abaqus cae模塊的案例
voronoi多晶體有限元模型的建立及應(yīng)用 ￥25
（2）在ABAQUS/CAE中建立一個(gè)與MATLAB構(gòu)建的三維Voronoi多晶體示意圖相同大小的Part模型，并劃上適量數(shù)目的網(wǎng)格單元，根據(jù)每一個(gè)單元編號(hào)的空間排布特點(diǎn)尤其是單元編號(hào)的排列規(guī)律，直接依次求得每一個(gè)單元體形心坐標(biāo)。
（3）求得每一個(gè)單元體的形心坐標(biāo)后，接下來(lái)就是依次求取每一個(gè)單元的形心坐標(biāo)與每個(gè)晶核的距離，最終把每一個(gè)單元?dú)w屬于其形心坐標(biāo)距離最近晶核所處的晶粒中。
（4）把上述所得的每一個(gè)晶粒的編號(hào)和該晶粒包含的全部單元編號(hào)，最后用多級(jí)列表的方式存放于txt文本里，為后面修改INP文件做好準(zhǔn)備工作。
經(jīng)過(guò)上面MATLAB部分的編程，僅僅只是得到了關(guān)于三維Voronoi圖的全部拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息。為此必須得在ABAQUS生成的INP文件里的part部分編寫與晶粒數(shù)相同多的set集合，每一個(gè)set集合就作為一個(gè)晶粒。接著，在txt文本里找到該晶粒包含的所有單元編號(hào)寫入與之對(duì)應(yīng)的set集合中完成整個(gè)建模。在INP文件里實(shí)現(xiàn)三維建模的具體步驟如下：
（1）于ABAQUS/CAE模塊中創(chuàng)建單個(gè)3D/Deformable/Shell實(shí)體，選擇默認(rèn)裝配，劃分網(wǎng)格類型為C3D8R的網(wǎng)格單元，接著在Job模塊中點(diǎn)擊Write Input命令生成相應(yīng)的INP文件。
（2）把之前所得的每一個(gè)晶粒的編號(hào)和該晶粒包含的全部單元編號(hào)作為一個(gè)set集合，最終把每一個(gè)set集合以多級(jí)列表的方式寫入已建立好的INP文件里對(duì)應(yīng)的part部分。在ABAQUS里重新打開(kāi)修改之后的模型(INP文件格式類型)，并且在Color Code Dialog中選擇Color code by：Sets。
展開(kāi) voronoi多晶體有限元模型的建立 ￥22
（2）在ABAQUS/CAE中建立一個(gè)與MATLAB構(gòu)建的三維Voronoi多晶體示意圖相同大小的Part模型，并劃上適量數(shù)目的網(wǎng)格單元，根據(jù)每一個(gè)單元編號(hào)的空間排布特點(diǎn)尤其是單元編號(hào)的排列規(guī)律，直接依次求得每一個(gè)單元體形心坐標(biāo)。
（3）求得每一個(gè)單元體的形心坐標(biāo)后，接下來(lái)就是依次求取每一個(gè)單元的形心坐標(biāo)與每個(gè)晶核的距離，最終把每一個(gè)單元?dú)w屬于其形心坐標(biāo)距離最近晶核所處的晶粒中。
（4）把上述所得的每一個(gè)晶粒的編號(hào)和該晶粒包含的全部單元編號(hào)，最后用多級(jí)列表的方式存放于txt文本里，為后面修改INP文件做好準(zhǔn)備工作。
經(jīng)過(guò)上面MATLAB部分的編程，僅僅只是得到了關(guān)于三維Voronoi圖的全部拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息。為此必須得在ABAQUS生成的INP文件里的part部分編寫與晶粒數(shù)相同多的set集合，每一個(gè)set集合就作為一個(gè)晶粒。接著，在txt文本里找到該晶粒包含的所有單元編號(hào)寫入與之對(duì)應(yīng)的set集合中完成整個(gè)建模。在INP文件里實(shí)現(xiàn)三維建模的具體步驟如下：
