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登錄abaqus 選擇節點的案例
批量提取Abaqus的節點坐標(初始坐標、指定Step下的變形量、變形后節點坐標) ¥40
<h2>摘要</h2><p>本文介紹如何使用Python腳本二次開發來批量提取ABAQUS輸出數據庫(ODB)文件中指定Step下的Set節點集變形量。通過詳細的步驟說明、代碼示例和圖片展示,您將學會如何使用該腳本,自動化輸出CSV文件包含(Node Label;Step Name、Increment、Step Time,U1,U2)。</p><p>如果還需要按Increment提取每個增量下的變形后的節點坐標的話,在提取變形量的基礎上,與初始坐標進行簡單的計算就可以求得坐標。 (備注:該代碼只提取了x,y方向的變形量)</p><h2>1. 問題描述</h2><p>在工程仿真和分析領域,提取ABAQUS輸出數據庫(ODB)文件中的節點集變形量是一項常見任務。然而,手動提取這些數據是一項繁瑣且容易出錯的工作。因此,需要一種自動化的方法來批量提取指定步驟下按節點集組織的變形量數據。</p><h2>2. 實例展示</h2><p>假設我們有一個名為`example.odb`的ODB文件,其中包含名為`Step-x`的步驟和名為`Set-x`的節點集。運行以上代碼后,腳本會自動將該步驟下節點集的變形量提取出來,并保存為`NodalDisplacement.csv`文件。
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基于python的ABAQUS批量提取部件節點集節點編號及坐標二次開發腳本
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程序適用于二維多土層粘彈性邊界和地震波等效節點力的加載;可以實現P波和SV波的斜入射。程序用MATLAB編寫
注意:本程序用MATLAB編寫;本程序僅限于模型網格是規則的,請參考圖片;由于本物品并非實體,因此賣出概不退換,因此購買前請詢問清楚。
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Abaqus仿真計算中的單元選擇
目前第一、二期直播已結束(聯系文末客服看回放),第三期直播<Abaqus仿真計算中的單元選擇>,已經開啟報名,歡迎參加~
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對于有限元分析的網格模型,不僅需要較高的網格質量,還需要擁有合適的單元類型。ABAQUS為用戶提供了豐富的單元庫,幾乎可以模擬實際工程中任意幾何形狀的有限元模型,在對一個問題進行分析時,可以根據情況選擇使用。
如何才能選取出適合于分析的單元類型呢?
本次分享首先介紹ABAQUS中對于單元的分類,每種單元特定的使用范圍,各種單元類型的節點數目、單元形狀、插值函數階次以及單元構造的方式。
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Abaqus單元的選擇
如果想要以合理的費用得到高精度的結果,那么正確的選擇單元是非常關鍵的。對于ABAQUS經驗豐富的使用者,毫無疑問都會自己的單元選擇指南來處理各種具體的應用。但是,在剛開始使用ABAQUS時,下面的指導是非常有用的。
1、 實體單元選擇
以下單元選擇的建議適用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit:
(1) 盡可能的減小網格的扭曲。使用扭曲的線性單元的粗糙網格會得到相當差的結果。
(2) 對于模擬網格扭曲過分嚴重的問題,應用網格細劃的線性、減縮積分單元(CAX4R,CPE4R,CPS4R,C3D8R等)。
