abaqus 輪胎加載的案例
輪胎股價大漲！高性能子午線輪胎技術改造之Abaqus輪胎建模仿真 ￥88
一、高性能子午線輪胎設計與仿真
今天我
主要講述基于UMESHMOTION子程序進行Abaqus子午線輪胎磨損分析。
希望從仿真技術角度帶領大家認識一下高性能子午線輪胎研發工作那些事。
車輛在日常行駛過程中常處于轉彎制動等工況，隨著輪胎行駛里程的增加，輪胎磨損日趨嚴重，輪胎是一個全生命周期的部件，起始狀態到報廢狀態時輪胎的磨損量大約為6mm(達到磨耗標志)。在輪胎使用過程中，磨損不可避免，并隨使用時間的延長而加劇。輪胎磨損會改變胎面形貌、剛度和接觸特性等，進而影響輪胎的動力學性能。
為簡化輪胎磨損測試過程，
D.O.Stalnaker等提出了一種輪胎室內磨損模擬的可行方案，
如下圖所示。這種方法首先通過部分室外測試和整車動力學仿真獲取胎面所受道路路面譜等數據，之后利用有限元仿真和轉鼓臺架進行實際道路模擬測試， 結合胎面膠耐磨性能數據，最終實現主要基于室內轉鼓試驗來預測輪胎道路磨損特性的目標。
輪胎室內磨損測試基本流程
一、
ABAQUS子程序二次開發的軟件配置
在Abaqus進行磨損子程序調用時，首先需要對Abaqus的運行環境進行更改，ABAQUS 的用戶子程序是根據 ABAQUS 提供的相應接口， 按照 FORTRAN 語法用戶自己編寫的代碼。在一個算例中， 用戶可以用到多個用戶子程序， 但必須把它們放在一個以.FOR 為擴展名的文件中。
展開 ABAQUS三維輪胎充氣滾動案例
圖4 輪胎裝配
2 充氣
對輪胎充氣通常有兩種方法：均布壓力法與流體腔法。均布壓力法即對輪胎內側表面法向上施加壓力，達到充氣的目的，大多數汽車仿真即采用該方法對汽車輪胎進行充氣。流體腔法通常用于模擬充滿液體或氣體的結構，可反映由于受到結構變形影響，本工作選用流體腔法對輪胎進行充氣。
定義流體腔時，首先定義一個參考點與一個完全封閉的表面。參考點作為流體腔關聯的腔體參考節點，用于標識流體腔。完全封閉表面用于指定流體腔邊界，其表面法線指向流體腔內部。流體腔定義如圖5所示，P2即為所選參考點，表面選擇輪胎內表面。
圖5流體腔表面與參考點定義
3 滾動設置
在輪胎下方放置一平面，平面與輪胎最低點距離應大于充氣后輪胎底部膨脹位移，平面與輪胎間摩擦力為0.05。仿真總共采用三個分析步進行：第一個分析步采用一般靜力分析，對輪胎施加壓力為0.618 MPa的內壓與重力，并約束輪胎中心點6個方向的自由度（輪胎中心點已與輪輞部分動態耦合，可通過控制輪胎中心點的運動來控制整個輪胎的運動）；第二個分析步采用隱式動力學分析，解開輪胎中心點x方向、y方向的位移約束與繞z軸方向的轉動約束，賦予輪胎x方向8 m/s與y方向1.5 m/s（對應于輪胎在113.9mm高度落震時的沖擊速度）的速度；第三個分析步采用隱式動力學分析，取消施加在輪胎上的速度，控制輪胎以上述初速度撞擊甲板，觀察響應。滾動模型如圖6所示。
圖6輪胎滾動有限元模型
4 結果
輪胎充氣位移云圖如圖7所示，在靠近輪輞處的胎壁位移較大，最大為12.81 mm，而在胎面處的位移變化則較為不明顯，僅2 mm左右，胎壁與胎面在充氣后各自位移的變化情況與文獻[1]中機輪充氣后的位移云圖有較好的一致性。
展開 ABAQUS殼單元輪胎模型仿真案例
輪胎的材料與結構通常比較復雜，外層通常由堅固的合成橡膠制成，內層則由多層交織的尼龍纖維與交錯排列的鋼絲簾布組成，內部結構包括胎面、胎體、胎壁、鋼線圈、子口護膠、內面層與帶束層等多個部分，如圖1所示。
圖1子午線輪胎結構分布圖
目前不少工作對輪胎的建模通常采用軸對稱單元，在充氣后通過修改INP文件將輪胎置于路面上令其滾動觀察響應，三維實體單元的輪胎建模方法可見ABAQUS三維輪胎充氣滾動案例_輪胎仿真 ABAQUS-技術鄰，本文介紹一種采用殼單元對輪胎進行建模的方法，相比三維實體，殼單元的計算速度更快，建模方式更簡便，但相對的殼單元的計算精度與模擬的準確性上有時會不太理想。
