abaqus三維隧道建模的案例
Abaqus 隧道建模插件
這里給大家免費分享一個abaqus隧道建模插件，可快速進行set、分析步、Model_change生死單元與掌子面力的添加。插件學習視頻https://www.bilibili.com/video/BV1G64y1S7eS?from=search&seid=10848633799149479756。
tunnel_exa.zip
土壓力作用下的隧道受力ABAQUS建模分析
土壓力作用下的隧道受力ABAQUS建模分析
1. 問題描述
設有一個直徑為6m的隧道，隧道圓心距離地面的距離為25m，設地面為寬度100m，高度50m的矩形，地面土體均勻，
2. 算例重點
① 加載方式的模擬
② 二維模型的建立
③ 接觸面的接觸分析
3. 模型建立及求解
(1) 建立部件（part）：
name：tunnel
Modeling space：2D Planar
Type ：Deformable
Base Feature-shape：shell
繪圖：基于（0，5）坐標原點，點擊圓圈繪制，輸入3.2繪出直徑為6.4m的圓，點擊create construction，將圓圈分為六部分。
選擇split，在圓圈邊界上選擇對應的分點，確認。
Name：soil
其余同上
繪圖：基于坐標原點，點擊矩形繪制，輸入（-50，-30），（50,30），繪制出土體。
點擊tool中的partion選擇type：face，選擇sketch，在相應位置（0,5）繪制隧道孔，利用offset curve，繪制部件上的分割區，如圖并將點擊確認
(2) 設置材料及截面特性
進入propert模塊，點擊創建材料，先命名材料名為tunnel，設置彈性模量E為213e7，泊松比為0.2.
創建材料，命名為soil，設置密度為1750，彈性模量隨溫度變化為
Temp=1 E=3E7 V=0.32
Temp=1 E=1.5E7 V=0.32
摩爾庫倫布模型：摩擦角30 剪脹角0.1
保存
(3) 裝配部件（Assembly）
點擊創建整體，選取上面創建的兩種部件tunnel和soil，由于坐標完備，可直接裝備完全。
展開 ABAQUS分岔隧道連拱段三維開挖支護模型（含CAE，inp，odb結果文件） ￥78
ABAQUS分岔隧道連拱段三維開挖支護模型，模擬巖土體，管片等，考慮地應力平衡。（含CAE，inp，odb結果文件）
專業論文 | 土壓力作用下的隧道受力ABAQUS建模分析
設置接觸命名為remove shotcrete，分析步在geostat，綁定隧道和土體。
6.定義荷載，邊界條件
邊界條件：設置為初始分析步，對土體左右兩側U1方向進行固定，對土體底部進行U2固定。
荷載條件：選擇geo分析步點擊gravity，選取整體，設置重力大小為-9.81。
7. 設置初始應力
8.劃分網格
9.提交任務
有限元計算結果
位移分析
2.應力分析
結 論
在土壓力的作用下，隧道受到了土體重力的作用發生了變形，其中隧道下沉，并伴隨壓縮變形。
文章來源：有限元分析軟件
Abaqus隨機球體三維建模插件 ￥98
適用版本
插件可運行在Windows10、11系統上，支持Abaqus2024及以上版本。如需Abaqus2023及以下版本的插件可查看：
RandomSphere3D V1
更新日志
2021/01/20 V1.0
1、插件正式發布；
2、可用于生成指定空間內的三維球體；
3、已賦予所用部件空材料參數，可批量替換；
2021/01/28 V1.1
1、修復繪制完成不自動顯示bug；
2、新增所在范圍內長方體部件及切割裝配；
3、裝配體修改默認設置為獨立，方便批量網格劃分；
4、關閉默認基準軸顯示；
2024/04/08 V2.0
1、更新Python3，適配Abaqus2024+；
2、優化注冊編號及許可證文件路徑；
3、優化插件界面顯示；
說明提醒
插件需要注冊，注冊完成可永久可用，售價為單機許可的價格，購買后請聯系QQ：1135122921或微信：AbyssFish_LJR獲取許可證。
本文發布前購買過本插件低版本的用戶可憑借購買憑證及許可信息免費升級到當前版本。
展開 abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0
幾何建模插件v1.0的介紹鏈接:
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1861928
1. 二維骨料填充模型
1.1 矩形骨料填充模塊
用于在矩形邊界內填充矩形骨料，矩形骨料長度可按范圍指定，同時可控制矩形骨料間的最 小間距(如果為負數，則表示矩形可相交)。
圖1.1 二維矩形骨料填充模塊
1.2 橢圓骨料填充模塊
