abaqus旋轉(zhuǎn)計(jì)算
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-02-27
abaqus旋轉(zhuǎn)計(jì)算的視頻教程
基于STAR-CCM+的旋轉(zhuǎn)機(jī)械計(jì)算流程講解演示——以自由液面下旋轉(zhuǎn)螺旋槳數(shù)值計(jì)算為例
基于STAR-CCM+的旋轉(zhuǎn)機(jī)械計(jì)算流程講解演示——以自由液面下旋轉(zhuǎn)螺旋槳數(shù)值計(jì)算為例 適用人群：船舶工程在讀學(xué)生，計(jì)算流體從業(yè)者等 基于STAR-CCM+的旋轉(zhuǎn)機(jī)械計(jì)算流程講解演示——以自由液面下旋轉(zhuǎn)螺旋槳數(shù)值計(jì)算為例（免費(fèi)）【已結(jié)束】 直播時間：2023-05-11 19:30 直播內(nèi)容： 以STAR-CCM+計(jì)算流體力學(xué)軟件為工具，對自由液面下的螺旋槳旋轉(zhuǎn)過程進(jìn)行數(shù)值模擬
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基于FLUENT采用單旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系模型仿真分析計(jì)算
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abaqus旋轉(zhuǎn)計(jì)算的實(shí)例教程
本案例利用Fluent中的滑移網(wǎng)格模型（RBM)，對螺旋槳敞水水動力性能問題進(jìn)行了瞬態(tài)仿真計(jì)算。該案例僅對4119槳的瞬態(tài)計(jì)算進(jìn)行了簡單演示，其余的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的仿真設(shè)置與本案例基本一致，可按照該案例進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。
本文僅計(jì)算了進(jìn)速系數(shù)為0.4的工況，計(jì)算結(jié)果與相關(guān)實(shí)驗(yàn)較為接近。
與Fluent MRF 旋轉(zhuǎn)機(jī)械（一）的結(jié)果相比，瞬態(tài)計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值更為接近。
1 workbench 設(shè)置
1.1 選擇流體流動（帶有Fluent 網(wǎng)格劃分功能的Fluent）和流體流動（Fluent）
由于用的版本較老，因此無法通過一個fluent建立interface，此處為了利用fluent meshing劃分網(wǎng)格，采用了三個fluent模塊。分別進(jìn)行外部流場網(wǎng)格劃分、內(nèi)部流場網(wǎng)格劃分和流場計(jì)算。
2 SCDM 設(shè)置
2.1 導(dǎo)入幾何
左邊為入口，右邊為出口。
下圖為外部流場幾何圖。
下圖為內(nèi)部流場幾何圖。
3 FLUENT MESHING設(shè)置
采用了Fluent meshing進(jìn)行前處理，采用多面體的方法對體網(wǎng)格進(jìn)行劃分。由于穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果比較可信，此處選擇了相同的劃分的方式與尺寸。
4 FLUENT 設(shè)置
4.1 General設(shè)置與網(wǎng)格導(dǎo)入
首先將保存的外部流場網(wǎng)格導(dǎo)入。然后通過附加case文件的方式，將內(nèi)部流場網(wǎng)格導(dǎo)入。
由于是瞬態(tài)求解問題，此處設(shè)置為瞬態(tài)態(tài)計(jì)算模式。
4.2 滑移條件設(shè)置
其他的條件設(shè)置與Fluent MRF 旋轉(zhuǎn)機(jī)械（一）一致，因此相同的設(shè)置不再闡述，僅有內(nèi)部流場網(wǎng)格部分不一致。因此對內(nèi)部流場網(wǎng)格進(jìn)行了重新設(shè)置。
4.3 計(jì)算設(shè)置
進(jìn)行初始化，以0.0001s的時間步長進(jìn)行計(jì)算。
開啟阻力監(jiān)測，本案例阻力尚未達(dá)到穩(wěn)定，但已經(jīng)超過274N。推力仿真表現(xiàn)已優(yōu)于MRF的計(jì)算結(jié)果。
展開 ANSYS2021R1軸承旋轉(zhuǎn)計(jì)算分析
如圖所示滾珠軸承，對滾珠軸承在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中位移及應(yīng)力狀態(tài)分析。
旋轉(zhuǎn)體拉深件不只是簡單旋轉(zhuǎn)體拉深件，還有較為復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)體拉深件。那么何為復(fù)雜旋體拉深件呢？
在五金拉深工藝?yán)铮瑥?fù)雜的旋轉(zhuǎn)體拉深件是這樣定義的：復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)體拉深件是指母線較復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)體零件，其母線可能由一段曲線組成，也可能由若干直線段與圓弧段相接組成。那么在沖壓件加工廠，沖壓工藝人員是怎么計(jì)算復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉深件的坯料尺寸的呢？其計(jì)算公式是怎樣的？