1 建模
輪胎模擬的一個難點是其內部加強層的模擬。通常的軸對稱單元與實體單元采用rebar layer的方式進行建模，并采用內嵌區域的方法將加強層嵌入到輪胎主體中。但殼模型無法作為主體區域，因此本研究采用復合層的截面定義方式對機輪殼模型進行截面賦予，對機輪不同區域定義不同的復合層數及相應的厚度與材料屬性。如鋼線圈區域，共指派了十一層，并按照橡膠-內面層-橡膠-鋼線圈-橡膠-鋼線圈-橡膠-鋼線圈-橡膠-內面層-橡膠的排布方式賦予了該區域相應的截面屬性，每一層的厚度與旋轉角均與輪胎本身的定義保持一致，鋼線圈區域的復合層定義與層堆疊繪圖見表1與圖2所示。機輪其余區域的截面定義方式與鋼線圈類似。
展開 ABAQUS橡膠磨損：幫助文檔輪胎磨損例子
也就是將二維輪胎截面沿著對稱軸旋轉得到三維網格，流線型也就跟著網格旋轉生成。
本例中使用超彈性材料模擬的橡膠包括一個二維的粘彈性組件，通過*VISCOELASTIC，TIME=PRONY選項來激活。使用一個簡單的一階Prony級數。在abaqus中不可壓縮材料的一階prony級數用簡單的數松弛模量和松弛時間來定義。本例中松弛模量G=0.3和松弛時間T=0.1。除非使用長期參數，*STEADY STATE TRANSPORT分析步包含粘彈性也就是材料歷史效果。在abaqus中建立時域粘彈性可查看更加詳細的介紹“Time domain viscoelasticity,” Section 19.7.1 of the Abaqus Analysis User's Manual。
加載
正如在“Symmetric results transfer for a static tire analysis,” Section 3.1.1中討論的，接地印跡分析使用摩擦系數為零（也就是沒有摩擦力傳送到接觸面上）。即使輪胎在很低的速度下轉動，轉動的輪胎的摩擦壓力和靜止的摩擦壓力差別是非常大的；因此在第一步的穩態傳輸分析和最后一步的靜態分析之間可能會出現不連續。此外，在穩態傳輸分析的開始摩擦系數為0到結束時達到一個特定的值，用變化的摩擦系數來確保摩擦力隨著更加小的載荷增量減小。在獲得穩態轉動分析方案中，在abaqus中設置更加小的載荷增量來達到收斂是很重要的。
一旦輪胎靜態的接地印跡分析計算好，穩態轉動接觸問題就能使用*STEADY STATE TRANSPORT選項。本例中的第一個仿真分析是為了獲得在不同角速度下全制動和全驅動直線行駛的穩態轉動工況。我們同樣計算自由轉動直線行駛工況。
展開 
SHPB可控多脈沖加載技術與Abaqus仿真方法 ￥15
1、問題介紹
SHPB多脈沖加載方法一般有兩種：多次反射加載法、多級撞擊桿法。多次反射加載法，利用入射桿的反射波在端面二次反射形成加載波，實際上常規的SHPB試驗都是多次反射加載，只不過在處理數據時只截取了第一次加載的數據，其特點是相鄰加載時間間隔是固定值（入射桿桿長的兩倍與桿彈性波速的比值）；多級撞擊桿法，是基于撞擊桿或者加載結構設計，將撞擊桿設計成可實現多次撞擊的結構，撞擊間隔可調可控，多級撞擊桿一般有串聯結構、夾心結構等形式。
本案例主要介紹SHPB夾心結構的多級撞擊桿技術與仿真方法。
2、內容
2.1 基于夾心撞擊桿的多脈沖加載SHPB結構
夾心撞擊桿形式的多脈沖加載SHPB結構如下：
夾心形式的撞擊桿主要由外桿和內桿組成，內桿與外桿端面間隔d。實際試驗中，內桿是圓柱體，尺寸與外桿內徑相同（留有公差），內桿與外桿可以滑動，外桿自由端封閉，靠近撞擊端的端面裝配有端蓋。
進行實驗時，內桿、外桿以相同的初速度運動，由于間隔d的存在，外桿先撞擊入射桿，然后經過一定的時間間隔后內桿再撞擊入射桿，因此通過調節間隔d的大小可以控制多脈沖加載的時間間隔。
2.2 時間間隔計算
根據一維應力波理論，可知：
（1）加載脈寬：
第一次加載（加載波1）：
第二次加載（加載波2）：
（2）兩次沖擊時間間隔：
其中，初始撞擊速度，撞擊外桿長度，撞擊內桿長度，波速，間隔長度，為波阻抗比值。
