abaqus玻璃模擬的案例
CFD玻璃熔爐仿真：CelSian 點(diǎn)狀網(wǎng)格上的玻璃熔爐模擬慶祝 2022 年國(guó)際玻璃年
一些最初的模擬方法基于這一原理，工作方式如下：一個(gè)過(guò)程被切割成許多小盒子，每個(gè)盒子都應(yīng)用物理定律（圖 1）。在整個(gè)過(guò)程中，盒子之間會(huì)交換信息。這就是我們今天所知道的計(jì)算模擬工具的基本原理，稱為計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)或 CFD。
圖 1. 控制體積上的能量流平衡示例
計(jì)算天氣
天氣預(yù)報(bào)是一個(gè)眾所周知的模擬風(fēng)、雨和溫度的例子，它將用來(lái)預(yù)測(cè)近期的天氣。圖 2 是一個(gè)氣候模型示例，其中地球大氣被離散化為多個(gè)連接框，在每個(gè)連接框中，使用一組方程研究當(dāng)?shù)厍闆r。該模型包括所有影響氣候的基本因素，如大氣、海洋、陸地和海冰。該模型的邊界包括入射太陽(yáng)能和反射到空間的熱量。
天氣預(yù)報(bào)模型已融入我們的日常生活；我們用它們來(lái)安排我們的日常活動(dòng)，例如我們決定如何上下班
圖 2. 美國(guó) NOAA，一個(gè)基于海洋和大氣相互作用的模型[2]
CelSian 的玻璃熔爐模擬
CelSian推出了一款用于玻璃熔爐模擬的模擬軟件，名為 GTM-X，類似于用于天氣預(yù)報(bào)或用于汽車和飛機(jī)行業(yè)的軟件。該軟件配備了專用模型，可以準(zhǔn)確模擬玻璃熔爐內(nèi)的現(xiàn)象。來(lái)自實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)和多年的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)被用于定義和驗(yàn)證專用模型，例如批處理毯模型 [4] 和計(jì)算沙粒溶解的模型 [3]。CelSian 的實(shí)驗(yàn)室支持冷頂爐的建模，因?yàn)閷?duì)全電爐技術(shù)的需求突然激增（圖 3）。
圖 3. CelSian 實(shí)驗(yàn)室冷頂爐中的玻璃熔體是使用紅外相機(jī)拍攝的（左）；熔爐的俯視圖，其中砂（批料）用于成型玻璃，熱量從熔爐的側(cè)面施加（右）。
GTM-X 被 CelSian 的內(nèi)部工程師用于工藝改進(jìn)項(xiàng)目，并被外部團(tuán)隊(duì)用于分析玻璃生產(chǎn)商和熔爐設(shè)計(jì)師的工程需求。該軟件有助于滿足當(dāng)前的行業(yè)要求，例如低能耗、優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品、低排放和更長(zhǎng)的熔爐壽命。該軟件的持續(xù)開發(fā)是由來(lái)自行業(yè)的寶貴反饋推動(dòng)的。
展開 lsdyna玻璃破碎模擬
lsdyna玻璃破碎模擬
Lsdyna-近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模擬玻璃破碎 ￥399
付費(fèi)內(nèi)容為算列，求解文件無(wú)版本限制，另有答疑服務(wù)。
玻璃薄板傳聲損失的有限元模擬分析
以平面玻璃薄板為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)聲波與玻璃相互耦合作用的分析,提出了基于有限元模擬計(jì)算的方法計(jì)算玻璃薄板的傳聲損失,計(jì)算的結(jié)果和傳統(tǒng)的方法具有相同的趨勢(shì),表明該法的正確性。同時(shí),該法細(xì)化了板結(jié)構(gòu),具有更高的準(zhǔn)確性
玻璃薄板傳聲損失的有限元模擬分析.pdf
硅酸鹽晶體成核—用于模擬結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的隱式玻璃模型
預(yù)測(cè)玻璃-陶瓷材料中的晶體成核行為對(duì)于構(gòu)造新材料十分重要。由于成核和生長(zhǎng)過(guò)程十分復(fù)雜，模擬晶體微結(jié)構(gòu)演變，著實(shí)是一種挑戰(zhàn)。
來(lái)自美國(guó)康寧公司、賓州州立大學(xué)和阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)，發(fā)展了隱式玻璃模型（IGM），其采用廣義Born模型，用連續(xù)介質(zhì)等效地替換了玻璃，使得模擬可以集中于研究原子生長(zhǎng)團(tuán)簇以及可作為異相成核位點(diǎn)的未溶解雜質(zhì)的演變過(guò)程。他們將IGM模型應(yīng)用于幾種不同的系統(tǒng)，即二元硅酸鋇、二元硅酸鋰和三元鈉鈣硅酸鹽，并基于已有相圖驗(yàn)證了他們模擬得到的化合物。此外，他們還預(yù)測(cè)了偏硅酸鋰的形核團(tuán)簇，并用SEM觀察了成核的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)模擬得到的結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果相符，從而證明了IGM模型用于晶體形核模擬的有效性。該文近期發(fā)表于npj Computational Materials4:59(2018)。
該文近期發(fā)表于npj Computational Materials 4: 59 (2018)，英文標(biāo)題與摘要如下，點(diǎn)擊左下角“閱讀原文”可以自由獲取論文PDF。
Implicit glass model for simulation of crystal nucleation for glass-ceramics
Matthew E. McKenzie, Sushmit Goyal, Troy Loeffler, Ling Cai, Indrajit Dutta, David E. Baker & John C.