(3) 對三維問題應盡可能地采用六面體單元。它們以最低的成本給出最好的結果。當幾何形狀復雜時,采用六面體單元劃分網格可能是非常困難的,因此,還需要楔形和四面體單元。這些單元(C3D4和C3D6)的一階模式是較差的單元(需要細劃網格以取得較好的精確度)。
(4) 某些前處理器包含了自由劃分網格算法,用四面體單元劃分任意幾何體的網格。對于小位移無接觸的問題,在ABAQUS/Standard中的二次四面體單元(C3D10)能夠給出合理的結果。這個單元的另一種模式是修正的二次四面體單元(C3D10M),它適用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit,對于大變形和接觸問題,這種單元是強健的,展示了很小的剪切和體積自鎖。但是,無論采用何種四面體單元,所用的分析時間都長于采用了等效網格的六面體單元。
(5) 對于ABAQUS/Standard求解器,除非需要模擬非常大的應變或者模擬一個復雜的、接觸條件不斷變化的問題,對于一般的分析工作,應采用二次、減縮積分單元(CAX8R,CPE8R,CPS8R, C3D20R等)。
展開 Abaqus中選擇三維實體單元類型的基本原則 附abaqus三維筒體過渡網格劃分下載
來源:力學與Abaqus仿真
對于大多數Abaqus用戶,在選擇單元類型時都會有這樣的困惑,可選的單元類型很多,還有減縮積分、完全積分、線性單元、二次單元、非協調單元、雜交單元、沙漏控制等眾多選擇(圖1),在實際有限元分析時,究竟應該如何選擇合適的單元類型。從今天開始,陸續介紹單元類型的選取原則,供大家參考。
圖1 單元類型選擇對話框
選擇三維實體單元類型時應遵循以下原則:
● 對于三維區域,盡可能采用結構化網格劃分技術或掃掠網格劃分技術,從而得到Hex單元網格,減小計算代價,提高計算精度。當幾何形狀復雜時,也可以在不重要的區域使用少量楔形(Wedge)單元。
● 如果使用了自由網格劃分技術,Tet單元的類型應選擇二次單元。在Abaqus/Explicit中應選擇修正的Tet單元 C3D10M,在Abaqus/Standard中可以選擇C3D10,但如果有大的塑性變形,或模型中存在接觸,而且使用的是默認的“硬”接觸關系(“hard”contact relationship),則也應選擇修正的Tet單元 C3D10M。
● Abaqus的所有單元均可用于動態分析,選取單元的一般原則與靜力分析相同。但在使用Abaqus/Explicit模擬沖擊或爆炸載荷時,應選用線性單元,因為它們具有集中質量公式,模擬應力波的效果優于二次單元所采用的一致質量公式。
如果使用的求解器是Abaqus/Standard,在選擇單元類型時還應注意以下方面:
● 對于應力集中問題,盡量不要使用線性減縮積分單元,可使用二次單元來提高精度。如果在應力集中部位進行了網格細化,使用二次減縮積分單元與二次完全積分單元得到的應力結果相差不大,而二次減縮積分單元的計算時間相對較短。
展開 ABAQUS中的單元選擇
ABAQUS中的單元選擇
在有限元分析中,為了能夠得到較為精確的收斂解,一方面取決于所用模型的誤差,另一方面取決于模擬計算的誤差。一個好的有限元模型,不僅需要較高的網格質量,還需要擁有合適的單元類型。ABAQUS為用戶提供了豐富的單元庫,幾乎可以模擬實際工程中任意幾何形狀的有限元模型,在對一個問題進行分析時,可以根據情況選擇使用。
如何才能選取出適合于分析的單元類型呢?我認為首先要了解ABAQUS中對于單元的分類,每種單元特定的使用范圍,各種單元類型的節點數目、單元形狀、插值函數階次以及單元構造的方式。然后再根據分析類型和具體問題合理選擇。
ABAQUS中最常用的單元包括實體(Solid)單元、殼(Shell)單元和梁(Beam)單元。下面就根據自己對于ABAQUS應用實體單元的學習,將這些單元的特點和使用簡單總結如下:
實體單元主要包括完全積分、減縮積分、非協調以及雜交這四種常見的單元模式。
(1)完全積分單元:單元具有規則形狀(邊是直線并且邊與邊相交成直角)時,
所用的Gauss積分點的數目足以對單元剛度矩陣中的多項式進行精確積分。
完全積分的線性單元在每一個方向上采用2個積分點;
完全積分的二次單元在每一個方向上采用3個積分點。如圖
不足:完全積分的線性單元存在“剪切自鎖”問題,原因是線性單元的邊不能彎曲。在復雜應力狀態下,完全積分的二次單元也有可能發生剪切自鎖。
(2)減縮積分單元:減縮積分單元比完全積分單元在每個方向上少用一個積分點。
完全積分的線性單元只在單元的中心有一個積分點
不足:線性減縮積分單元存在“沙漏模式”的數值問題,有可能過于柔軟。
ABAQUS通過繪制偽應變能(ALLAE)和內能(ALLIE)來評價沙漏模式對計算結果的影響。
展開 Abaqus中殼單元的選擇
Abaqus中殼單元的選擇
如果一個薄壁構件的厚度遠小于其典型整體結構尺寸(一般為小于1/ 10 ),并且可以忽略厚度方向的應力,就可以用殼單元來模擬此結構。殼體問題可以分為兩類:薄殼問(忽略橫向剪切變形)和厚殼問題(考慮橫向剪切變形)。對于單一各向同性材料,一般厚度和跨度的比值小于1/ 15 時,可以認為是薄殼;大于1/ 15 時,則可以認為是厚殼。對于復合材料,這個比值需要更小一些。
ABAQUS 的殼單元可以有多種分類方法,按照薄殼和厚殼可劃分為:
1)通用目的 (general-purpose) 殼單元:此類單元對薄殼和厚殼問題均有效。
2) 特殊用途 (special-purpose) 殼單元:包括純薄殼(thin-only) 單元和純厚殼(thick-only) 單元。
根據單元的定義方式,還可以將ABAQUS 殼單元劃分為:
1) 常規(conventional) 殼單元:通過定義單元的平面尺寸、表面法向和初始曲率來對參考面進行離散,只能在截面屬性中定義殼的厚度,而不能通過節點來定義殼的厚度。
2) 連續體( continuum) 殼單元:類似于三維實體單元,對整個三維結構進行離散。
選擇殼單元的類型時可以遵循以下原則。
1) 對于薄殼問題,常規殼單元的性能優于連續體殼單元;而對于接觸問題,連續體殼單元的計算結果更加精確,因為它能在雙面接觸中考慮厚度的變化。
2) 如果需要考慮薄膜模式或彎曲模式的沙漏問題,或模型中有面內彎曲,在 ABAQUS/Standard 中使用s4單元 (4 節點四邊形有限薄膜應變線性完全積分殼單元)可以獲得很高的精度。
3) S4R 單元 (4 節點四邊形有限薄膜應變線性減縮積分殼單元)性能穩定,適用范圍很廣。
展開 Abaqus橡膠本構模型選擇
然后再回到圖4中,在strain energy potential中下拉選擇比較合適的本構模型即可。
三、其他說明
需要補充幾點說明:
1、當材料行為是不可壓縮(泊松比=0.5)或非常接近于不可壓縮(泊松比>0.475)時,則不能用常規單元來模擬(平面應力情況除外),因為此時單元中的壓應力是不確定的;
2、如圖11所示,考慮均勻靜水壓力作用下的一個單元,材料若不可壓縮,則其體積在均勻壓力作用下并不改變,單元內部的變形是非確定量,壓應力無法由單元內部積分點處的應變得到,或者無法從節點位移得到節點力;
圖
11
承受靜水壓力下的單元
3、對于具有不可壓縮材料性質的任何單元,一個純位移的數學公式是不確定的。Abaqus中采用雜交單元來處理,雜交單元包含一個可直接確定單元壓應力的附加自由度。節點位移只用來計算偏應力和偏應變;
4、橡膠就是一種典型的具有不可壓縮性質的材料,如建立六面體有限元網格時,其單元類型應選為C3D8RH雜交單元;同時,計算中有大位移,需要將載荷步中的Nlgeom選為On。
文章來源:汽車CAE仿真知識庫
展開 ABAQUS單元的選擇
