abaqus 局部模擬的案例
妙用Icepak特殊流體功能模擬局部真空
圖6
圖7
圖8
圖9
3.靜止流體
欲在計算域內局部空間設置真空，可先按局部空間尺寸建fluid block，再如圖10底部設置為靜止流體：選擇fixed velocity，3個方向速度均為0。流體材料需自建如圖11，設置極小的熱導率和熱擴散率。此靜止流體塊的優先級應低于內部的元件。Problem setup面板內仍然選中計算速度場，默認流體不變。
圖10
圖11
4.規則外形局部真空分析實例
以圖6的模型為基礎，以enclosure內壁為邊界建立靜止流體塊(材料選擇圖11)，因為是真空狀態，enclosure內部已無對流換熱，關閉重力，其余設置不變。求解后，總體速度剖面如圖12，可見enclosure內部確實沒有氣流(即使打開重力，計算結果仍然不變，自然對流仍然沒有發生)。
展開 使用FLOW-3D軟件進行圓形橋墩局部沖刷的三維數值模擬
背景
本研究探討了橋墩周圍的局部沖刷問題，該問題常導致橋梁結構失效。局部沖刷的預測對于橋梁的設計、維護和評估至關重要。許多研究者從不同角度和條件下廣泛研究了沖刷問題。沖刷通常包括一般沖刷、漸縮沖刷和局部沖刷三種類型，其中局部沖刷是重點。過去的研究大多聚焦于使用實驗測試分析橋梁的局部沖刷，但這些方法成本高且勞動密集。近年來，隨著計算機和軟件的發展，三維模擬沖刷的方法變得更加普遍，使用計算流體動力學（CFD）軟件如FLOW-3D進行數值模擬成為一種有效手段。本研究旨在通過與實驗結果的比較，驗證FLOW-3D模型在預測橋墩周圍沖刷深度方面的準確性。
2. 數值和實驗模型
為驗證FLOW-3D數值模型在模擬橋墩周圍流動和預測局部沖刷深度的準確性，與Melville實驗的果進行比較。實驗與數值模型的條件相似，實驗模型使用一個19米長、45.6厘米寬、44厘米深的水槽，圓形橋墩直徑為5.08厘米。水槽中使用沙粒作為床材料，沙粒直徑為0.385毫米，高度12.7厘米，密度2650千克/立方米，沙子的休止角為32度。進水速度為0.25米/秒，水深為15厘米，模擬時間為30分鐘。
圖1. Melville實驗平面示意圖
數值模型中，進水口位于橋墩上游6倍橋墩直徑處，直徑為5.08厘米；出水口位于橋墩下游14倍橋墩直徑處。為防止泥沙向上運動，進水底部設置了一個固體組件，其高度為12.7厘米，并在水槽中放置了高度為12.7厘米的填充泥沙。
圖2. FLOW-3D數值模型
3. 數值方法
FLOW-3D軟件是由Flow Science, Inc.開發，采用VOF和FAVOR兩種方法來確定自由表面和障礙物的位置。
展開 Moldex3D模流分析之德國卡塞爾大學以模擬方法驗證發泡射出之局部抽芯技術
圖四 膨脹區域A (SN5)及非膨脹區域B (SN7)感應節點上的壓力和氣泡尺寸之XY曲線
透過模擬分析，能夠清楚調查發泡射出成型抽芯技術的效果。因此包括SCF含量(發泡劑含量)、膨脹率(抽芯距離)、延遲時間、保壓壓力和保壓時間等參數的變，都能夠掌握。
圖五是不同制程設定的模擬結果，以SCF含量(發泡劑含量)與實際產品結構的關聯為例，仿真和實驗結果都顯示，SCF含量越多，氣泡就越小。實驗數據也證明了Moldex3D預測的準確性。
圖五 SCF含量與氣泡大小的關聯
結果
透過Moldex3D的協助，卡塞爾大學對發泡射出成型的局部抽芯技術能有更深入的了解，藉由可視化了解氣泡形成過程，并成功以Moldex3D模擬及驗證定性實驗。
展開 臍帶纜局部abaqus建模及分析
采用abaqus對帶鎧裝鋼絲或異形填充的臍帶纜進行局部強度和剛度分析校核，咨詢問題可私信聯系
【CAE案例】氣冷反應堆堆芯中開裂石墨磚局部變形效應模擬
圖4 CBNA模塊中的不同組件（左）和3x3x1的CBNA模型（右）
04 模擬結果
通過code_aster模擬，我們分別獲得了1×1×1（圖5）、1×1×3和3×3×1的CBNA模型的結果，并與ABAQUS的模擬結果進行了比較，其中位移、應力、裂紋大小和內部狀態變量表現出了良好的一致性。兩種軟件在相同硬件條件下的計算性能表現相似。相比code_aster，ABAQUS中包括了額外的針對接觸定義和算法的功能。在下一研究階段，對模型中的接觸壓力和能量將進行更詳細的比較。
圖5 1×1×1CBNA模型的變形（左）與楊氏模量（右）在空間上的分布
05 結論與展望
本研究證實了在code_aster中建立和應用CBNA模型的可行性。在下一步的工作中，EDF將致力于開發一種工具，使code_aster中老化分析與裂紋分析工具MoFEM的交互更高效，以測試裂紋發展路徑與石墨磚局部變形二者的相互影響。同時，在可行性已被證實的基礎上，需要開發一種用戶友好型工具，使EDF的合作伙伴在盡可能少的技術人員介入的條件下進行盡可能多的計算。一塊或多塊石墨磚中同時考慮多條裂紋的計算同樣在考慮之中。
與此同時，針對此工業問題的界面接觸代碼與算法的性能與準確性將被深入研究。包括近期開發的局部平均接觸算法（Local Average Contact，LAC）在內的用于分析接觸和摩擦的功能將被納入考察。