展開 分子動(dòng)力學(xué)模擬微觀結(jié)構(gòu)對(duì)金屬納米玻璃塑性變形行為的影響
【引言】
金屬納米玻璃是納米尺度上玻璃態(tài)材料。納米玻璃顆粒冷壓實(shí)后，可以獲得玻璃-玻璃界面連接形成的金屬納米玻璃。最近，計(jì)算機(jī)模擬和能量色散X射線光譜方法證明，晶粒內(nèi)部和界面之間存在成分梯度。金屬納米玻璃性質(zhì)與玻璃-玻璃界面密切相關(guān)，但是結(jié)構(gòu)無(wú)序和界面寬度窄，加劇了研究難度。模擬金屬納米玻璃的變形機(jī)理發(fā)現(xiàn)，晶粒尺寸影響塑性響應(yīng)，結(jié)構(gòu)從非定域變形到剪切帶的過(guò)渡。玻璃-玻璃界面的缺陷短程有序充當(dāng)了剪切轉(zhuǎn)變區(qū)的成核位點(diǎn)。在納米玻璃制備方面，即顆粒的惰性氣體冷凝和冷壓實(shí)，預(yù)測(cè)玻璃-玻璃界面中的缺陷短程有序也受到了變形過(guò)程的影響。本文通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，玻璃狀顆粒固結(jié)后，納米玻璃界面是接觸區(qū)域中拓?fù)洳黄ヅ浜图羟羞^(guò)程，這種粒子衍生模型明顯不同于現(xiàn)有的體相衍生微觀結(jié)構(gòu)模型。本文也分析了金屬納米玻璃的整體變形行為與微觀結(jié)構(gòu)和界面特性的相關(guān)性。
【成果簡(jiǎn)介】
近日，德國(guó)達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)的Omar Adjaoud（通訊）作者等人，采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，研究了微觀結(jié)構(gòu)對(duì)Cu64Zr36納米玻璃塑性變形行為的影響。分析了兩種制備納米玻璃的方法：一種是化學(xué)均勻和不均勻的納米顆粒冷壓獲得的納米玻璃；另一種是體相衍生的多面體組裝而成的納米玻璃。對(duì)兩種類型的微結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn)，顆粒衍生的納米玻璃的界面體積分?jǐn)?shù)明顯高于體相衍生的納米玻璃的界面體積分?jǐn)?shù)。兩種玻璃的單軸載荷具有不同的塑性響應(yīng)：顆粒衍生的樣品在屈服時(shí)，沒有應(yīng)力下降，應(yīng)變局部化非常小和沒有應(yīng)變軟化；大塊衍生的樣品出現(xiàn)應(yīng)力下降，應(yīng)變軟化和大的局部應(yīng)變。這與兩種玻璃的玻璃-玻璃界面結(jié)構(gòu)的不同類型有關(guān)。因此，金屬納米玻璃的宏觀變形行為與玻璃-玻璃界面結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)密切相關(guān)，而玻璃-玻璃界面的結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)又與加工工藝有關(guān)。
展開 ABAQUS-裂紋擴(kuò)展-玻璃杯跌落碰撞破碎例子
ABAQUS-裂紋擴(kuò)展-玻璃杯跌落碰撞破碎仿真
玻璃杯自由落體，與地面碰撞時(shí)刻出現(xiàn)裂紋并開始擴(kuò)展，最后整體破碎。
裂紋 碰撞 破碎 跌落 Brittle Cracking 脆性開裂
歡迎大家觀看。課程網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c13334
ABAQUS案例：CFRP加固H型鋼梁有限元模擬 ￥19.89
1.部件創(chuàng)建
1.1.1選擇模塊，點(diǎn)擊（創(chuàng)建部件）按鈕，【Modeling Space】模型空間選擇【3D】,【Type】類型選擇【Deformable】可變形的，【Shape】選擇【Solid】，【Type】選擇【Extrusion】，大致尺寸【Approximate size】輸入2000.