（1）于ABAQUS/CAE模塊中創(chuàng)建單個(gè)3D/Deformable/Shell實(shí)體，選擇默認(rèn)裝配，劃分網(wǎng)格類型為C3D8R的網(wǎng)格單元，接著在Job模塊中點(diǎn)擊Write Input命令生成相應(yīng)的INP文件。
（2）把之前所得的每一個(gè)晶粒的編號(hào)和該晶粒包含的全部單元編號(hào)作為一個(gè)set集合，最終把每一個(gè)set集合以多級(jí)列表的方式寫入已建立好的INP文件里對(duì)應(yīng)的part部分。在ABAQUS里重新打開(kāi)修改之后的模型(INP文件格式類型)，并且在Color Code Dialog中選擇Color code by：Sets。
展開(kāi) ABAQUS 后處理的二次開(kāi)發(fā)
Step 1：在ABAQUS工作目錄下新建記事本文件，修改后綴名為.py。本例中Python文件命名為fieldOperation.py,代碼及說(shuō)明如下。
Step 2：運(yùn)行Python。打開(kāi)ABAQUS/CAE模塊，執(zhí)行【File】/【Run Script.】命令，選擇上一步新建的fieldOperation.py。
Step 3：執(zhí)行【File】/[Open..】打開(kāi)fieldOperation.odb,此時(shí)就能看到新生成的分析步“user”。本例的結(jié)果如圖5-34和圖5-35所示。
圖3 水平方向位移U1
圖4 豎直方向位移U2
文章來(lái)源：精準(zhǔn)CAE部落
展開(kāi) ABAQUS中兩種模擬彈簧的方法
在利用ABAQUS對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析時(shí)，通常會(huì)使用彈簧單元進(jìn)行剛度等效或減振隔離裝置的模擬。
下面將以圖中所示模型為例，介紹ABAQUS中兩種定義彈簧的方法：
一、問(wèn)題描述
1）基礎(chǔ)尺寸：
圖中所示模型由兩個(gè)Part組成且二者形狀尺寸完全一樣，間距5mm；
2）連接關(guān)系：
Part2模擬地基，Part1模擬被隔離的設(shè)備，四個(gè)角點(diǎn)處分別通過(guò)彈簧連接模擬減振器；
3）邊界條件與載荷
Part2下表面固定，Part1上表面施加0.05Mpa的均布?jí)毫Α?二、模擬彈簧的方法
方法一：定義Spring單元
在ABAQUS/CAE中進(jìn)入Interaction模塊，在菜單欄中選擇Special>Springs/Dashpots>Manager，進(jìn)入彈簧阻尼單元管理器，點(diǎn)擊Creat創(chuàng)建Connecttwo points彈簧，依次選擇Part1和Part2相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)角點(diǎn)，確定后輸入彈簧剛度10N/mm，點(diǎn)擊OK完成Spring單元的定義。
一、問(wèn)題描述
1）基礎(chǔ)尺寸：
圖中所示模型由兩個(gè)Part組成且二者形狀尺寸完全一樣，間距5mm；
2）連接關(guān)系：
Part2模擬地基，Part1模擬被隔離的設(shè)備，四個(gè)角點(diǎn)處分別通過(guò)彈簧連接模擬減振器；
3）邊界條件與載荷
Part2下表面固定，Part1上表面施加0.05Mpa的均布?jí)毫Α?二、模擬彈簧的方法
方法一：定義Spring單元
在ABAQUS/CAE中進(jìn)入Interaction模塊，在菜單欄中選擇Special>Springs/Dashpots>Manager，進(jìn)入彈簧阻尼單元管理器，點(diǎn)擊Creat創(chuàng)建Connecttwo points彈簧，依次選擇Part1和Part2相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)角點(diǎn)，確定后輸入彈簧剛度10N/mm，點(diǎn)擊OK完成Spring單元的定義。
展開(kāi) 
整流罩地面分離過(guò)程仿真 ￥19.89
