abaqus振動裂紋的案例
裂紋盤軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動分析
裂紋盤軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動分析.pdf
[摘 要]本文首先建立了含橫向裂紋彈性盤軸系統(tǒng)的動力學(xué)模型,然后利用L agrange 方程推導(dǎo)出了系統(tǒng)的動力學(xué)
方程,接著采用假設(shè)模態(tài)法對變量進行離散,求出了系統(tǒng)振動頻率與軸的轉(zhuǎn)速、裂紋深度及裂紋位置的關(guān)系,并與有
關(guān)文獻進行了比較。
[關(guān)鍵詞]裂紋;盤軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng);振動分析;假設(shè)模態(tài)法
裂紋盤軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動分析.pdf
裂紋轉(zhuǎn)子非線性振動特征的
摘要: 通過對諧波小波的分析研究, 指出了諧波小波對振動信號局部頻段分析的優(yōu)良特性。采用諧波小波對
裂紋轉(zhuǎn)子的非線性振動信號在低頻段進行了分析。理論分析與實驗結(jié)果表明: 對實際裂紋轉(zhuǎn)子信號, 經(jīng)諧波
小波的頻段分析后, 能夠得到通常難以由理論分析與實驗結(jié)果獲得的非整數(shù)倍周期分叉的非線性特征頻譜。
計算了裂紋轉(zhuǎn)子的分形維數(shù), 發(fā)現(xiàn)裂紋轉(zhuǎn)子的振動信號比理論結(jié)果要復(fù)雜、可以用多重分形作為判斷實際轉(zhuǎn)
子是否有裂紋的一個特征。提出了用諧波小波變換后的奇異譜來識別裂紋轉(zhuǎn)子非整數(shù)倍周期分叉的非線性
特征頻譜的方法, 并對實際轉(zhuǎn)子信號進行分析, 得到了明顯的非整數(shù)倍周期分叉的奇異譜。
關(guān) 鍵 詞: 航空、航天推進系統(tǒng); 裂紋轉(zhuǎn)子; 非線性; 諧波小波; 分形; 奇異譜
裂紋轉(zhuǎn)子非線性振動特征的諧波小波與分形識別.pdf
展開 振動與噪聲\考慮隨機擾動時裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉與混沌特性
振動與噪聲\考慮隨機擾動時裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉與混沌特性<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-10-13 16:22:38被hawk評為4星級，為發(fā)貼者加分80。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>
考慮隨機擾動時裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉與混沌特性.pdf
ABAQUS直裂紋、斜裂紋圍道積分計算裂紋尖端J積分
之前算過一個關(guān)于裂紋擴展的問題，當時創(chuàng)建裂紋選擇的是contour intergral，后來又有人咨詢我裂紋尖端J積分的計算問題。我才恍然大悟，其實圍道積分方法還是適用于計算裂紋尖端在某時刻的J積分，至于動態(tài)擴展問題，還是交給XFEM吧（雖然也不太好）。
計算了幾種情況下的裂紋尖端J積分，包括直裂紋、斜裂紋以及裂紋尖端傾斜等三種情況。
部分試件的應(yīng)力分布及J積分結(jié)果如圖所示：
『分享』非線性油膜支承裂紋轉(zhuǎn)子振動特性分析
摘 要: 以具有無限長軸承和無限短軸承支承的橫向裂紋轉(zhuǎn)子為研究對象, 分析在非線性油膜力與橫向裂紋
聯(lián)合作用時, Jeffco t t 轉(zhuǎn)子的動力特性, 并將其與剛性支承情況進行比較。結(jié)果表明軸承油膜力的存在對裂紋
轉(zhuǎn)子的振動影響較大, 一般將降低轉(zhuǎn)子的振動, 這樣勢必增加轉(zhuǎn)子裂紋故障診斷的難度。所以, 在進行裂紋轉(zhuǎn)
子的故障診斷時, 必須考慮到支承條件的影響, 建立合理的動力學(xué)模型。
關(guān)鍵詞: 裂紋轉(zhuǎn)子; 故障診斷; 油膜力; 軸承; 動力學(xué)模型
非線性油膜支承裂紋轉(zhuǎn)子振動特性分析.PDF
展開 ABAQUS裂紋尖端應(yīng)變、裂紋擴展模擬及問題
前幾天有人問我ABAQUS做焊點分析，我一看他給我的一片文獻，其實是用ABAQUS做裂紋擴展分析。之前也沒接觸過裂紋分析，于是照貓畫虎做了個算例，但是裂紋沒有擴展。
ABAQUS做裂紋有三種方法：contour integral，擴展有限元及VCCT法，這里用了contour integral法。
如圖所示，V形楔形處有一個預(yù)制裂紋，是采用Interaction模塊的assign seam設(shè)定的，裂紋的擴展面及方向是通過crack來設(shè)定的，類型為contour integral。材料模型定義了塑性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，彈性參數(shù)、GTN參數(shù)、脆性失效參數(shù)等。模型上的兩個孔，一個固支、一個勻速拉。預(yù)期當裂紋尖端的單元變形達到某一個值時將刪除單元。
您看見了就給個意見唄。
步驟：
建立模型，進行適當?shù)膒artition
定義材料：分別定義了elastic彈性參數(shù)、plastic真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、GTN模型參數(shù)、脆性失效參數(shù)（包括一個叫演化參數(shù)）。
定義預(yù)制裂紋、定義裂紋擴展面、方向，定義失效單元的generation。
邊界條件，提交job，查看結(jié)果。
結(jié)果：預(yù)期模型在塑性變形不是很大時就會產(chǎn)生裂紋擴展，但是模型產(chǎn)生了很大塑性變形后仍然沒有發(fā)生失效。
Mises應(yīng)力場：
x方向正應(yīng)力場
x方向真實應(yīng)變場
x方向塑性應(yīng)變場
裂紋尖端應(yīng)變的結(jié)果還是挺漂亮的，雖然正確性有待考證，如果裂紋出來了就完美了，可惜裂紋沒出來。
展開 abaqus薄板線性振動與非線性振動對比分析 ￥29.9
1 模型建立
計算分析將采用ABAQUS/Standard.
