎn)困惑了，不知道結(jié)果在哪了？通常我們會(huì)想到用節(jié)點(diǎn)力的輸出來(lái)合成，可是節(jié)點(diǎn)力似乎不夠便捷直觀，怎么辦？這些確實(shí)不是一般狀況我們需要了解或者查看的結(jié)果，不過(guò)當(dāng)我們需要這些結(jié)果的時(shí)候我們也得有相關(guān)技能，現(xiàn)在來(lái)GET這些技能吧：
方式一: Free Body Cut
在后處理模塊(Visualization)下的使用Free Body Cut選項(xiàng)，可以基于View Cut的切面查看內(nèi)力，也可基于網(wǎng)格邊或者節(jié)點(diǎn)定義任意切面查看截面的內(nèi)力：
Figure-1: Free Body Cut
創(chuàng)建Free Body Cut后，也可在Create XY Data 中選擇Free body創(chuàng)建相關(guān)截面內(nèi)力的曲線。
展開(kāi) 
基于ABAQUS數(shù)值的混凝土防滲墻內(nèi)力及變形敏感性分析
此外，基于數(shù)值計(jì)算結(jié)果可對(duì)防滲墻進(jìn)行配筋驗(yàn)算。
考慮到目前在進(jìn)行土石壩相關(guān)分析中，大多數(shù)的研究?jī)H針對(duì)單一剛度的防滲墻進(jìn)行研究，本文在前人的基礎(chǔ)上，本文建立數(shù)值計(jì)算模型，系統(tǒng)的研究防滲墻變形影響因素。本文的研究可為防滲墻的設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供工程參考。
1 工程概況與數(shù)值模型
1.1 數(shù)值模型
本文研究的土石壩為典型的III型水利工程。最大壩高+60m, 頂寬10m, 底部最大寬度為250m。根據(jù)鉆孔資料揭示，大壩巖土體由上到下分別為砂卵石層，砂礫石層和弱風(fēng)化基巖層，基巖最要是流紋至斑巖層。兩側(cè)坡比按照階梯式而不同。由于大壩運(yùn)營(yíng)時(shí)間比較長(zhǎng)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，壩體局部出現(xiàn)裂縫，下由坡腳位置出現(xiàn)管涌破壞。為例保證大壩的安全運(yùn)營(yíng)，需對(duì)大壩進(jìn)行加固處理。加固方法主要為采用塑性混凝土防滲墻，墻體厚度為0.8m。墻體軸線與大壩軸線重合。防身器嵌入基巖深度為1.0m, 防滲墻混凝土彈性模量為5GPa, 本文的分析就是針對(duì)加固后的防滲墻進(jìn)行計(jì)算分析。典型斷面如圖1所示。
為了研究防滲墻力學(xué)性能差異。采用ABAQUS,根據(jù)壩體典型剖面建立數(shù)值計(jì)算模型。其中順河流方向設(shè)為x軸，高度方向?yàn)閦軸。覆蓋層以巖土體采用Duncan-Chang本構(gòu)模型。混凝土材料采用均值線彈性模型，混凝土彈性模量為1GPa, 泊松比為0.20。此外，防滲墻與覆蓋層增加Goodman接觸面單元，接觸面單元參數(shù)取值為K1=2500,n=0.667,Rf=0.76,α=38°。其他材料的力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1。
圖1 大壩典型剖面圖
1.2 計(jì)算工況
本文的計(jì)算工況主要考慮施工期分層填筑和蓄水期的大壩內(nèi)力及變形過(guò)程。具體工況為首先考慮施工期低蓄水位下大壩的內(nèi)力和變形，并在此基礎(chǔ)上醉臥蓄水的初始狀態(tài)，蓄水過(guò)程主要可分為5步。一次改變防滲墻彈性模量和泊松比進(jìn)行計(jì)算大壩的內(nèi)力和變形。
展開(kāi) ABAQUS 在計(jì)算到step3后計(jì)算中斷，變形過(guò)大
我在原本可以計(jì)算的模型的基礎(chǔ)上修改的，只是刪了幾個(gè)樓板與梁連接的栓釘
Mesh Free-眼鏡剛強(qiáng)度校核計(jì)算，附Abaqus計(jì)算結(jié)果對(duì)比
采用Mesh Free對(duì)某品牌眼鏡整體剛度、強(qiáng)度進(jìn)行校核，如下圖所示，Mesh Free支持在不用做幾何清理的前提下進(jìn)行計(jì)算分析，導(dǎo)入模型部件可以包含細(xì)節(jié)特征，比如螺釘上的倒角。