左輝等人對(duì)比了簡(jiǎn)單氣體壓縮過(guò)程的仿真結(jié)果和解析結(jié)果，成功證明了Abaqus中理想氣體狀態(tài)方程的可靠性與正確性，并應(yīng)用于產(chǎn)品分析。姚小虎等人采用CEL算法對(duì)水陸兩棲飛機(jī)水上降落的流固耦合問(wèn)題進(jìn)行了結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析，得到的高精度結(jié)果為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了十分有效的參考。徐文杰采用CEL算法模擬分析了滑坡涌浪這一復(fù)雜的流固耦合問(wèn)題，模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的高吻合度證明了CEL算法的巨大優(yōu)越性。宋慶華利用ABAQUS的CEL功能實(shí)現(xiàn)燃油箱晃動(dòng)的流固耦合分析，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了寶貴的參考。
1.4.2.4 Abaqus應(yīng)用
Abaqus/Explicit求解器包含了CEL算法，且具有如下特性與優(yōu)勢(shì)：
1）高速計(jì)算。Abaqus/Explicit求解器對(duì)CEL算法進(jìn)行優(yōu)化，即使計(jì)算資源有限，仍能以較快速度運(yùn)行，保證了計(jì)算的穩(wěn)定性。
2）高度集成。將流體前處理與典型的固體前處理一同集成于Abaqus/CAE模塊中，消除調(diào)用其它模塊甚至其他軟件的麻煩。
3）運(yùn)動(dòng)流體網(wǎng)格。于Abaqus 6.10引入的運(yùn)動(dòng)流體網(wǎng)格僅需用戶在初始分析步內(nèi)包含固體結(jié)構(gòu)，而非整個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡，極大減少了計(jì)算成本。
4）歐拉體積分?jǐn)?shù)（EVF，Eulerian volume fraction）?；诹黧w體積法，用戶可定義每個(gè)歐拉單元內(nèi)的歐拉體積分?jǐn)?shù)，若材料充滿某一單元，則體積分?jǐn)?shù)為1；若單元內(nèi)無(wú)材料，則體積分?jǐn)?shù)為0。歐拉體積分?jǐn)?shù)的定義極大方便了復(fù)雜歐拉材料的建模。
5）通用接觸設(shè)置。用戶只需在通用接觸中選擇接觸類型，即可定義流體材料與結(jié)構(gòu)幾何邊界的歐拉-拉格朗日接觸。
展開(kāi) 預(yù)緊力螺栓Pre-tension_abaqus_by_gy
輸入文件：使用下列選項(xiàng)來(lái)創(chuàng)建基于實(shí)體單元的預(yù)緊截面：
*PRE-TENSION SECTION，ELEMENT=單元編號(hào)，NODE=節(jié)點(diǎn)編號(hào)
ABAQUS/CAE：load模塊：Create load：在Category選擇Mechanical，及Bolt load。
與基于面的預(yù)緊截面一樣，預(yù)緊節(jié)點(diǎn)也只有一個(gè)自由度(自由度1)，它表示切面法向兩側(cè)的相對(duì)位移，如圖7。節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)不重要。
圖7 使用桿或梁?jiǎn)卧x預(yù)緊截面
1)定義預(yù)緊截面的法向
ABAQUS/Standard從下層單元的第一到最后節(jié)點(diǎn)的向量計(jì)算法向。也可以直接指定截面的法向，該法向在大位移分析中不會(huì)更新。
定義多個(gè)預(yù)緊截面
可以通過(guò)重復(fù)預(yù)緊截面定義的輸入定義多個(gè)預(yù)緊截面。每個(gè)預(yù)緊截面要擁有自己的預(yù)緊節(jié)點(diǎn)。
