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登錄abaqus焊接接觸的案例
焊接、螺栓連接等典型接觸問題在復雜裝配體 仿真分析工程應用
一、課程安排
培訓目標:通接觸分析基本理論;接觸分析前處理技巧與分析流程;
接觸實參數設置原理與方法;接觸分析計算收斂性調整方法;典型工程應用,包括螺栓連接結構、焊接結構、膠結結構以及鉸接結構;接觸問題高級衍生應用,包括摩擦生熱、磨損以及接觸密封等內容。本課程從理論出發,學員可掌握各操作設置的物理意義,從而對計算結果的適用性做出評估,
通過案例詳解,掌握仿真關鍵與技巧
。
abaqus焊接雙熱源同步焊接子程序
熱源子程序
ABAQUS焊接模擬-空間三維多路徑串行焊接(Fortran子程序二次開發)
本文通過ABAQUS熱傳導方式講解空間三維多路徑順序焊接建模過程,多路徑焊接重點在于子程序編寫上面。
詳細操作視頻講解請查看:http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10113?nagivator=training
本文使用的是熱傳導分析步,只獲得溫度場,溫度結果如圖所示:
如需應力場或變形,可將分析步改成熱力耦合分析步,如下圖所示,單元類型也得改成熱力耦合。
多路徑的實現可以通過多個分析步,然后子程序里面在對應的分析步里面編寫路徑,也可以使用一個分析步,通過時間控制,這些都用條件語句就可以實現。
路徑的運動可以用參數方程來表示,將參數方程寫入子程序里對應的坐標中。實現起來還是挺簡單的。
本例僅供參考,如若有錯誤,歡迎指正。本人QQ:289328659,歡迎交流。
版權所有,轉載請注明出處?。?!
展開 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應力分析淺析 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應力分析淺析
目前的常規做法通常有兩種:1.簡化,用RBE2和beam梁來代替螺栓,這樣不能反映連接螺栓真實應力,圖1為某結構連接螺栓簡化的beam梁應力云圖,沒有接觸應力:
.直接做出來螺栓螺紋采用接觸分析,雖然得出的結果很精確,但這樣前處理工作量大(螺栓和螺紋用六面體網格建模)、計算量大(接觸收斂困難),如圖為某結構帶螺紋螺栓和連接件模型(圖2)和計算得出的結果(圖3):
圖3 計算結果
那么,有什么好辦法可以不用簡化帶螺紋螺栓,不用直接做出帶螺紋螺栓,又能得到足夠精確的結果?
運用大型通用非線性有限元分析軟件Abaqus,只需要在接觸定義中設置跟實際螺紋形狀有關聯的參數,如牙角、螺距、螺栓小徑等,就可以模擬真實的連接螺栓接觸狀況。既可以得到足夠精確的分析結果,又節省了時間專注進行其他的分析設置。如圖4,為連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓:
圖4 連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓
圖5為某結構直徑10MM的帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分布云圖:
圖5 某結構直徑10mm帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分部云圖
展開 
abaqus2020-三維-顯示分析-通用接觸或接觸對接觸-單元刪除法模擬裂紋,單元穿透問題!!
1 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋,僅采用通用接觸時,模型中出現明顯穿透,結果不合理!
2 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋,僅采用接觸對接觸時,模型中出現少許穿透,結果相對合理,但不是最理想狀態!
3 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋,同時采用通用接觸+接觸對接觸時,模型中無明顯穿透,結果合理!