眼鏡定義了5種線彈性材料：鏡架主體采用鈦合金；眼鏡片采用樹(shù)脂；螺釘?shù)冗B接件采用鋼；鼻托和鏡片扎線采用兩種不同的尼龍材料。
眼鏡腿一只固定，另一只向上掰，加力1N，模擬分析此種工況下眼鏡整體結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度。
Mesh Free所有接觸面定義為完全剛性連接，Abaqus作同樣處理，不考慮非線性因素，對(duì)比二者的線性計(jì)算結(jié)果。
Mesh Free給出的眼鏡最大變形為23.92mm，Abaqus的結(jié)果為23.46mm。
Mesh Free給出的眼鏡最大應(yīng)力為303.4MPa，Abaqus的結(jié)果為308.3MPa。
談?wù)凪esh Free使用感受：
雖然我常用ABQ，但是不得不說(shuō)，對(duì)于包含細(xì)節(jié)幾何特征的復(fù)雜裝配結(jié)構(gòu)建模分析，Mesh Free真的要比Abaqus高效的多。
據(jù)我了解Mesh Free的非線性也在大力的開(kāi)發(fā)之中，目前已經(jīng)支持經(jīng)典塑性材料非線性、邊界條件非線性也可以設(shè)置滑動(dòng)和一般的摩擦接觸。
對(duì)不熟悉常規(guī)有限元操作的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，不用幾何清理、不用劃網(wǎng)格是極好的體驗(yàn)。
關(guān)鍵是Mesh Free的結(jié)果也確實(shí)很準(zhǔn)，目前的CAE無(wú)非是追求更準(zhǔn)的基礎(chǔ)上算的更快，這兩點(diǎn)Mesh Free無(wú)疑是滿足的。
Mesh Free
Abaqus
展開(kāi) ABAQUS混凝土損傷塑性模型-C30EXCEL計(jì)算表格（含計(jì)算結(jié)果） ￥3.7
計(jì)算表格（如下）中標(biāo)黃部分的參數(shù)可自行設(shè)定后，EXCEL程序會(huì)自動(dòng)計(jì)算“抗拉強(qiáng)度、非彈性應(yīng)變、受拉損傷因子”。
隨機(jī)振動(dòng)分析-abaqus（附一個(gè)電池包計(jì)算案例） ￥20
四、如何將時(shí)域隨機(jī)振動(dòng)曲線轉(zhuǎn)換得到功率譜密度曲線
五、 隨機(jī)振動(dòng)分析理論
附.常見(jiàn)功率譜密度曲線給出形式
附.以dB/oct形式給出的功率譜密度曲線如何計(jì)算
附.國(guó)標(biāo)中定義的PSD譜總均方根加速度值是如何計(jì)算的？
六. 隨機(jī)振動(dòng)分析案例-abaqus
第一步：計(jì)算結(jié)構(gòu)模態(tài)，輸出位移和應(yīng)力。
第二步：隨機(jī)振動(dòng)分析
2.1 定義輸出頻率上下限和模態(tài)阻尼
2.2 定義PSD載荷及加載
2.3 定義輸出
2.4 隨機(jī)振動(dòng)計(jì)算頭文件設(shè)置
2.5 隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果
2.6 隨機(jī)振動(dòng)σ應(yīng)力結(jié)果評(píng)價(jià)
ABAQUS混凝土損傷塑性模型-C30EXCEL計(jì)算表格（含計(jì)算結(jié)果）
這是根據(jù)GB50010-2010中混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的混凝土本構(gòu)模型，結(jié)合文獻(xiàn)所述的損傷因子定義，編制的計(jì)算C30混凝土非彈性應(yīng)變和損傷因子的EXCEL表格。也是邊學(xué)變做，希望能和大家多交流。
C30砼本構(gòu)（損傷塑性模型）.rar
ABAQUS混凝土損傷塑性損傷因子計(jì)算依據(jù).rar
Abaqus仿真計(jì)算中的單元選擇
目前第一、二期直播已結(jié)束（聯(lián)系文末客服看回放），第三期直播<Abaqus仿真計(jì)算中的單元選擇>，已經(jīng)開(kāi)啟報(bào)名，歡迎參加~
”