使用節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)
局部坐標(biāo)不能用于預(yù)緊節(jié)點(diǎn)，只能用于預(yù)緊截面上的節(jié)點(diǎn)。
施加裝配載荷
預(yù)緊載荷通過(guò)預(yù)緊節(jié)點(diǎn)在預(yù)緊截面上傳遞。
1)施加預(yù)緊力
可以施加集中載荷到預(yù)緊節(jié)點(diǎn)。該載荷是一個(gè)自平衡的力，沿著預(yù)緊截面的法向在預(yù)緊截面上傳遞。
輸入文件：*CLOAD
ABAQUS/CAE：load模塊：Create load：在Category選擇Mechanical，及Bolt load。
圖8 施加在預(yù)緊節(jié)點(diǎn)上的裝配載荷，沿著方向n作用
2)規(guī)定緊固調(diào)整
可以通過(guò)在預(yù)緊節(jié)點(diǎn)定義非零邊界條件規(guī)定預(yù)緊截面的緊固調(diào)整。
展開(kāi) #二維（2d）和三維（3d）voronoi（泰森多邊形）（映射網(wǎng)格）生成插件 ￥499
為此必須得在ABAQUS生成的INP文件里的part部分編寫與晶粒數(shù)相同多的set集合，每一個(gè)set集合就作為一個(gè)晶粒。接著，在txt文本里找到該晶粒包含的所有單元編號(hào)寫入與之對(duì)應(yīng)的set集合中完成整個(gè)建模。在INP文件里實(shí)現(xiàn)三維建模的具體步驟如下：</em></p><p><em> （1）于ABAQUS/CAE模塊中創(chuàng)建單個(gè)3D/Deformable/Shell實(shí)體，選擇默認(rèn)裝配，劃分網(wǎng)格類型為C3D8R的網(wǎng)格單元，接著在Job模塊中點(diǎn)擊Write Input命令生成相應(yīng)的INP文件。</em></p><p><em> （2）把之前所得的每一個(gè)晶粒的編號(hào)和該晶粒包含的全部單元編號(hào)作為一個(gè)set集合，最終把每一個(gè)set集合以多級(jí)列表的方式寫入已建立好的INP文件里對(duì)應(yīng)的part部分。在ABAQUS里重新打開(kāi)修改之后的模型(INP文件格式類型)，并且在Color Code Dialog中選擇Color code by：Sets。
展開(kāi) Abaqus/Standard求解器設(shè)定接觸面之間的距離或過(guò)盈量
☆ Abaqus/CAE操作：Interaction模塊，主菜單Interaction → Create，點(diǎn)擊Edit Interaction對(duì)話框底部的Interference fit，如圖2所示：
圖2 過(guò)盈設(shè)置
如果在分析結(jié)果中看到，使用 *CONTACT INTERFERENCE所定義的過(guò)盈接觸沒(méi)有在模型中起作用，則有可能是以下原因引起的：
● *CONTACT INTERFERENCE不能使用ABAQUS默認(rèn)的幅值曲線Ramp（從1降至0），而要使用自定義的幅值曲線，使過(guò)盈接觸的幅值在整個(gè)分析步中從0到1逐漸增大。
●如果在Abaqus/CAE模型中兩個(gè)接觸面之間有寬度為t的縫隙，而事實(shí)上它們之間應(yīng)該存在接觸關(guān)系，則關(guān)鍵詞 *CONTACT PAIR中的參數(shù) ADJUST = <位置誤差限度 > 必須略大于此縫隙的寬度t，否則Abaqus會(huì)認(rèn)為這兩個(gè)接觸面沒(méi)有接觸，*CONTACT INTERFERENCE 中的參數(shù) <過(guò)盈量或間隙量 >不會(huì)起作用。
●參數(shù)<過(guò)盈量或間隙量 >為負(fù)值才表示過(guò)盈接觸，正值表示兩個(gè)面之間存在縫隙。
（三）*CLEARANCE