【接觸分析】詳述ABAQUS接觸分析(1/2)
〇、概述
接觸模擬的一般目的:確定表面上發生接觸的面積、計算產生的接觸壓力。
接觸條件:一類特殊的不連續約束(只有當兩個表面接觸時才會有約束產生),允許力從模型的一部分傳遞到另一部分。
一、ABAQUS接觸功能
在ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit中的接觸模擬功能具有明顯的差異。
ABAQUS/Standard:基于表面(surface)或者基于接觸單元(contact element),因此,必須在模型的各個部件上創建可能發生接觸的表面;然后,必須判斷哪一對表面可能發生彼此接觸,稱之為 接觸對;最后,必須定義控制各接觸面之間相互作用的 本構模型,包括諸如摩擦行為等。
ABAQUS/Explicit:可以利用 通用(“自動”)接觸算法或者 接觸對算法。通常定義一個接觸模擬只需簡單地指定所采用的接觸算法和將會發生接觸作用的表面。在某些情況下,當默認的接觸設置不滿足需要時,可以指定接觸模擬的其他方面內容,如考慮摩擦的相互作用力學模型。
二、定義接觸面
表面是由其材料的單元面來創建的。
2.1 實體單元上的接觸面
對于二維和三維的實體單元,可選擇部件實體的區域來指定部件中接觸表面的部分。
2.2 結構、面和剛體單元上的表面
單側(single-sided)表面:應用時必須指明是單元的哪個面來形成接觸面
雙側(double-sided)表面:僅在ABAQUS/Explicit中可以用,更為常用。自動包含兩個面和所有
自由邊界,接觸既可以發生在構成雙側接觸單元的面上,也可以發生在單元的邊界上。
基于邊界(edge-based)的表面:考慮在模型周圍邊界上發生接觸。例如:可以用來模擬在殼邊界上的接觸。
展開 【接觸分析】詳述ABAQUS接觸分析(2/2)
八、ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit的比較
在ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit中的力學接觸算法具有本質區別,體現在如何定義接觸條件,主要區別如下:
· ABAQUS/Standard在施加接觸約束時應用
嚴格的主從權重,約束從屬表面的節點不能侵入主控表面,而主控表面上的節點原則上可以侵入從屬表面。ABAQUS/Explicit包括這個公式,但是典型地它默認應用
平衡主從權重。
· ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit都提供了
有限滑動接觸公式,但是,在ABAQUS/Standard中的二維有限滑動公式要求主控表面是光滑的,而在ABAQUS/Explicit的主控表面是由面元構成的,除非是光滑的解析剛性表面。
· ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit都提供了
小滑移接觸公式,但是在ABAQUS/Standard中的小滑移公式根據從屬節點的當前位置向主控節點傳遞載荷,ABAQUS/Explicit總是通過固定點(anchor point)傳遞載荷。
· ABAQUS/Explicit在接觸邏輯中可以考慮殼和膜的當前厚度和中面偏移,而ABAQUS/Standard不能夠做到。
· ABAQUS/Explicit
通用接觸算法的許多優勢在ABAQUS/Standard中是不具備的。
由于以上差異,所以在一個ABAQUS/Standard分析中定義的接觸不能導入一個ABAQUS/Explicit分析中,反之亦然。
九、小結
· 接觸分析需要一個謹慎的、邏輯的方法。
展開 【技巧】abaqus輸出通用接觸的某個面的接觸力
INP關鍵字
*OUTPUT, HISTORY, TIME INTERVAL = 0.1 ##0.1為輸出頻率,如計算時長為1s,需要輸出10步
*INTEGRATED OUTPUT, SURFACE =FACE_NAME ##FACE_NAME是通用接觸設置中要輸出的接觸面的名稱
SOF ##輸出面接觸力
Abaqus中通用接觸(General contact)和接觸對(Contact Pairs)的區別。
對于大多數的接觸問題,在ABAQUS中有通用接觸(General Contact)和接觸對(Contact Pair)兩種算法處理,它們的異同主要體現在用戶交互、默認設置、可選設置三個方面。
總的來說,通用接觸算法的相互作用主體、接觸屬性、接觸面屬性是可以各自獨立地指定,它提供了一個更有彈性的方法去增加模型中接觸的細節。通用接觸算法允許非常自動化的接觸定義,盡管也可以采用傳統的、類似于接觸對算法的方法去交互式定義。對于傳統的接觸對算法,相對于全部包括式的自接觸(Self-contact),接觸對算法的計算效率可能更高,而且使用CAE也能比較方便地建立接觸對。因而這兩種接觸算法的選擇其實就是一個在接觸定義的便利性和計算效率性之間的平衡,它們之間的差異主要有:
一、通用接觸(General Contact)和接觸對(Contact Pair)的默認設置差異
1、接觸離散方式:通用接觸算法使用有限滑動和面對面的離散方式,而接觸對算法使用有限滑動和點對面的離散方式;
2、對殼的厚度和偏移的處理:通用接觸算法自動考慮,接觸對算法在使用點對面的離散方式時不考慮殼的厚度和偏移;
3、接觸的執行:通用接觸算法采用罰函數方法,接觸對算法在使用點對面的離散方式時采用拉格朗日乘數方法;
4、初始過盈量的處理:通用接觸算法采用無應變調整的方法消除過盈量,接觸對算法將過盈量作為穿透在第一個分析增量步處理;
5、主從面指定:通用接觸算法自動指定,接觸對算法必須由用戶指定。
當接觸對算法采用有限滑動和面對面的離散方式時,就沒有前三個差異了。
展開 abaqus焊接
研究生做兼職,abaqus焊接仿真,按模型收費,圖紙隨便出!網上都是按圖收費性價比太低,有需要可以聯系!