1.1 部件
斜板的幾何尺寸中，厚度遠小于其它方向，故選擇殼單元建立斜板部件,該板與整體1軸的夾角為30°。
1.2 材料屬性
材料
彈性模量（Pa）
泊松比
密度（kg/m3）
Steel
3e10
0.3
7850
為了使材料的方向沿板的軸線方向和與軸線垂直的方向,利用兩線法坐標工具定義一個局部的直角坐標系,它的局部x方向沿著板的軸向(即與整體坐標系1軸的夾角為30°),y軸位于板的平面內(nèi)，z軸垂直于板面。并將Steel材料定義到截面上，選擇整個部件作為將應(yīng)用局部材料方向的區(qū)域,選擇剛建立的局部坐標系，材料方向沿局部坐標系的x方向（圖 1）。
1.3 網(wǎng)格劃分
圖 1 局部材料方向定義
圖 2 網(wǎng)格劃分
1.4 邊界條件
斜板一端,另一端進行了約束,使其僅可沿平行于板軸的軌道運動。
左端固支（U1=U2=U3=UR1=UR2=UR3=0）
右端對端點約束（U2=U3=UR1=UR2=UR3=0）
1.5 荷載作用
1.5.1 脈沖荷載
脈沖荷載作用在斜板右端中間節(jié)點上,荷載類型：集中力，方向豎直向下。
展開 Abaqus XFEM疲勞裂紋擴展(基于Paris公式)教程 ￥39.9
Abaqus XFEM疲勞裂紋擴展(基于Paris公式)教程
本文將詳細介紹在abaqus軟件中，利用擴展有限元（XFEM）實現(xiàn)疲勞裂紋擴展，用的是二維CT模型，三維模型同理。
主要包括一下幾方面：1.模型的建立（包括材料賦予，預(yù)制裂紋，分析步設(shè)置，邊界條件設(shè)置）2.關(guān)鍵詞設(shè)置（裂紋擴展的Paris公式在abaqus中的換算）3.收斂問題。
1. 模型的建立
根據(jù)國標GB/T 6398-2017，金屬材料疲勞試驗疲勞裂紋擴展方法所規(guī)定的CT模型建模方法：
在abaqus中建模并且在中間畫好過渡線，可得：
再建一個預(yù)制裂紋（裂紋長度為1mm，你可以根據(jù)自己需要選擇長度）的模型：
材料賦予正常進行，賦予彈性和塑性就行，預(yù)制裂紋不需要賦予材料屬性（例子為了方便，只賦予彈性部分）
裝備部分，選擇CT模型及預(yù)制裂紋兩個part，再將預(yù)制裂紋移動至裂紋尖端:
Step設(shè)置：
本文用的是direct cycle分析步
展開 ABAQUS二維裂紋擴展模擬詳解
需要注意的是，在ABAQUS中當采用圍線積分（contour integral）來計算應(yīng)力強度因子時，在圍線積分的區(qū)域只能為四邊形或六面體單元，雖然裂紋尖端的網(wǎng)格為三角形單元，但其實際上是退化的四邊形單元（degenerated quad），后面將會介紹如何劃分裂尖網(wǎng)格。