使用關(guān)鍵詞 *CLEARANCE 可以定義兩個(gè)接觸面之間的初始過(guò)盈量或間隙量，它只適用于小滑移（small sliding），并且不需要使用ADJUST參數(shù)來(lái)調(diào)整從面節(jié)點(diǎn)的位置。
展開(kāi) Abaqus/Standard求解器設(shè)定接觸面之間的距離或過(guò)盈量
☆ Abaqus/CAE操作：Interaction模塊，主菜單Interaction → Create，點(diǎn)擊Edit Interaction對(duì)話框底部的Interference fit，如圖2所示：
圖2 過(guò)盈設(shè)置
如果在分析結(jié)果中看到，使用 *CONTACT INTERFERENCE所定義的過(guò)盈接觸沒(méi)有在模型中起作用，則有可能是以下原因引起的：
● *CONTACT INTERFERENCE不能使用ABAQUS默認(rèn)的幅值曲線Ramp（從1降至0），而要使用自定義的幅值曲線，使過(guò)盈接觸的幅值在整個(gè)分析步中從0到1逐漸增大。
●如果在Abaqus/CAE模型中兩個(gè)接觸面之間有寬度為t的縫隙，而事實(shí)上它們之間應(yīng)該存在接觸關(guān)系，則關(guān)鍵詞 *CONTACT PAIR中的參數(shù) ADJUST = <位置誤差限度 > 必須略大于此縫隙的寬度t，否則Abaqus會(huì)認(rèn)為這兩個(gè)接觸面沒(méi)有接觸，*CONTACT INTERFERENCE 中的參數(shù) <過(guò)盈量或間隙量 >不會(huì)起作用。
●參數(shù)<過(guò)盈量或間隙量 >為負(fù)值才表示過(guò)盈接觸，正值表示兩個(gè)面之間存在縫隙。
（三）*CLEARANCE
使用關(guān)鍵詞 *CLEARANCE 可以定義兩個(gè)接觸面之間的初始過(guò)盈量或間隙量，它只適用于小滑移（small sliding），并且不需要使用ADJUST參數(shù)來(lái)調(diào)整從面節(jié)點(diǎn)的位置。
展開(kāi) Abaqus/Standard求解器設(shè)定接觸面之間的距離或過(guò)盈量（轉(zhuǎn)載為自己整理）
☆ Abaqus/CAE操作：Interaction模塊，主菜單Interaction → Create，點(diǎn)擊Edit Interaction對(duì)話框底部的Interference fit，如圖2所示：
圖2 過(guò)盈設(shè)置
如果在分析結(jié)果中看到，使用 *CONTACT INTERFERENCE所定義的過(guò)盈接觸沒(méi)有在模型中起作用，則有可能是以下原因引起的：
● *CONTACT INTERFERENCE不能使用ABAQUS默認(rèn)的幅值曲線Ramp（從1降至0），而要使用自定義的幅值曲線，使過(guò)盈接觸的幅值在整個(gè)分析步中從0到1逐漸增大。
●如果在Abaqus/CAE模型中兩個(gè)接觸面之間有寬度為t的縫隙，而事實(shí)上它們之間應(yīng)該存在接觸關(guān)系，則關(guān)鍵詞 *CONTACT PAIR中的參數(shù) ADJUST = <位置誤差限度 > 必須略大于此縫隙的寬度t，否則Abaqus會(huì)認(rèn)為這兩個(gè)接觸面沒(méi)有接觸，*CONTACT INTERFERENCE 中的參數(shù) <過(guò)盈量或間隙量 >不會(huì)起作用。
●參數(shù)<過(guò)盈量或間隙量 >為負(fù)值才表示過(guò)盈接觸，正值表示兩個(gè)面之間存在縫隙。
（三）*CLEARANCE
使用關(guān)鍵詞 *CLEARANCE 可以定義兩個(gè)接觸面之間的初始過(guò)盈量或間隙量，它只適用于小滑移（small sliding），并且不需要使用ADJUST參數(shù)來(lái)調(diào)整從面節(jié)點(diǎn)的位置。
展開(kāi) 基于ABAQUS的橡膠密封圈大變形仿真分析