對(duì)于有限元分析的網(wǎng)格模型，不僅需要較高的網(wǎng)格質(zhì)量，還需要擁有合適的單元類(lèi)型。ABAQUS為用戶提供了豐富的單元庫(kù)，幾乎可以模擬實(shí)際工程中任意幾何形狀的有限元模型，在對(duì)一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析時(shí)，可以根據(jù)情況選擇使用。
如何才能選取出適合于分析的單元類(lèi)型呢？
本次分享首先介紹ABAQUS中對(duì)于單元的分類(lèi)，每種單元特定的使用范圍，各種單元類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)數(shù)目、單元形狀、插值函數(shù)階次以及單元構(gòu)造的方式。
展開(kāi) 
Abaqus計(jì)算內(nèi)存的問(wèn)題：aba_sint_cap
因此，查閱了網(wǎng)絡(luò)上相關(guān)帖子和幫助文檔，加上親身經(jīng)歷，整理如下：
方法一：可以直接在abaqus_v6.env中設(shè)置memory='80%'或其他方式，詳見(jiàn)幫助文檔
方法二：可通過(guò)高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置--->環(huán)境變量--->變量名：ABA_SINT_CAP 值：16384
（說(shuō)明：16384這個(gè)值可以更大，但似乎沒(méi)有意義！）
基于上述方法設(shè)置了足夠大的內(nèi)存后，但仍然出現(xiàn)該錯(cuò)誤。具體原因：
Abaqus中每8GB的物理內(nèi)存，使用的內(nèi)存將不會(huì)超過(guò)2GB
在滿足上述條件的基礎(chǔ)上，最多使用內(nèi)存限制為16GB。
遇到這個(gè)問(wèn)題后，建議重新調(diào)整模型，減小inp文件的體量。目前尚未找到特別好的方法！
展開(kāi) 基于ABAQUS超彈性材料橡膠襯套的剛度計(jì)算 附基于Abaqus的橡膠和粘彈性建模下載
但由于橡膠具有非線性粘彈性與超彈性，這種理論計(jì)算結(jié)果往往與試驗(yàn)存在一定誤差，并且這種誤差在一般情況下是不可以忽略不計(jì)的，其具有一定的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
為減小誤差或?qū)崿F(xiàn)零誤差的前期預(yù)測(cè)，我們引入了有限元仿真分析技術(shù)，其可以通過(guò)控制模型參數(shù)與網(wǎng)格質(zhì)量實(shí)現(xiàn)較小誤差的預(yù)測(cè)計(jì)算。其價(jià)值也在各個(gè)行業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)中得到了很好的驗(yàn)證。本文基于減振襯套簡(jiǎn)單講訴一下基于ABAQUS軟件的橡膠制品靜剛度仿真分析過(guò)程。
仿真分析過(guò)程可分為三個(gè)大過(guò)程：前處理、求解計(jì)算和后處理。本文基于ABAQUS軟件設(shè)定的分析步驟，不再重點(diǎn)區(qū)分分析的三個(gè)過(guò)程，將操作過(guò)程拆分為：部件、屬性、裝配、分析步與輸出設(shè)置、相互作用、網(wǎng)格、加載、作業(yè)提交與監(jiān)管以及計(jì)算結(jié)果的可視化處理九個(gè)模塊，下面講訴橡膠襯套靜剛度仿真分析過(guò)程。
一、部件
由于本文主旨是為介紹橡膠剛度仿真的過(guò)程，所以選用了結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的橡膠襯套為例，直接借助ABAQUS軟件的部件模塊常見(jiàn)如圖1所示的幾何模型。
圖1、幾何模型結(jié)構(gòu)圖
二、屬性
為了使仿真結(jié)果更接近與實(shí)驗(yàn)值或真實(shí)值，除了需要一個(gè)適合的仿真求解器和一個(gè)高質(zhì)量的網(wǎng)格文件，更需要選擇一個(gè)合適的橡膠本構(gòu)模型，在ABAQUS軟件中內(nèi)置了許多相對(duì)成熟的橡膠本構(gòu)模型（如圖2所示），我們可以通過(guò)指定相關(guān)的系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)本構(gòu)模型的定義,當(dāng)然我們還可以直接提交我們的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，交由ABAQUS軟件進(jìn)行擬合，得出相對(duì)精準(zhǔn)的參數(shù)。