展開 關于ABAQUS輪胎仿真分析討論
剛入駐技術鄰，想了解一下大家在輪胎仿真方面有那一方面的需求，比如結構，穩態滾動，生熱分析等，有的話可以在下面留言討論一下，謝謝
ABAQUS幫助文檔輪胎磨損例子翻譯 ￥5
ABAQUS幫助文檔輪胎磨損例子翻譯
基于Abaqus輪胎建模仿真之胎體簾布反包高度分析 ￥66
導讀：經市場調研發現，在市場輪胎退賠輪胎占配比中，因胎圈爆破而產生的退配比頗高，約占30%左右。胎圈爆破產生的原因主要是因為在輪胎的構造中，緊挨在一起的胎體簾布層與三角膠、耐磨膠的剛度相差極大，而且在位移趨勢上，比較胎體簾布反包線與內側胎體簾線之間方向相反，故此區域內產生極大的剪切變形，故導致胎圈爆破。
一、工況描述
此次研究依次取胎體簾布反包高度為0、30、80mm子午線輪胎基于有限元法對對反包端點的主應力、主應變及胎側變形、下沉量進行研究。
反包高度為0
反包高度30
反包高度80
二、載荷設置
單變量仿真，除胎體簾布的反包高度不同，其余條件相同。
仿真條件如下：
標準充氣壓強：0.93 MPa
標準負荷為3730 N,穩態滾動線速度為60Km/h。
聲腔采用自適應網格劃分。
首先對輪胎材料進行定義：
分別對TREAD(胎面) 、BELTSKM(帶束膠)、 INNERLINEAR(內襯層）、BEAD(鋼絲圈)、RIMCONT(子口護膠)、SIDEWALL(胎側)、CARCASS(胎體膠)、 BEADF(三角膠)、BELT（帶束層）、PLY（簾布層）進行材料屬性定義
*Material, name=bead*Density 7.8e-09,*Elastic83000., 0.3*Material, name=carcass*Density 1.1e-09,*Hyperelastic, neo hooke 1.006, 0.02*Material, name=beadf*Density 1.1e-09,*Hyperelastic, neo hooke 0.671, 0.03……………..
展開 LMS Virtual.Lab Motion新功能介紹5--Motion與Abaqus聯合仿真（輪胎）
今天帶來的是Motion與Abaqus聯合仿真案例，模型對小車在崎嶇不平的路面上行駛動力學進行了仿真，其中輪胎模型是Abaqus中建立的，其他都是在Motion中完成的。（只有動畫，沒有模型）
動畫地址：http://pan.baidu.com/s/193SR0
更多資料請關注百度網盤LMS_VL_Motion，Moiton交流群：324201728；Motion汽車模塊交流群：264418240；Durability交流群：83853780
abaqus加載
這種結構在abaqus中怎么進行加載設置？
我采用的是選取兩個參考點分別和孔邊進行耦合，但是最后的計算出的力-位移曲線和文獻中不一樣，而且裂紋的擴展方式也不同
abaqus加載問題求解
大神們，小弟是abaqus新人，想請教個問題，就是我在做靜力模擬實驗時，選擇位移加載的方法，但加載不同的位移值，得出的荷載力不同，是怎么回事？有相關的文獻可以參考嗎？
基于ABAQUS單點顯式VDLOAD/隱式DLOAD激光沖擊加載(圓形光斑和方形光斑) ￥50
ABAQUS軟件可以通過顯式VDLOAD或隱式DLOAD子程序二次開發進行單點/多點激光沖擊模擬，效率高。不同之處在于隱式相對計算時間長但是可以在第一步沖擊后直接在第二步進行回彈分析，無需進行數據傳遞來計算回彈過程。
本帖基于ABAQUS的VDLOAD/DLOAD子程序對比顯式/隱式算法下不同光斑形狀的應力和塑性應變。首先進行模型構建。
材料采用Ti-6Al-4V鈦合金，有限單元區賦予彈塑性參數，無限單元賦予彈性參數。具體參數如下：
密度：4.5e-9；彈性：1.2e5,0.34；塑性：A:1098 B:1092 C:0.014 n:0.93 參考應變率：1
裝配：全局坐標原點與有限單元頂點重合。