如果想要以合理的費用得到高精度的結果,那么正確的選擇單元是非常關鍵的。對于ABAQUS經驗豐富的使用者,毫無疑問都會自己的單元選擇指南來處理各種具體的應用。但是,在剛開始使用ABAQUS時,下面的指導是非常有用的。
1、 實體單元選擇
以下單元選擇的建議適用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit:
(1) 盡可能的減小網格的扭曲。使用扭曲的線性單元的粗糙網格會得到相當差的結果。
(2) 對于模擬網格扭曲過分嚴重的問題,應用網格細劃的線性、減縮積分單元(CAX4R,CPE4R,CPS4R,C3D8R等)。
(3) 對三維問題應盡可能地采用六面體單元。它們以最低的成本給出最好的結果。當幾何形狀復雜時,采用六面體單元劃分網格可能是非常困難的,因此,還需要楔形和四面體單元。這些單元(C3D4和C3D6)的一階模式是較差的單元(需要細劃網格以取得較好的精確度)。
(4) 某些前處理器包含了自由劃分網格算法,用四面體單元劃分任意幾何體的網格。對于小位移無接觸的問題,在ABAQUS/Standard中的二次四面體單元(C3D10)能夠給出合理的結果。這個單元的另一種模式是修正的二次四面體單元(C3D10M),它適用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit,對于大變形和接觸問題,這種單元是強健的,展示了很小的剪切和體積自鎖。但是,無論采用何種四面體單元,所用的分析時間都長于采用了等效網格的六面體單元。
展開 通過Abaqus python腳本批量獲取節點的應力 ¥25
背景
有限單元法計算單元積分點的應力應變值,而對于節點的應力應變值是通過外插得到的,Abaqus中云圖顯示的就是經過插值和平均后的節點的值。通過工具欄的Query-Probe values可以查看單元或節點的應力應變等結果。
對于自動化的后處理場景,通常需要自動批量地獲取單元/節點的結果,通常都需要通過python腳本來實現。通過類似odb.steps['Step-1'].frames[-1].fieldOutputs['S']的場輸出可以比較方便地直接獲得單元的積分點應力,但沒有直接的API可以獲取節點的應力應變等結果。
如果需要獲取部件表面節點應力,可以通過創建路徑+XYData的方式實現,但想要獲得最大節點應力,則該方式不便實現。
2. 通過python腳本獲取節點應力結果
本文通過fieldOutput.getSub()函數獲取所有單元的節點結果,并對每一節點關聯的多個單元的節點值進行平均后得到節點的結果。以下以某個簡單的odb結果進行驗證。
(1)批量獲得節點的mises應力值
(2)批量獲得節點的X方向正應力值
(3)批量獲得節點的最大主應力值
(4)獲取節點的最大mises應力及編號
3. 獲取節點應變等結果
只需將腳本程序中的應力場改為應變成E等即可,此處不再演示。
以下為本文的python腳本代碼(代碼中作了必要的簡單注釋)。
展開 
仿真筆記——ANSYS與ABAQUS對比,你選擇那個?
上述選擇提供了方便地模擬密封,擠壓,鉸連接等工程實際結構的手段;
4)Abaqus的疲勞和斷裂分析功能,概括了多種斷裂失效準則,對分析斷裂力學和裂紋擴展問題非常有效。
7 ANSYS偏學術,而ABAQUS則偏于工程
這一點從二者劃分網格形成有限元模型的時間點可以看出來。在ANSYS的經典界面中,第一步就要選擇單元類型,然后可以用直接法首先創建節點,根據節點創建單元,此后可以在單元上施加載荷,在節點上施加邊界條件。總之,這種操作一開始,就讓人感覺到在使用有限元方法工作。雖然在ANSYS WORKBENCH中內部隱藏了單元類型的選擇問題,但是在得到幾何模型后,接著立即是劃分網格得到有限元模型,再次是施加邊界條件進行求解。
總體上,ANSYS給人的感覺是,有限元模型味道濃厚。