復(fù)雜旋轉(zhuǎn)拉深件的表面積可根據(jù)“久里金”法則求出，即任何形狀的母線繞軸旋轉(zhuǎn)一周所得到的旋轉(zhuǎn)體表面積，等于該母線的長度與其形心繞該軸線旋轉(zhuǎn)所得周長的積，用公式可表示為： A=2πRχL，（A為旋轉(zhuǎn)體表面積)
根據(jù)拉深前后表面積相等的原則，坯料直徑可按下式求出：
式中 Rχ-為旋轉(zhuǎn)半徑mm,（即旋轉(zhuǎn)體母線形心到旋轉(zhuǎn)軸線的距離）；
L-旋轉(zhuǎn)體母線長度mm;
D-坯料直徑mm;
由坯料直徑公式，可以看出，只要知道了旋轉(zhuǎn)體母線長度及其形心的旋轉(zhuǎn)半徑，就可以求出坯料的直徑，當(dāng)母線較復(fù)雜時，可先將其分成簡單的直線和圓弧，分別求出各直線和圓弧的長度L1、L2....Ln和其形心到旋轉(zhuǎn)軸的距離Rχ1、Rχ2....Rχn,再根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算：
由上式算出復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體的坯料半徑值，由圓的面積公式就能算出坯料的表面積，再根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)加上切邊余量，就是復(fù)雜五金拉深件的實(shí)際下料毛坯尺寸。
展開 ANSYS workbench中提供了一系列模塊可以幫助用戶快速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)機(jī)械的設(shè)計(jì)與計(jì)算，這些模塊包括：BladeGen、TurboGrid、CFX等。在較新的workbench版本中，還將各種類型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行了包裝，如Vista AFD、Vista CCD、Vista RTD、Vista TF等。
Vista AFD：主要用于軸流風(fēng)扇（Axial Fans）初始設(shè)計(jì)
Vista CCD：主要用于離心壓縮機(jī)（Centrifugal Compressors）初始設(shè)計(jì)。
Vista RTD：主要用于徑流透平（radial inflow turbines）初始設(shè)計(jì)
Vista TF：用于對旋轉(zhuǎn)機(jī)械流線曲率分析。該程序允許用戶在設(shè)計(jì)初期快速更新徑向葉片組（泵、壓縮機(jī)與透平等）
本次以一個具體實(shí)例演示旋轉(zhuǎn)機(jī)械的設(shè)計(jì)過程。
1、添加Vista CCD模塊
從Toolbox中添加Vista CCD模塊，如圖1所示。
圖1 添加Vista CCD
2、設(shè)置CCD屬性
雙擊A2單元格進(jìn)入CCD的Blade Design，如圖2所示。
圖2 CCD設(shè)計(jì)面板
如圖2所示，CCD設(shè)計(jì)主要包括三部分：Aerodynamic Data、Gas Properties及Geometry。
其中Aerodynamic data中主要進(jìn)行離心壓縮機(jī)進(jìn)出口工況設(shè)計(jì)。包括流量、壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)口條件等。
Gas Properties主要用于工質(zhì)定義，用戶可以選擇已有的工質(zhì)，也可自定義工質(zhì)。
Geometry用于幾何定義。
本次主要在于演示，不更改參數(shù)，所有參數(shù)使用默認(rèn)。
參數(shù)定義完畢后可以點(diǎn)選【Calculate】按鈕，然后點(diǎn)選【Close】按鈕關(guān)閉窗口返回工程面板。從圖3可以看出A2單元格已完成更新。
展開 五金沖壓件加工廠冷沖壓加工五金拉深件，旋轉(zhuǎn)體拉深件是其中的一種類型。今天我們來了解下簡單旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定。
在沖壓拉深工藝中，旋轉(zhuǎn)體拉深件的毛坯尺寸，是按毛坯的表面積和拉深件的表面積相等的原則來計(jì)算的。由于毛坯的形狀要和拉深件的筒部截面相似，因此旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料截面輪廓的形狀是圓形，故而坯料尺寸的計(jì)算主要是確定坯料的直徑。對于簡單旋轉(zhuǎn)體拉深件，可首先將拉深件劃分為若干個簡單而又便于計(jì)算的幾何體，，并分別求出各簡單幾何體的表面積，再把各簡單幾何體的表面積相加即為拉深件的總表面積，然后根據(jù)表面積相等的原則，即可求出坯料直徑。
要說明的是，沖壓件廠家在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，在計(jì)算拉深件毛坯尺寸時，務(wù)必加上一定的切邊余量。
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abaqus旋轉(zhuǎn)計(jì)算的最新內(nèi)容
<p>因?yàn)橐抡婊炷疗茐膶?shí)驗(yàn)，考慮用abaqus里面的CDP模型，查閱了相關(guān)資料進(jìn)行了理論總結(jié)，并根據(jù)理論編寫計(jì)算程序。</p><p>ABAQUS中CDP 模型中采用的是混凝土在單軸受力狀態(tài)下的應(yīng)力和非彈性應(yīng)變，非彈性應(yīng)變根據(jù)混凝土的單軸應(yīng)力-應(yīng)變曲線換算。</p><p>根據(jù)GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，混凝土單軸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖：</p><p><img src="https://img.jishulink.com