圖2、材料屬性模型設(shè)置界面
圖3、材料屬性評(píng)估設(shè)置
三、裝配
裝配模塊一般選擇默認(rèn)就可以了，當(dāng)然，對(duì)于需要重新設(shè)置裝配的模型ABAQUS軟件通用提供了一些裝配指令，對(duì)于本實(shí)例，直接默認(rèn)設(shè)置就可以了。
四、分析步
在這個(gè)模塊我們需要定義分析類(lèi)型與輸出設(shè)置。
展開(kāi) Abaqus-原來(lái)顯式計(jì)算也可以這么快
本文詳細(xì)介紹了 Abaqus/explicit 中的準(zhǔn)靜態(tài)分析及其提高求解速度的方法。
我如何知道我的模擬是否是準(zhǔn)靜態(tài)的？
準(zhǔn)靜態(tài)問(wèn)題是通常可以使用 Abaqus/Standard 解決的問(wèn)題之一，但由于觸或材料的復(fù)雜性，可能難以收斂，從而導(dǎo)致大量迭代。具有挑戰(zhàn)性的非線性準(zhǔn)靜態(tài)問(wèn)題通常涉及：
接觸條件非常復(fù)雜，Abaqus/Standard 可能會(huì)因接觸問(wèn)題而無(wú)法收斂；
非常大的變形可能導(dǎo)致嚴(yán)重的網(wǎng)格變形；
例如，通常在金屬成形分析中，我們面臨這樣的困難：用 Abaqus/Standard 來(lái)模擬這樣的問(wèn)題確實(shí)很困難。
示例：模擬拉深過(guò)程中的撕裂
Abaqus/Explicit顯式準(zhǔn)靜態(tài)分析問(wèn)題
Abaqus/Explicit 對(duì)于高度非線性靜態(tài)（準(zhǔn)靜態(tài)分析）問(wèn)題的建模更加有效。對(duì)于涉及接觸和金屬成型等非常大變形的三維問(wèn)題尤其如此。
應(yīng)用 Abaqus/Explicit 模擬準(zhǔn)靜態(tài)事件需要特別考慮。在自然時(shí)間段內(nèi)對(duì)過(guò)程進(jìn)行建模在計(jì)算上是不切實(shí)際的。從字面上看，需要數(shù)百萬(wàn)次的時(shí)間增量。因此，我們?cè)谀M中人為地提高加載過(guò)程的速度以獲得經(jīng)濟(jì)的解決方案。
使用 Abaqus/Explicit 獲得經(jīng)濟(jì)的準(zhǔn)靜態(tài)分析解決方案的兩種方法是：
1、人為提高加載速率
我們可以通過(guò)提高加載率來(lái)人為地減少該過(guò)程的時(shí)間尺度。增加的加載速率會(huì)減少模擬的時(shí)間。將加載速率提高 f 倍，分析速度提高 f 倍。
2、采用質(zhì)量縮放
它增加了穩(wěn)定時(shí)間增量的大小，因此完成作業(yè)所需的增量更少。人為地將材料密度（質(zhì)量縮放）增加 f*f 倍，可以將分析速度提高 f 倍。
在本文中，我們的重點(diǎn)是提高加載速率的方法。
展開(kāi) Abaqus接觸非線性在有限元計(jì)算分析中的應(yīng)用 附莊茁ABAQUS非線性有限元分析與實(shí)例下載
來(lái)源：有限元在線
ABAQUS的非線性主要在有三種：幾何非線性，材料非線性以及接觸非線性。接觸非線性在ABAQUS的有限元計(jì)算分析中應(yīng)用非常廣泛，特別是動(dòng)態(tài)顯式的求解，只要模型中包含兩個(gè)以上相互接觸的部件，就要用到接觸非線性。
ABAQUS接觸非線性的設(shè)置主要在Interation模塊中完成，設(shè)置接觸的屬性時(shí)，可以設(shè)置摩擦系數(shù)，阻尼系數(shù)，損壞，失效準(zhǔn)則等非線性參數(shù)，如圖1所示。
如圖2所示，在接觸定義界面，可以選擇通用接觸、面-面接觸、自接觸等各種非線性接觸方式。
在接觸編輯界面，可以選擇機(jī)械約束方式為運(yùn)動(dòng)學(xué)接觸算法，或是懲罰接觸方式，還可選擇滑移方式為有限滑移或小滑移，如圖3所示。
這是對(duì)模型定義非線性接觸后得到的分析結(jié)果，以供參考。
下載地址：莊茁ABAQUS非線性有限元分析與實(shí)例
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