用于在矩形邊界內填充橢圓骨料。
圖1.2 二維橢圓骨料填充模塊
1.3 圓形骨料填充模塊
1.3.1 矩形邊界圓形骨料填充模塊
用于在矩形邊界內填充圓形骨料，支持指定圓形骨料尺寸范圍。
圖1.3 二維圓形骨料填充模塊(矩形邊界)
1.3.2 圓形邊界圓形骨料填充模塊
用于在圓形邊界內填充圓形骨料，支持指定圓形骨料尺寸范圍。
圖1.4 二維圓形骨料填充模塊(圓形邊界)
1.3.3 雙層圓形骨料填充模塊
用于在矩形邊界內填充雙層圓形骨料，每一種尺寸骨料可帶一個偏置層（如指定0，則表示不附加偏置層）。
圖1.5 二維雙層圓形骨料填充模塊
2. 三維骨料填充模型
2.1 纖維填充模塊
用于在長方體邊界內隨機填充纖維，可控制纖維長度在某一范圍內變化，同時可控制纖維間的最小間距。
圖2.1 三維纖維填充模塊
2.2 圓柱骨料填充模塊
用于在長方體邊界內隨機填充圓柱骨料，可控制骨料長度在某一范圍內變化，同時可控制圓柱骨料間的最小間距。
圖2.1 三維圓柱骨料填充模塊
2.3 橢球骨料填充模塊
用于在長方體邊界內隨機填充橢球骨料，可控制橢球骨料間的最小間距。
展開 基于abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry
Abaqus Geometry插件
1. Wire Geom模塊
Wire Geom模塊：在長方體內部創建線幾何，可控制線條的長度范圍和兩線條之間的最小距離。
Wire Geom模塊用戶輸入界面如下：
圖1.1 Wire Geom模塊用戶界面
2. Cylinder Geom模塊
Cylinder Geom模塊包括：在長方體內部創建圓柱，可控制圓柱的長度范圍、半徑及圓柱之間的最小距離。
Cylinder Geom模塊生成長方體邊界模型的用戶輸入界面如下：
圖2.1 Cylinder Geom模塊用戶輸入界面
3. Ellipsoid Geom模塊
Ellipsoid Geom模塊：在長方體內部創建橢球，可控制橢球的長短軸和橢球之間的最小距離。
Ellipsoid Geom模塊生成長方體邊界模型的用戶輸入界面如下：
圖3.1 Ellipsoid Geom模塊用戶輸入界面
4. Sphere Geom模塊
Sphere Geom模塊：在長方體內部創建橢球，可控球的半徑和球之間的最小距離。
Sphere Geom模塊生成長方體邊界模型的用戶輸入界面如下：
圖4.1 Sphere Geom模塊用戶輸入界面
5. 模型示例
插件可生成模型類型如下：
圖(a) 線條模型
圖(b) 橢球模型
圖(c) 橢球嵌入模型
圖(d) 橢球切割模型
圖5.1 模型示例
如有需要歡迎通過微信公眾號或者V聯系我們.
公眾號: 320科技工作室
VX: CAE320
展開 CAD三維建模引進到abaqus里 ￥9.9
此帖子用圖片教學制作的教學內容，里面是包括用CAD混凝土三維建模及鋼筋的三維建模及把模型怎么導入abaqus里等內容。附件含有29張教學圖片及兩個CAD建成的三維模型
ABAQUS三維晶體結構柱狀晶等軸晶建模
通過ABAQUS三維晶體塑性有限元建模，深入揭示柱狀晶微觀結構（如晶粒尺寸、取向）與力學性能的關聯，為鑄造、焊接工藝優化提供關鍵理論依據，顯著提升材料可靠性與使用壽命。本案例介紹在ABAQUS內建立三維晶體結構有限元模型。
柱狀晶體模型采用CAD Voronoi V2.1插件建模，首先建立二維Voronoi模型，并在CAD內通過拉伸命令形成三維柱狀晶體。
等軸晶模型采用CAD Voronoi 3D插件直接生成。
CAD晶體結構建模完成后，導出為iges文件，并以部件的形式導入到ABAQUS內。
在ABAQUS內建立裝配即可完成三維晶體結構的建模。
展開 ABAQUS任意模型Voronoi三維晶體建模
本案例闡述了針對任意形狀三維部件實施Voronoi晶格結構劃分并導入ABAQUS的完整流程。
三維模型需在AutoCAD中構建，并借助CAD三維模型Voronoi劃分插件完成晶格劃分。
劃分后的晶粒結構應導出為IGES格式文件，并以部件形式導入ABAQUS，進而構建裝配體。
針對模型中的Voronoi晶粒，可賦予差異化的材料屬性。
隨后可進行網格劃分，設置邊界條件，并執行晶體結構的有限元仿真分析。
Abaqus纖維混凝土3D 泡沫混凝土 三維隨機幾何 三維混凝土細觀 多面體骨料建模
模型實例
以下是Abaqus內纖維混凝土的模型，纖維是采用三維圓柱體模擬的，混凝土內的骨料采用的是實體的球體。纖維及骨料均可設置不同的尺寸，并且各類型的數目不受限制，即可設置多種纖維及球體骨料大小。
研究進展
在Abaqus內建立混凝土細觀模型，如鋼纖維混凝土、不干涉球體骨料、多面體骨料模型等，是進行混凝土性能研究的主流方法之一。而在進行Abaqus混凝土細觀模擬時，隨機骨料及隨機纖維等幾何模型的構件是主要的難點所在。