通過(guò)ABAQUS有限元分析可以得到橡膠圈的受力變形過(guò)程，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及優(yōu)化具有較大的幫助，也有利于縮短研發(fā)周期，降低經(jīng)濟(jì)成本。
2模型建立
模型采用常用的橡膠材料與模具裝配模型，如圖1所示。整個(gè)建模過(guò)程與后續(xù)的有限元分析中均采用統(tǒng)一的mm單位制。
圖1 模型基本尺寸
3有限元分析
本案例的有限元分析是在ABAQUS 2017平臺(tái)上全程進(jìn)行的。運(yùn)用Standard/Explicit分析模塊，之后進(jìn)入Part模塊創(chuàng)建上述分析模型。建立的有限元模型如圖2所示。模型中主要涉及兩種材料模型，橡膠本構(gòu)已經(jīng)很成熟了，選用超彈性Mooney-Rivlin本構(gòu)，模具使用鋼鐵本構(gòu)，輸入基本的物理參數(shù)即可。橡膠圈及鋼鐵本構(gòu)參數(shù)分別如圖3、4所示。之后定義接觸及邊界條件完成有限元模型的前處理操作。
圖2有限元模型
圖3橡膠圈本構(gòu)參數(shù)
圖4模具本構(gòu)參數(shù)
4結(jié)果與討論
模型的后處理操作是在Abaqus/CAE的Visualization模塊，模型求解完成后對(duì)云圖只顯示材料填充區(qū)域云圖，此時(shí)，橡膠材料就從一開(kāi)始的圓形被壓縮成類似于矩形的形狀，如圖5所示。
圖5應(yīng)力云圖
5結(jié)論
本案例針對(duì)橡膠圈進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的大變形分析，從應(yīng)力云圖來(lái)看，仿真結(jié)果很好模擬了橡膠圈在壓縮時(shí)候的大變形行為，后續(xù)可以單獨(dú)提取最大變形處的應(yīng)力應(yīng)變曲線等，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有一定的參考意義。
展開(kāi) 
工件和刀具幾何模型的建立
該2D 切削模型簡(jiǎn)單,模型的建立直接在ABAQUS/ CAE 中進(jìn)行。
（2）單元網(wǎng)格的劃分
二維模型采用CPE4RT 單元,為實(shí)體平面應(yīng)變四邊形熱力耦合4 節(jié)點(diǎn)縮減積分單元。三維模型采用C3D8RT實(shí)體三維六面體熱力耦合8 節(jié)點(diǎn)縮減積分單元。考慮到金屬切削層附近材料變形劇烈并且有強(qiáng)烈的熱效應(yīng)產(chǎn)生,因此采用較密的網(wǎng)格;周圍區(qū)域受到的影響較小為減小計(jì)算規(guī)模采用較粗大的單元;中間采用過(guò)渡形式。刀具采用與工件相同的單元類型,設(shè)置為剛體；刀尖處由于與工件材料相接觸,并承受很大的應(yīng)力集中,同時(shí)為防止剛體單元侵入工件軟金屬單元的可能,采用了較細(xì)小的網(wǎng)格,其余部分采用較粗大的網(wǎng)格。單元的劃分是在ABAQUS/ CAE 模塊中進(jìn)行的,劃分的網(wǎng)格質(zhì)量較好,能夠滿足計(jì)算需求。
(3)畸變單元網(wǎng)格處理
金屬切削成形過(guò)程屬于典型的幾何非線性問(wèn)題,塑性變形又屬于材料非線性問(wèn)題,同時(shí)切削過(guò)程具有連續(xù)性和動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)。隨刀尖前端材料的變形,單元被壓扁或不均勻變形而扭曲,將使計(jì)算結(jié)果嚴(yán)重失真,為了保證切削過(guò)程的正常進(jìn)行和計(jì)算精度,在有限元模擬計(jì)算中必須對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行重新劃分或及時(shí)刪除嚴(yán)重畸形的單元。本研究中在切削過(guò)程的模擬中采用了ABAQUS 程序的單元?jiǎng)h除技術(shù)。