為了在ABAQUS中定義裂紋，首先需要指定裂紋面（crack front）以及裂紋尖端（crack tip），對于通過ABAQUS創(chuàng)建的二維部件實例，裂紋前沿可以指定為幾何點，幾何邊線以及幾何面，裂紋尖端可以指定為幾何點，而對于外部導(dǎo)入的二維網(wǎng)格（orphan mesh），裂紋前沿可以指定為節(jié)點，單元邊和單元面，裂紋尖端尖端可以指定為節(jié)點。除此之外還需要指定裂紋面的法向矢量方向或者裂紋擴展的方向，在ABAQUS中裂紋擴展的方向也被稱為q向量，該向量將用于圍線積分的計算。裂紋的定義如圖3所示。
圖3 ABAQUS裂紋定義界面
為了在裂尖單元中引入奇異性，需要對單元節(jié)點進行特殊的處理。如圖4所示，對于8節(jié)點的四邊形單元（二階單元，具有中間節(jié)點），首先ABAQUS會將四邊形單元的其中一條邊壓縮，假設(shè)該單元邊由節(jié)點a, b和c構(gòu)成，壓縮之后節(jié)點a, b和c將合并共同構(gòu)成裂紋尖端，隨后與裂紋尖端相連的兩條單元邊上的中間節(jié)點將會被移動到距離裂紋尖端1/4處的位置。
展開 abaqus 未能定位裂紋尖端
大佬們，如圖xfem中未能定位裂紋尖端怎么解決
【隨機振動】車載氣瓶Abaqus時域隨機振動仿真（考慮內(nèi)壓與螺栓預(yù)緊） ￥89.9
圖1-車載氣瓶
隨機振動在Abaqus中有3中常用的分析方法：
圖2-Abaqus中隨機振動的常用方法與適用性
車載氣瓶裝配結(jié)構(gòu)要考慮接觸非線性，采用基于顯式動力學(xué)分析的時域方法。氣瓶是采用傳統(tǒng)材料的金屬氣瓶，首先通過Standard靜力學(xué)分析計算氣瓶裝配結(jié)構(gòu)在重力、U型螺桿預(yù)緊力、氣瓶內(nèi)壓下的應(yīng)力狀態(tài)和變形情況。
圖3-氣瓶裝配結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
圖4-靜力學(xué)應(yīng)力
圖5-靜力學(xué)變形
復(fù)制靜力學(xué)模型，更改分析步為Explicit，通過預(yù)定義場的初始狀態(tài)導(dǎo)入將Standard模型計算出來的靜力學(xué)應(yīng)力變形狀態(tài)導(dǎo)入Explicit分析模型，用于時域隨機振動分析。
圖6-初始狀態(tài)導(dǎo)入
Y向施加隨機振動加速度信號。
圖7-隨機振動時域加速度信號
圖8-氣瓶隨機振動最大應(yīng)力674.2MPa
付費文件說明：隨機振動需要先得到裝配狀態(tài)的氣瓶應(yīng)力應(yīng)變、變形，因此需要先求解靜力學(xué)模型（AIRT-STD.inp），再求解隨機振動模型（AIRT-XPL_Y.inp），可以直接運行批處理文件自動執(zhí)行依次求解。
用文本編輯器可以打開就可以查看關(guān)鍵字設(shè)置與模型定義了。該模型涉及standard到explicit的初始狀態(tài)導(dǎo)入，AbaqusGUI界面目前不支持讀入涉及狀態(tài)導(dǎo)入的關(guān)鍵字。如果想在界面下直觀地看動力學(xué)的模型設(shè)置，也可以將STD inp文件中end assembly前的內(nèi)容合并到XPL inp文件中去!!!