格物云CAE
一款國產可控云端仿真平臺，結構、流體、水動力仿真軟件場景化模塊化，支持多格式網格導入(.med、.inp、.cdb、.cgns等)和高性能并行計算，降低CAE使用門檻，拓展CAE應用范圍，加速工業企業研發制造數字化轉型。
展開 EDF開源CAE | Code_Aster對氣冷反應堆堆芯中開裂石墨磚局部變形效應的模擬
圖4 CBNA模塊中的不同組件（左）
和3x3x1的CBNA模型（右）
04
模擬結果
通過code_aster模擬，我們分別獲得了1×1×1（圖5）、1×1×3和3×3×1的CBNA模型的結果，并與ABAQUS的模擬結果進行了比較，其中位移、應力、裂紋大小和內部狀態變量表現出了良好的一致性。兩種軟件在相同硬件條件下的計算性能表現相似。相比code_aster，ABAQUS中包括了額外的針對接觸定義和算法的功能。在下一研究階段，對模型中的接觸壓力和能量將進行更詳細的比較。
[軟件使用]abaqus殼單元局部坐標系，你學會了嗎？
例如,壓力容器結構的壁厚小于典型整體結構尺寸的1/10,一般就可以用殼單元進行模擬。
在使用abaqus進行有限元分析的工作中，確定殼單元局部坐標系是一項重要的工作，其原因之一在于在abaqus中，殼單元的位移輸出基于整體坐標系，應力應變輸出基于局部坐標系，因此如果不能準確地確定殼單元的局部坐標系，在后處理查看計算結果時可能會無法準確理解計算結果。
通常情況下，殼單元的局部坐標系如下圖所示，其包含平面內的1，2軸和平面法線的n軸（3軸）。顯然，n軸由殼單元所在平面確定，但是其有兩種選擇，即由“殼內指向殼外”和由“殼外指向殼內”。
那么在abaqus中，殼單元的局部坐標系依據以下規則定義：
（1）對于一個3節點/4節點殼單元，按照右手定則，拇指指向即為n軸方向。
殼單元節點順序為1-2-4-3時的n軸方向。
（2）確定好n軸之后，接下來的1軸和2軸按照以下規則確定：
將整體坐標系的X軸投影到殼單元上，投影方向即為1軸。再按照右手定則，1-2-n軸形成右手坐標系，即右手拇指指向n軸時，其余4指的旋轉方向從1軸轉向2軸，具體圖解如下：右側為整體坐標系，左手為局部坐標系。
按照上述規則必然會存在一種特殊情況，即整體1軸與殼單元垂直，則此時整體1軸投影到殼單元上會是一個點，無法確定局部1軸方向，在這種情況下，abaqus采用整體3軸投影到殼單元上作為局部1軸方向。
以上就是殼單元局部坐標系的確定過程，下面以一個例子，來表明殼單元局部坐標系確定的具體作用。
以如圖所示外壓圓環為例：
計算完成后，后處理S11應力分布如下：
S22分布：
很明顯，應力云圖不符合常規理解。
展開 Abaqus疑難雜癥——局部坐標系的那些事兒
本篇文章將詳細講解Abaqus/CAE中局部坐標系的一些故事，內容來源于本人平時學習軟件時的心得和官方在線手冊以及曹金鳳老師、石亦平博士編寫的《ABAQUS有限元分析常見問題解答》，分為基礎小白篇（面向初學者）和高手進階篇（面向中級Abaqus仿真師）。
01
基礎小白篇（界面“點點點”）
1.在Abaqus/CAE中建立部件，然后點擊Tools——Datum;
2.點擊CSYS——Three points(以最常用的三點建立坐標系為例)
3.直角坐標系：先指明原點，按Enter鍵確定，然后在圖中選中自定義的X軸點的坐標（或自己直接輸入X軸點的坐標）按Enter鍵確定，最后在圖中選中自定義的X軸點的坐標（或自己直接輸入X軸點的坐標）按Enter鍵確定。
4.柱坐標系以及球坐標系：先指明原點，按Enter鍵確定，然后在圖中選中徑向坐標軸R上的點（或者自己輸入徑向坐標軸R上的點），最后在圖中選中周向坐標軸Theta上的點（或者自己輸入周向坐標軸Theta上的點）。
展開 ABAQUS顯示組的鎖定與后處理局部透明化
后處理時通過對結果進行局部透明化顯示，可以更清晰的顯示部件內部的結果，并能保留其外輪廓。如下面圖片所示。這樣的局部透明化圖片在做匯報或者展示結果的時候相對而言會起到更好的展示效果，尤其是對于具有復雜結構的模型，因為采用剖面的方式顯示會看不到需要關注的輪廓部分，所以布局透明化就顯得很有必要了。
不論是全局透明化還是局部透明化，其實操作是類似的，都需要點擊如下按鈕來實現。
但是局部透明化相對而言操作起來更加復雜一些，因為這里牽涉到一個——顯示組鎖定的概念。
首先需要建立透明化和非透明化的兩個（或者多個）顯示組。（或者Tools > Display Group > Create )
接下來通過Tools > Display Groups > Manager 進入如下界面：
如上圖所示，通過將不需要透明化的顯示組通過勾選來鎖定起來，再去點擊透明化按鈕，即可實現本文開篇第一幅圖所示的效果了。
展開 ABAQUS中復合材料建模，在復雜的模型時，如何建立局部坐標系呢
ABAQUS中復合材料建模，在復雜的模型時，如何建立局部坐標系呢
ABAQUS案例：CFRP加固H型鋼梁有限元模擬 ￥19.89