工件選用常用的45號(hào)鋼被加工金屬。正確確定材料的本構(gòu)模型是成功實(shí)現(xiàn)金屬切削加工模擬的關(guān)鍵。由于切屑過(guò)程纏身強(qiáng)烈的塑性變形同時(shí)切屑與刀具之間的強(qiáng)烈的摩擦作用，是切屑過(guò)程產(chǎn)生大量的熱，同時(shí)由于切削速度很高，材料塑性變形也很大，因此材料模型的選擇要考慮材料的應(yīng)變硬化效應(yīng)和溫度升高引起的軟化效應(yīng)，同時(shí)考慮應(yīng)變速率對(duì)硬化的影響，即選用相關(guān)的材料模型。切削過(guò)程涉及了材料塑性屈服準(zhǔn)則、流動(dòng)準(zhǔn)則、硬化準(zhǔn)則等的應(yīng)用，考慮到熱力耦合及速率的影響，本說(shuō)明中采用了Johnson-Cook本構(gòu)關(guān)系：
展開(kāi) Abaqus模擬橡膠大變形/模擬橡膠彎曲
Abaqus為用戶提供了多種本構(gòu)關(guān)系來(lái)模擬超彈性材料，這種材料具有高度非線性，當(dāng)Abaqus進(jìn)行模擬時(shí)假設(shè)這種材料是具有彈性、各向同性，并且同時(shí)考慮幾何非線性效應(yīng)。與材料的剪切柔度相比，對(duì)于大多數(shù)類似橡膠的固體材料，其可壓縮性非常小，當(dāng)分析對(duì)象為平面應(yīng)力問(wèn)題、殼、薄膜、梁、桁架、或者鋼筋等，這個(gè)問(wèn)題不值得關(guān)注。但是對(duì)于固體、平面應(yīng)變或者軸對(duì)稱問(wèn)題卻不能忽略。對(duì)此，Abaqus/Standard提供了雜交單元來(lái)模擬超彈性材料中完全的不可壓縮行為。
橡膠材料力學(xué)性能的描述方法主要為兩類：一類是認(rèn)為橡膠為連續(xù)介質(zhì)的現(xiàn)象學(xué)描述；另一類是基于熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法?；谶B續(xù)介質(zhì)力學(xué)的本構(gòu)模型主要有Polynomial、Reduce Polynomial、Ogden模型等，其中Mooney-Rivlin模型是 Polynomial的特殊形式，Neo-Hookean 模型是Reduce Polynomial的特殊形式。基于熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)主要有Arruda-Boyce和Van der Waals等本構(gòu)模型。本文利用Abaqus模擬大變形的橡膠，具體步驟如下。
1、在Abaqus/CAE Sketch模塊中作出模型草圖，如圖1所示，然后在Part模塊中分別建立Push、Rubber、Base三個(gè)部件。其中Push為解析剛體，Base為離散剛體。
圖1 草圖
2、在Property模塊中定義橡膠的屬性，采用Mooney-Rivlin模型，參數(shù)如圖2所示，然后賦給Rubber部件。
圖2 橡膠參數(shù)設(shè)置
3、裝配，定義分析步，采用默認(rèn)的場(chǎng)輸出和歷史輸出。為了保證剛開(kāi)始能夠較容易收斂，設(shè)置分析步初始增量步為0.01，打開(kāi)幾何非線性。
展開(kāi) abaqus高級(jí)技術(shù)學(xué)習(xí)
abaqus高級(jí)學(xué)習(xí)
時(shí)間2017.7.28-31 地點(diǎn)：北京
一、巖土ABAQUS基礎(chǔ)
1.1 ABAQUS的軟件體系及通用約定
1.2 ABAQUS中的巖土本構(gòu)模型 彈性模型； Mohr-Coulomb模型； Clay模型（劍橋黏土）
1.3 ABAQUS前后處理模塊CAE 模塊功能介紹； Part模塊中的建模技巧；模塊中常見(jiàn)的后處理方法及計(jì)算結(jié)果的導(dǎo)出
1.4 巖土工程問(wèn)題有限元分析流程，以飽和黏土地基的不排水極限承載力為例
實(shí)例操作：三維大壩建模及分析
二、靜力分析
2.1 非線性算法及分析步步長(zhǎng)設(shè)置