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ABAQUS利用Cohesive單元模擬多晶材料沿晶裂紋
沿晶斷裂是指金屬材料中的裂紋沿晶界擴展而產(chǎn)生的一種斷裂。當沿晶斷裂斷口形貌呈粒狀時又稱晶間顆粒斷裂。多數(shù)情況下沿晶斷裂屬于脆性斷裂，但也可能出現(xiàn)韌性斷裂，如高溫蠕變斷裂。當金屬或合金沿晶界析出連續(xù)或不連續(xù)的網(wǎng)狀脆性相時，在外力的作用下，這些網(wǎng)狀脆性相將直接承受載荷，很易于破碎形成裂紋并使裂紋沿晶界擴展，造成試樣沿晶界斷裂，它是完全脆性的正斷。
在ABAQUS中可以利用Cohesive單元實現(xiàn)多晶體沿晶開裂，首先在ABAQUS中建立多晶體模型，然后在晶界插入cohesive單元，賦予cohesive單元損傷演化材料屬性，即可實現(xiàn)沿晶開裂。
展開 Abaqus裂紋（Contour Integral）模擬注意事項
本帖主要側(cè)重于介紹裂紋定義過程中各個選項的意義，具體的操作過程很多高手做了很好的教程，至于斷裂力學(xué)理論推薦大家看一下沈成康寫的《斷裂力學(xué)》一書。
裂紋的定義和輸出需要用到interaction模塊和step模塊：
一、Interaction模塊
1.1 預(yù)制裂紋（步驟：菜單/special/crack/assign seam）
注意：并不是作裂紋分析都要定義seam，如果你的裂紋不是一條縫，而是一個缺口，則不需要assign seam，直接走下一步（定義裂紋）就行。
展開 ABAQUS中的斷裂力學(xué)及裂紋分析(原創(chuàng))
這是因為在ABAQUS中對應(yīng)等于材料的屈服強度的是von Mises等效應(yīng)力Se=Sy，因此在平面應(yīng)變的條件下，xx方向的應(yīng)力Sxx=Sy*pi/SRQT(3)>Sy, 而Syy=Sy*(2+pi)/SRQT(3), 大概是3倍的屈服應(yīng)力。所以得到大于材料的屈服強度的xx及yy方向應(yīng)力是正常的。2．為什么設(shè)置collapse element的時候?qū)椥苑治鲈谥虚g就一個點而要把單元邊上的中點移到1/4處，但彈塑性分析卻要在中間設(shè)置一圈點并且保持單元邊上的中點位置不變呢？這個其實不是隨便定的，在有限元中分析裂紋時，對彈性分析需要模擬裂尖1/SQRT(r)的奇異性，這樣在把單元邊上的中點移到1/4處后計算出來的等參單元拉格郎日型函數(shù)對應(yīng)的u field正好包含1/ SQRT(r)項，事實上這一方法在斷裂力學(xué)的數(shù)值模擬發(fā)展史上是很巧妙的一個發(fā)現(xiàn)，至今仍然被廣泛采用。至于理想彈塑性分析需要模擬裂尖1/r的奇異性, 這樣大家都知道在把單元邊上的點放在到1/2處后計算出來的正常的等參單元拉格郎日型函數(shù)對應(yīng)的u field包含1/ r項, 可以模擬彈塑性分析需要的裂尖1/r的奇異性。所以在看似動手點幾下就能實現(xiàn)的分析模式后面有很清楚漂亮的理論作支持。還有就是比較新的cohesive element單元。需要定義damage initiation和evolution的準則， softening準則目前只有l(wèi)inear和exponential，但對一般材料也夠用了。然后通過設(shè)置后處理display group可以看到裂紋擴展情況。裂紋擴展不是ABAQUS的強項，目前比較方便的只能用cohesive element，我做過幾個模型效果還可以，但對應(yīng)的參數(shù)需要一定的實驗數(shù)據(jù)支持，否則做出來了也不知道對不對。
展開 基于ABAQUS的滾子軸承保持架橫梁裂紋擴展仿真分析
XFEM與CFEM的最根本區(qū)別在于, 它所使用的網(wǎng)格與結(jié)構(gòu)內(nèi)部的幾何或物理界面無關(guān), 從而克服了在諸如裂紋尖端等高應(yīng)力和變形集中區(qū)進行高密度網(wǎng)格剖分所帶來的困難, 模擬裂紋生長時也無需對網(wǎng)格進行重新剖分.重點介紹XFEM的基本原理、實施步驟及應(yīng)用實例等, 并進行必要的評述. 單位分解概念保證了XFEM的收斂, 基于此, XFEM通過改進單元的形狀函數(shù)使之包含問題不連續(xù)性的基本成分, 從而放松對網(wǎng)格密度的過分要求。
如圖2所示為滾子軸承保持架橫梁XFEM模型，局部裂紋布置在保持架橫梁末端，保持架橫梁長30 mm，寬度為2 mm，材料為鋼。在建模過程中，采用ANSA建立保持架橫梁健康狀態(tài)下的有限元模型，并將其以INP文件導(dǎo)入ABAQUS中，在PART中建立裂紋部件，并將其組合到一起，共121249個單元。
圖2 滾子軸承保持架XFEM模型
關(guān)鍵步驟如下：
1）如圖3所示為材料定義和裂紋擴展屬性定義；
圖3 材料定義和裂紋擴展屬性定義
2）如圖4所示為求解載荷步定義；
圖4 載荷步定義
3）如圖5所示為裂紋區(qū)域及裂紋位置定義；如圖6為裂紋Interaction定義；
圖5裂紋區(qū)域及裂紋位置定義
圖6 裂紋Interaction定義
4）如圖7所示為定義載荷與約束；
圖7 定義載荷與約束
5）如圖8所示求解。
圖8 求解
三
結(jié)果與討論
如圖9所示為保持架橫梁末端裂紋的擴展趨勢圖，結(jié)果顯示，初試裂紋深度為0.45 mm，垂直于保持架橫梁表面，施加載荷為708 N。
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