Abaqus雙橢圓模型焊接移動熱源模擬 ¥39
最近在做焊接方面的研究,在此分享一個焊接移動熱源模擬的案例供大家參考。
1,創建焊接工件,尺寸為100*50*5(單位mm)。
2,工件材料選用AISI1045鋼,材料參數來源:https://www.matweb.com。abaqus仿真過程中一定注意各參數單位制統一。
3,焊接熱源采用雙橢圓模型[1],公式及圖像如下圖所示。該模型將焊接熱源假設為橢圓球形,并且前后兩部分可分別采用不同的橢圓表示。其中a,b,c分別代表橢圓球形x,y,z三個方向的特征長度,其數值根據焊接熔池的尺寸確定。本案例中采用a=4mm,b=4mm,熔池前半部分橢圓cf=2mm,后半部分cr=5mm。ff和fr為熱源前后兩部分所占輸入能量的比例,應保證其和等于2,本案例中采用0.4和1.6。Q為熱源輸入的功率。
4,仿真結果
熱流向量
溫度
展開 
abaqus中的關于硬接觸(Hard contact)、及其他接觸
ABAQUS中一個完整的接觸模擬必須包含兩部分:一是接觸對的定義,其中定義了分析哪些面會發生接觸,采用哪種方法判斷接觸狀態,設定主控面和從屬面等內容;二是接觸面上的本構關系定義。
1.硬接觸(Hard contact)的概念
接觸面之間的相互作用包含兩個部分:一是接觸面的法向作用,二是接觸面的切向作用。兩個表面之間的距離稱為間隙(clearance),ABAQUS判斷兩個表面是否接觸的依據是判斷兩個表面之間的間隙是否為0,當兩個表面之間的間隙變為0時,即認為兩個表面發生了接觸,并在相應的節點上施加接觸約束。
當兩個表面之間發生接觸時,接觸面之間就會殘生接觸壓力,在ABAQUS中,對兩個接觸表面之間能夠傳遞的接觸壓力的大小沒有任何限制。當接觸面之間的接觸壓力變為0或負值時,兩個接觸面分離開來,同時解除相應節點上的接觸約束。這種接觸行為在ABAQUS中稱為硬接觸。這種法向行為在計算中限制了可能發生的穿透現象,但當接觸條件開”到“閉”時,接觸壓力會發生劇烈的變化,有時使得接觸計算很難收斂。除了硬接觸外,ABAQUS還包含幾種軟接觸,其實質是在閉合時減慢接觸壓力隨過盈量之間的變化速度。
2.軟接觸()
除了硬接觸,其他還有粘性接觸行為(contact adhesive behavior)、軟接觸行為(soften contact behavior)、扣緊(faster)(例如點焊)和粘性接觸阻尼(viscous contact damping)
當接觸面處于閉合狀態(即有法向接觸壓力p)時,接觸面可以傳遞切向應力,或稱摩擦力。若摩擦力小于某一極限值時,ABAQUS認為接觸面處于粘結狀態;若摩擦力大于極限值之后,接觸面開始出現相對滑動變形,稱為滑移狀態。為了合理地設置摩擦模型。
展開 ABAQUS焊接分析
焊接是通過加熱、加壓,或兩者并用,使同性或異性兩工件產生原子間結合的加工工藝和連接技術。隨著工業的不斷發展焊接已成為現代工業非常重要的加工工藝。
Abaqus廣泛應用于焊接的各個方面,可以解決進行焊接過程中的焊接過程中溫度場的計算、被焊工件應力應變計算、被焊工件變形分析、焊縫疲勞性能分析、焊接接頭殘余應力分析、焊接接頭微裂紋分析、焊接接頭氫擴散分析等。針對焊接的多物理場過程,abaqus提供了強大的熱固耦合分析功能,提供了83種隱式和顯式完全耦合單元,為用戶提供了極大的便利以及強大的功能。Abaqus中提供豐富的用戶子程序接口,包括:非均布載荷子程序(DLOAD),熱源子程序(DFLUX),接觸面摩擦行為子程序(FRIC)等。用戶可以根據熱源的具體參數采用FORTRAN建立熱源子程序,在計算過程中直接通過子程序接口(DFLUX)調用。對于焊接過程中的熱傳導問題,Abaqus還提供了強大的散熱(Film Condition)和熱輻射(Radiation)功能。
熔焊
選用隱式求解器Abaqus/Standard進行順序耦合熱固分析,先進行溫度場的計算,再根據溫度歷史來計算被工件的殘余應力和變形。
壓焊
壓焊過程通常是一個涉及到接觸,熱傳導,大塑性應變的復雜過程。在用Abaqus進行仿真計算時選用顯式求解器Abaqus/Explicit來進行分析,采用熱力耦合的動態分析步(DynamicTemperature-displacement Explicit),進行完全熱力耦合分析。
攪拌摩擦焊
對溫度場和流場進行模擬。仿真過程中將攪拌工具設為剛體,并采用ALE的方法用材料的運動來代替,攪拌工具的移動,以避免過大的網格畸變。
展開 Abaqus焊接仿真教程 ¥15
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abaqus焊接移動熱源模擬 ¥10
本案例講述了一個關于:熱通量15W/m^2、焊接速度3.33mm/min、熱效率0.87、熱圓半經2mm的移動熱源案例。