2.2 Geostatic分析步及初始應(yīng)力生成 直接指定； 由已有計(jì)算結(jié)果獲得
2.3 荷載和邊界條件 常見(jiàn)類別； 如何施加隨時(shí)間、空間改變的荷載與邊界條件
2.4 網(wǎng)格劃分 單元類型與選擇； 網(wǎng)格劃分技術(shù)；控制網(wǎng)格劃分的密度
實(shí)例操作：（1）水平砂土地基淺基礎(chǔ)極限承載力（2）置于邊坡上淺基礎(chǔ)極限承載力
三、流固耦合分析
3.1 流固耦合分析基礎(chǔ) 適用范圍及相關(guān)土力學(xué)概念； 計(jì)算注意事項(xiàng)
3.2 流固耦合計(jì)算中的材料模型
3.3 流固耦合計(jì)算中的邊界條件
實(shí)例操作：（1）Terzaghi一維固結(jié)問(wèn)題（2）基于修正劍橋模型的黏土試樣的排水和不排水三軸試驗(yàn)?zāi)M3）二維均質(zhì)土壩的穩(wěn)定滲流分析
四、接觸分析
4.1 ABAQUS中的接觸理論 接觸對(duì)contact pair； 通用接觸General contact； 相互作用力學(xué)模型； 特殊的相互作用模型（嵌入）
4.2 ABAQUS中接觸的使用方法 通過(guò)CAE進(jìn)行接觸定義； 接觸面的輸出結(jié)果控制及處理方法；
4.3 接觸模擬中可能遇到的問(wèn)題
實(shí)例操作：（1）干砂地基中的豎向和水平收荷樁2）黏土地基中樁基承載力的時(shí)間效應(yīng)
展開(kāi) Abaqus用戶子程序調(diào)試插件DUS ￥1
=======背景=======
前段時(shí)間學(xué)習(xí)Abaqus的用戶子程序，本以為按照算法實(shí)現(xiàn)Fortran編碼應(yīng)該是比較快的，但沒(méi)想到在找用戶子程序的編譯和調(diào)試時(shí)浪費(fèi)了不少時(shí)間，而且按照網(wǎng)上方法在命令行調(diào)試太麻煩，正好要做基于python的Abaqus二次開(kāi)發(fā)培訓(xùn)，所以就在Abaqus/CAE用python做了一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)試插件，希望能減少初學(xué)者自己摸索調(diào)試方法的時(shí)間，也為現(xiàn)在還在用命令行調(diào)試的人提供一種更加便捷的方式。
=======概述=======
DUS（Debug User Subroutine）是集成在ABAQUS/CAE中的一個(gè)插件，能夠一鍵啟動(dòng)用戶配置的用戶子程序開(kāi)發(fā)平臺(tái)（如Visual Studio 2008等），并進(jìn)入對(duì)用戶定義子程序的單步調(diào)試模式。
Abaqus用戶子程序是用戶進(jìn)行求解器二次開(kāi)發(fā)的手段，如果想要加入自己的算法，就必須使用Abaqus用戶子程序，Abaqus/CAE中可以編譯并運(yùn)行用戶子程序，但沒(méi)有提供對(duì)用戶子程序的調(diào)試功能，用戶在編寫用戶子程序時(shí)，如果通過(guò)打印數(shù)據(jù)信息輸出log信息來(lái)查看程序運(yùn)行情況，查錯(cuò)過(guò)程極其繁瑣。而用戶如果在dos窗口下調(diào)試，由于用戶子程序本身的復(fù)雜性，在得到最終正確結(jié)果前，需要反復(fù)編程->調(diào)試->再編程這個(gè)過(guò)程，來(lái)回切換也是極其不方便的。
本工具可在Abaqus/CAE中調(diào)試用戶子程序，實(shí)現(xiàn)以下功能：
（1） 讀取用戶在ABAQUS/CAE的計(jì)算任務(wù)中定義的用戶子程序信息；
（2） 自動(dòng)啟動(dòng)配置的用戶子程序開(kāi)發(fā)平臺(tái)，進(jìn)入調(diào)試模式；
（3） 對(duì)用戶子程序進(jìn)行單步調(diào)試。
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