1.1.2.點(diǎn)擊創(chuàng)建線，輸入如下坐標(biāo)
1.1.3.點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵，輸入拉伸深度2000，得到工字鋼模型。
1.2.1點(diǎn)擊（創(chuàng)建部件）按鈕，【Modeling Space】模型空間選擇【3D】,【Type】類型選擇【Deformable】可變形的，【Shape】選擇【Shell】，【Type】選擇【Planar】，大致尺寸【Approximate size】輸入2000.
1.2.2點(diǎn)擊創(chuàng)建矩形，輸入如下坐標(biāo)（0，0），（72，1000）。點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵，得到CFRP模型。
1.3點(diǎn)擊（創(chuàng)建部件）按鈕，名稱輸入【diankuai】
【Modeling Space】模型空間選擇【3D】,【Type】類型選擇【Deformable】可變形的，【Shape】選擇【Solid】，【Type】選擇【Extrusion】，大致尺寸【Approximate size】輸入2000.
點(diǎn)擊創(chuàng)建矩形，輸入如下坐標(biāo)（0，0），（72，54）點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵，點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵，拉伸深度為30.
2.材料定義與指派
2選擇模塊，定義材料屬性
2.1.1點(diǎn)擊創(chuàng)建材料，輸入材料名稱Q235.點(diǎn)擊【Mechanical】，再點(diǎn)擊【Elasticity】→【Elastic】，定義彈性模量輸入2e5，泊松比輸入0.2。
2.1.2點(diǎn)擊【Mechanical】，再點(diǎn)擊【Plasticity】→【Plastic】，定義材料塑性參數(shù)。（
展開 BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)梁?jiǎn)卧?em>Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動(dòng)力學(xué)質(zhì)量縮放 ￥19.89
本文通過(guò)abaqus顯示動(dòng)力學(xué)的方法對(duì)BCC結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓縮仿真模擬，同時(shí)為減小計(jì)算量，采用梁?jiǎn)卧?em>模擬點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，壓頭設(shè)置為剛性面，添加質(zhì)量縮放，加快運(yùn)算速度，為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點(diǎn)陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實(shí)體，然后對(duì)實(shí)體進(jìn)行處理，得到點(diǎn)陣單胞點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。
b.建立單胞BCC梁?jiǎn)卧c(diǎn)陣模型,然后進(jìn)行刪除面的操作，得到單胞BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，接下來(lái)進(jìn)行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點(diǎn)陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設(shè)置參考點(diǎn)，模擬萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)壓頭，剛性單元不參與計(jì)算，不影響計(jì)算結(jié)果，加快運(yùn)算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗(yàn)進(jìn)行裝配，從上到下依次為壓板-點(diǎn)陣-壓板。
3.設(shè)置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應(yīng)力應(yīng)變值見下表所示。
設(shè)置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm
指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設(shè)置。
4.設(shè)置分析步Dynamic,Explicit，時(shí)間設(shè)置為5s，以每秒1mm的速度進(jìn)行壓縮模擬，開啟質(zhì)量縮放為1e-5，歷程輸出勾選位移和力，以便輸出力-位移曲線，然后計(jì)算相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
5.設(shè)置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數(shù)為0.3，設(shè)置通用接觸。
以下部分為付費(fèi)部分
展開 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。基于連續(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。為了保證剛開始能夠較容易收斂，設(shè)置分析步初始增量步為0.01，打開幾何非線性。
展開 abaqus模擬橡膠支座：鉛芯橡膠隔震支座精細(xì)化模擬分享