為了在Abaqus內建立混凝土模型，有學者采用Abaqus命令的方式，但這需要有一定的程序設計基礎，并且需要反復改參、調試，極為不便。也有采用Abaqus混凝土建模插件實現的方式，這極大的節省了模型建立的耗時，如Abaqus混凝土多邊形或Abaqus混凝土三維球體骨料插件等，但其實現的模型較為簡單，幾何模型單一。
建模方案
這里介紹一種通過AutoCAD軟件建立纖維混凝土三維模型后導入到Abaqus內的方式。可實現多種混凝土模型的快速構建。CAD導入Abaqus的方法簡單，將CAD文件輸出為.sat格式，然后在Abaqus內選擇導入部件，選擇對應的.sat文件即可。
下面是通過該方法建立的Abaqus隨機幾何模型。
插件介紹
本插件可以生成多種形式的隨機三維幾何，用于Abaqus混凝土模型的建立，也可用于再生骨料混凝土、泡沫混凝土、加氣混凝土等方面。理論上講，只要幾何存在相似性，可進行模型簡化的，均可采用這種方式進行建模。
插件的詳細介紹及下載見下方鏈接：
CAD隨機幾何3D插件
展開 
ABAQUS三維Voronoi晶體幾何建模
本案例演示在CAD軟件內通過Voronoi建立晶體三維模型，并將模型導入到Abaqus CAE內，完成晶體材料的有限元建模。
在AutoCAD軟件內，采用CAD_Voronoi V1.0.1插件建立晶體結構三維模型，并將整個模型導出為.iges格式文件備用。
CAD_Voronoi V1.0.1插件
將導出的Voronoi模型文件以部件的形式導入到ABAQUS內。
插件可建立包含晶界的模型，在Abaqus內將晶格及晶界分別賦值不同材料。
也可建立無晶界模型，對不同晶格分別指派材料。
可將Voronoi晶體部件進行裝配。
及完成網格劃分等操作。
展開 ABAQUS三維多孔結構建模插件QSGS3D V2版本 ￥598
如需Abaqus2023及以下版本的插件可查看：
QSGS3D V1.0
https://www.yqgqt.org.cn/post/1919416
更新日志
2023/09/12 V1.0
插件發布
實現三維四參數單一材料隨機生長
2024/04/12 V2.0
適配Python3及Abaqus2024以上版本
優化注冊編號及插件界面
說明提醒
插件需要注冊，注冊完成可永久可用，售價為單機許可的價格，購買后請聯系QQ：1135122921或微信：AbyssFish_LJR獲取許可證。
本文發布前購買過本插件低版本的用戶可憑借購買憑證及許可信息免費升級到當前版本。
展開 Abaqus隨機多面體骨料及界面過渡區ITZ三維模型建模
建模教程
首先采用CAD隨機多面體&過渡區3D插件進行模型的構建，模型構建時只需要設置好相應的建模參數，插件會自動在AutoCAD軟件內建立起隨機分布的三維多面體與界面過渡區（ITZ）模型，隨機多面體及界面過渡區的厚度等模型參數均可指定。
隨機多面體模型的建立，實現多面體骨料以及多面體三維過渡區的幾何模型：
有限元模型
在AutoCAD軟件內將外部基體、骨料、過渡區分別導出為iges格式文件，在Abaqus內對這三份文件分別導入部件，并進行裝配：
建立起隨機多面體骨料及界面過渡區的Abaqus幾何模型：
后續可進行模型的力學分析等。
建模插件：
CAD_隨機多面體&過渡區插件
展開 ABAQUS參數化建模仿真并求出三維響應曲線的仿真分析
文中利用參數化建模的命令放在附件1中，部分參數化建模如圖3所示，這里應注意CAE分析中網格的大小及匹配情況對計算結果影響較大，因此需要對模型進行適當的切分來保證網格質量，比如筆體在厚度方向上至少具有三層以上的網格以保證正常的應力應變的傳遞，網格劃分的參數化建模及提取支反力的過程如圖4-5所示。
圖2簡化模型
圖3部分參數化建模命令
圖4網格劃分
圖5提取支反力
4響應曲面函數
4.1支反力結果
整個模型在兩個簡化面上使用柱坐標系加載圓周對稱邊界條件；筆體下端施加強制位移載荷；筆蓋上段使用耦合參考點固定。最終輸出的支反力結果如圖6所示。
圖6支反力結果
4.2響應曲面函數
響應曲面函數是三維擬合的一種方法，是為了直觀確定系統的最優解。使用scipy中提供的curve_fit進行多項式擬合，參數化建模見附件。最終結合的曲面如圖7所示。可以發現，所有數據點擬合函數的殘差平方的均值是1.86.具體函數可以表達為下式1所示。
圖7響應曲面函數三維圖
z=4.49xy-1.08x+3.35y^3（1）
5結論
本文案例固然簡單，但實現了基于ABAQUS與Python的參數化聯合建模方法的應用，對于一些大型或者微型結構件的前后處理建模及后處理中支反力輸出、最優解輸出都有一定的參考意義。
展開 