分析步創建：隱式/顯式分析步，增量采用固定增量步
接口設定：
網格劃分，無限單元部分定義網格節點方向排布
建立模型輸出inp文件，將無限單元部分的單元類型改為CIN3D8
如果沖擊光斑為圓形光斑，網格細化至50微米，如果為方向光斑，網格100微米
圓形光斑在空間表現為高斯分布，表現為從中心區域到邊緣沖擊載荷逐漸變小。
方向光斑在空間表現為均布載荷，其峰值載荷為圓形光斑的0.618倍，一些研究表明相同激光參數下方形光斑搭接沖擊材料疲勞性能較高。
展開 基于hyperworks/abaqus位移加載-02 ￥12
本案例是基于hyperworks/abaqus簡單的模擬位移加載分析，重點在于說明如何在hyperworks中完成前處理（部件建立、網格劃分、材料創建、屬性定義、位移加載設置、約束設置、接觸設置、分析步設置等），接著導出inp模型文件并在abaqus中進行求解計算，abaqus只是扮演一個求解器的角色，hyperview中進行后處理。
本案例模型文件前處理全部在hyperworks中完成，要查看前處理如何設置，只需要在hyperworks的abaqus操作界面，導入inp模型便可查看。凡購買本案例的朋友在操作上有什么疑問，可以私信我！如果你只在hyperworks中完成部件建立、網格劃分、材料創建、屬性定義，連接關系的創建，然后在abaqus中完成加載、約束、接觸等設置并提交計算的話，遇到一些常見的問題可以關注我之前發的帖子《Hyperworks其它模塊轉到ABAQUS模塊中常會遇到的問題及解決方法匯總》。
展開 基于hyperworks/abaqus位移加載-01 ￥5
本案例是基于hyperworks/abaqus簡單的模擬位移加載，重點在于說明如何在hyperworks中完成前處理（部件建立、網格劃分、材料創建、屬性定義、約束設置、位移加載設置、分析步設置等），接著導出inp模型文件并在abaqus中進行求解計算，abaqus只是扮演一個求解器的角色，hyperview中進行后處理。
本案例inp模型文件前處理全部在hyperworks中完成，要查看前處理如何設置，只需要在hyperworks的abaqus操作界面，導入inp模型便可查看。如果你只在hyperworks中完成部件建立、網格劃分、材料創建、屬性定義，連接關系的創建，然后在abaqus中完成加載、約束、接觸等設置并提交計算的話，遇到一些常見的問題可以關注我之前發的帖子《Hyperworks其它模塊轉到ABAQUS模塊中常會遇到的問題及解決方法匯總》。
展開 Abaqus拋物線加載案例詳解
ABAQUS軟件給我們提供了幅值曲線AMPITUDE實現隨時間變化的載荷，同時也提供了Analytical Filed來實現隨空間變化載荷的定義。當然更加復雜的空間、時間分布載荷也可通過用戶子程序創建，不過這個方法涉及到了Fortran和Python兩款腳本開發語言。今天我們就來看看ABAQUS自身提供的方便的功能來實現我們想要的拋物線加載。
Step1：創建模型
創建一個5×5×50的梁模型，坐標系Z軸沿著最長的方向，具體如下圖所示。對模型建立材料屬性E=210GPa，μ=0.3。裝配模型。定義通用靜力分析步。
Step2：創建邊界和載荷
創建邊界條件為左端固定所有自由度。載荷施加在上表面，施加壓力載荷，并且在創建載荷時將解析場增加到載荷中，詳細如下。
創建載荷時在Distribution右側單擊，打開解析場創建對話框，如圖 4所示。
定義解析場，以Z坐標作為變量，創建拋物線函數，具體如下圖所示。
最終的拋物線載荷如下圖所示。如果箭頭太小可通過View→Assembly Display Options→Attribute→Symbol進行設置。
Step3：劃分網格
接下來對模型進行網格劃分，單元類型選擇C3D8R單元，劃分全六面體單元，如下圖所示。
Step4：提交計算，并查看結果
文章轉自有限元在線博客，分享給大家學習交流
展開 