但是ABAQUS則并不強調有限元模型。對ABAUQS而言,劃分網格是很靠后的事情,用戶開始總是在與幾何模型打交道,創建幾何模型,設定材料,確定截面屬性,并將截面賦予給幾何體,接著從零件得到裝配體,建立零件之間的關系,以及確定分析步,設置載荷與邊界條件,這一切都結束以后,直到求解之前,ABAQUS才漫不經心的地開始劃分網格,網格劃分完畢后,立即就是求解了。
展開 【JY】Abaqus 三維應力單元解析、選擇與應用指南
筆者近期在整理相關研究資料時,系統梳理了 Abaqus 中實體單元的分類邏輯、理論基礎及不同場景下的選擇策略,發現現有實踐中有粉絲仍存在單元類型誤用、特性理解不充分等問題。鑒于此,本文將從單元分類、選擇原則、特定場景應用及最佳實踐等方面展開論述,旨在為從事 Abaqus 仿真分析的研究者與工程技術人員提供系統性參考,助力提升數值模擬的可靠性與科學性。
在現代工程仿真領域,Abaqus 作為一款功能強大的有限元分析軟件,提供了豐富的單元庫來滿足各種結構力學分析需求。特別是在三維應力分析場景中,正確選擇和使用單元類型對于獲得準確、高效的計算結果至關重要。Abaqus 單元庫按照單元族分類,主要包括實體單元 (C)、殼單元 (S)、梁單元 (B)、桁架單元 (T)、剛體單元 (R) 等。每個單元族又包含多種具體單元類型,適用于不同的幾何特征、載荷條件和分析目標。
本篇是三維應力單元,即實體單元篇!
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1 實體單元分類與理論基礎
實體單元是 Abaqus 中最基礎也最常用的單元類型,可在其任何表面與其他單元連接,能夠精確地反映幾何形狀的復雜性,適用于模擬具有復雜形狀的結構。在 Abaqus 中,實體單元根據節點位移插值階數、積分方式和特殊功能可分為多種類型。
1.1 按節點位移插值階數分類
根據節點位移插值階數,實體單元主要分為三類:
線性單元(一階單元):節點僅布置在單元角點,各方向采用線性插值,計算相對簡單,適用于變形較簡單的情況。線性單元的主要優勢在于計算效率高,但精度相對較低,適用于對精度要求不高或初步分析階段。
展開 ABAQUS熱-應力分析的單元選擇
在做熱-應力分析時,由于單元的選擇不合適,或網格布置不合適,常會產生不真實的結果。因此,需要結合實際謹慎選擇。同時,對熱-應力分析的模型網格劃分,還有如下建議:
(1)溫度梯度很大的區域應適當加密網格,以精確捕捉產生的熱應變梯度。
(2)為了避免結構的過約束,在單元選擇和邊界條件施加時應特別小心。
上述內容不僅適合于順序熱-應力分析以及絕熱分析,也適合于完全耦合分析中的溫度-位移耦合分析。
文章轉自有限元在線博客,分享給大家學習交流
Abaqus求解器類型應該如何選擇 衡祖仿真
Abaqus/Explicit 處理接觸問題和其它非線性的能力使其成為求解許多非線性準靜態問題有效工具,如制造過程(如高溫金屬軋制和扳金沖壓)和能量吸收裝置緩慢擠壓過程的模擬。
Abaqus/Explicit 中的自適應網絡功能使之能夠模擬大量的材料發生嚴重變形的問題,例如金屬成型的問題。聲學功能提供瞬態聲固耦合分析,例如潛水艇在沖擊載荷作用下的響應分析以及沖擊載荷在水下傳播。聲學分析的功能與模擬氣泡載荷、流體的空化和有無海床對液體表面的影響等功能有機結合。
總結:
Abaqus/Standard 求解器是一個強大的通用求解器,可用于從靜態問題到動態問題的各種分析。而Abaqus/Explicit 求解器是一種更專業的工具,它特別適用于涉及復雜接觸的高度不連續的短期動態非線性情況,也適用于涉及材料失效和結構剛度突然變化的問題。因此,如果您正在處理靜態問題,例如尋找桌子腿的應力,或平滑動態問題,隱式求解器很可能是更好的選擇,但如果您正在分析具有大量接觸交互,例如手機跌落測試或車禍,那么 Explicit 則是更好的選擇。
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