abaqus中目前沒有GIF動畫輸出的功能，現(xiàn)制作一可輸出GIF動畫/剖面平移，旋轉(zhuǎn)動畫，詳細(xì)效果可見視頻鏈接https://www.bilibili.com/video/BV1jgD7BTEYT/?spm_id_from=333.1387.homepage.video_card.click
兩個案例視頻+兩個案例文件
仿真結(jié)果很清楚，焊接、材料、結(jié)構(gòu)分析都能用適合做形貌驗(yàn)證、縮短量對比、飛邊形態(tài)對比、溫度場分析、熱影響區(qū)寬度、殘余應(yīng)力場分析
視頻制作不易，想交流小伙伴，可私我。
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、與切削工藝相關(guān)的工程師
你會得到什么：
1、掌握二維模型的繪制
2、掌握熱結(jié)構(gòu)耦合顯示動力學(xué)分析相關(guān)的材料參數(shù)設(shè)置
3、理解動力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)切削相關(guān)的相互關(guān)系的設(shè)置
5、了解顯示動力學(xué)網(wǎng)格的劃分
6、學(xué)習(xí)結(jié)果后處理的查看與對比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018
本案例利用Fluent中的滑移網(wǎng)格模型（RBM)，對螺旋槳敞水水動力性能問題進(jìn)行了瞬態(tài)仿真計(jì)算。該案例僅對4119槳的瞬態(tài)計(jì)算進(jìn)行了簡單演示，其余的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的仿真設(shè)置與本案例基本一致，可按照該案例進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。
本文僅計(jì)算了進(jìn)速系數(shù)為0.4的工況，計(jì)算結(jié)果與相關(guān)實(shí)驗(yàn)較為接近。
與Fluent MRF 旋轉(zhuǎn)機(jī)械（一）的結(jié)果相比，瞬態(tài)計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值更為接近。
1 workbench 設(shè)置
1.1
聲明：貼主目前正在學(xué)習(xí)ABAQUS，對UMAT有一點(diǎn)淺淺的了解，若有不對的地方，請理性留言討論。
貼主的ABAQUS模型即使使用工作站，一運(yùn)行也好幾天，苦惱不已，因此萌生了探討影響計(jì)算速度的相關(guān)因素的想法。
首先影響ABAQUS運(yùn)行速度的最主要因素是模型的復(fù)雜程度，但往往模型是不易更改的，因此本文不做討論，而著重討論容易更改的部分，進(jìn)而提高ABAQUS的運(yùn)行效率。以下對計(jì)算效率的討論均使用了使用
最近在開展分析時遇到錯誤如下：MAXIMUM SIZE OF STATIC WORKSPACE HAS BEEN EXCEEDED. CURRENT WORKSPACE SIZE IS 16384.00 MB. THE SIZE OF THE WORKSPACE CAN BE INCREASED USING THE SYSTEM ENVIRONMENT VARIABLE ABA_SINT_CAP.
<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(xiàn)《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
0 引言
在現(xiàn)代海戰(zhàn)中，水下爆炸是一種用以擊沉敵艦的至關(guān)重要的戰(zhàn)術(shù)手段。各個海洋強(qiáng)國都極為重視對船舶在水下爆炸的損傷機(jī)制進(jìn)行研究，但政府主導(dǎo)的一些實(shí)船研究通常并未公開發(fā)表。對于個人研究者來說，要進(jìn)行實(shí)船水下爆炸研究存在著巨大的困難，因此一種普遍的做法是采用簡化船體梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。在正式進(jìn)行水下爆炸實(shí)驗(yàn)之前，通過模態(tài)分析的方法來考察所設(shè)計(jì)的簡化船體梁結(jié)構(gòu)的合理性具有重要意義。
本文參考了
概述：采用UEL接口二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)八節(jié)點(diǎn)單元，考慮BBAR修正，避免體積自鎖，對標(biāo)ABAQUS自帶的C3D8單元，計(jì)算的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣均與ABAQUS保持一致。并且采用UMAT子程序進(jìn)行應(yīng)力和應(yīng)變數(shù)據(jù)的可視化，計(jì)算的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)同樣與ABAQUS保持一致，可視化效果同ABAQUS。以方塊的受動力簡諧荷載為例，采用上述程序，應(yīng)用動力隱式計(jì)算分析步，最終計(jì)算的位移、應(yīng)變等時程曲線均與ABAQUS