為了更真實(shí)準(zhǔn)確地反應(yīng)荷載作用下支座內(nèi)部的壓力分布，本文基于ABAQUS平臺(tái)對(duì)鉛芯橡膠隔震支座進(jìn)行精細(xì)化分析。
（1）模型幾何信息如下表所示：
（2）材料本構(gòu)橡膠采用超彈性模(Arruda-Boyce模型)，鋼材采用雙折線線模型，鉛芯采用理想彈塑性模型。封板、鋼板和連接板的彈性模量E=200GPa，泊松比取0.3。鉛芯彈性模量E=18GPa，泊松比取0.42。下圖為橡膠的本構(gòu)選取示意圖。
（3）分析步設(shè)置：均采用靜力通用，其中Step1為面壓荷載，Step2為水平荷載加載。
（4）邊界條件及荷載：
支座下連接板固結(jié)、橡膠與鋼板和上下封板均采用Tie連接方式，
上連接板施加支座面壓和位移
。
（5）單元類型
由于橡膠為粘彈性材料，支座內(nèi)部橡膠與鋼板建議開啟混合變形選項(xiàng)；選擇縮減積分可加快計(jì)算速度。
（6）本構(gòu)正確性驗(yàn)證：選取支座上表面中心點(diǎn)繪制荷載-位移圖如下圖所示。
如圖所示，滯回曲線呈明顯“旗幟”形。
（7）應(yīng)力云圖和模擬動(dòng)畫。
由于作者水平和時(shí)間有限，建模分析過(guò)程可能存在疏忽或有誤的地方還請(qǐng)批評(píng)指正！
文章來(lái)源：廣東省院結(jié)構(gòu)安全顧問(wèn)
展開 
Abaqus管道焊接模擬&焊后熱處理（PWHT）的有限元模擬
<div contenteditable="false" width="100%"><div><p>教學(xué)視頻：<br></p><p>https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12175</p><p>https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12890</p><p><img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://img.jishulink.com/upload/201810/da5a44c22cbd4f09b1b87f1382dabdad.png" title="1019135902431.png" alt="1019135902431.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201810/da5a44c22cbd4f09b1b87f1382dabdad.png?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201810/da5a44c22cbd4f09b1b87f1382dabdad.png
展開 激光焊模擬-熱源模型+附：ABAQUS與MSC.Marc焊接模擬的簡(jiǎn)要對(duì)比
好消息是，通過(guò)與Simulia的工程師交流，得知ABAQUS會(huì)推出相應(yīng)的焊接插件（需額外license），可實(shí)現(xiàn)熱源模型和逐漸激活的鼠標(biāo)操作，另外支持free surface convection（FFS）和free surface radiation（RFS）。總的來(lái)說(shuō)，ABAQUS的焊接模擬有點(diǎn)麻煩，但是這些麻煩不會(huì)讓我們放棄ABAQUS，希望達(dá)索公司能夠顧及相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景。如果精力充足，本人可能開發(fā)專用的焊接插件，實(shí)現(xiàn)常用焊接模擬的前處理，敬請(qǐng)期待！
使用abaqus中CEL方法模擬氣囊充氣過(guò)程 ￥49.9
<p>1、創(chuàng)建氣囊、歐拉計(jì)算域</p><p>氣囊使用3D殼建模，尺寸如下圖所示</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202406/attachment/18be8edbcbbd498eac5dd4b4bd65b393.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/18be8edbcbbd498eac5dd4b4bd65b393.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/18be8edbcbbd498eac5dd4b4bd65b393.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/18be8edbcbbd498eac5dd4b4bd65b393.png?image_process=/format,webp/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/18be8edbcbbd498eac5dd4b4bd65b393.png">
</figure>
</div><p>歐拉計(jì)算域尺寸為200*200*200mm</p><div contenteditable="false" width="100%">
展開 這段吉他聲音來(lái)自Abaqus仿真模擬 附abaqus五年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)下載
一些別的模型
話說(shuō)回來(lái)，我也不會(huì)因少數(shù)人忘了創(chuàng)辦這個(gè)公眾號(hào)的初心，下期我會(huì)給大家分享一下如何來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)工程應(yīng)用：產(chǎn)品包裝袋填充-切割一體化生產(chǎn)線模擬。
產(chǎn)品包裝袋填充-切割一體化生產(chǎn)線
下載地址：abaqus五年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