1.部件創建
1.1.1選擇模塊，點擊（創建部件）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.點擊創建線，輸入如下坐標
1.1.3.點擊鼠標中鍵，輸入拉伸深度2000，得到工字鋼模型。
1.2.1點擊（創建部件）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點擊創建矩形，輸入如下坐標（0，0），（72，1000）。點擊鼠標中鍵，得到CFRP模型。
1.3點擊（創建部件）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.
點擊創建矩形，輸入如下坐標（0，0），（72，54）點擊鼠標中鍵，點擊鼠標中鍵，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點擊創建材料，輸入材料名稱Q235.點擊【Mechanical】，再點擊【Elasticity】→【Elastic】，定義彈性模量輸入2e5，泊松比輸入0.2。
2.1.2點擊【Mechanical】，再點擊【Plasticity】→【Plastic】，定義材料塑性參數。（
展開 
BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放 ￥19.89
本文通過abaqus顯示動力學的方法對BCC結構進行壓縮仿真模擬，同時為減小計算量，采用梁單元模擬點陣結構，壓頭設置為剛性面，添加質量縮放，加快運算速度，為點陣結構壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實體，然后對實體進行處理，得到點陣單胞點陣結構。
b.建立單胞BCC梁單元點陣模型,然后進行刪除面的操作，得到單胞BCC點陣結構，接下來進行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設置參考點，模擬萬能試驗機壓頭，剛性單元不參與計算，不影響計算結果，加快運算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗進行裝配，從上到下依次為壓板-點陣-壓板。
3.設置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應力應變值見下表所示。
設置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm
指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設置。
4.設置分析步Dynamic,Explicit，時間設置為5s，以每秒1mm的速度進行壓縮模擬，開啟質量縮放為1e-5，歷程輸出勾選位移和力，以便輸出力-位移曲線，然后計算相應的應力-應變曲線。
5.設置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數為0.3，設置通用接觸。
以下部分為付費部分
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 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關系來模擬超彈性材料，這種材料具有高度非線性，當Abaqus進行模擬時假設這種材料是具有彈性、各向同性，并且同時考慮幾何非線性效應。與材料的剪切柔度相比，對于大多數類似橡膠的固體材料，其可壓縮性非常小，當分析對象為平面應力問題、殼、薄膜、梁、桁架、或者鋼筋等，這個問題不值得關注。但是對于固體、平面應變或者軸對稱問題卻不能忽略。對此，Abaqus/Standard提供了雜交單元來模擬超彈性材料中完全的不可壓縮行為。
橡膠材料力學性能的描述方法主要為兩類：一類是認為橡膠為連續介質的現象學描述；另一類是基于熱力學統計的方法。基于連續介質力學的本構模型主要有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。基于熱力學統計主要有Arruda-Boyce和Van der Waals等本構模型。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，參數如圖2所示，然后賦給Rubber部件。
圖2 橡膠參數設置
3、裝配，定義分析步，采用默認的場輸出和歷史輸出。為了保證剛開始能夠較容易收斂，設置分析步初始增量步為0.01，打開幾何非線性。
展開 激光焊模擬-熱源模型+附：ABAQUS與MSC.Marc焊接模擬的簡要對比
好消息是，通過與Simulia的工程師交流，得知ABAQUS會推出相應的焊接插件（需額外license），可實現熱源模型和逐漸激活的鼠標操作，另外支持free surface convection（FFS）和free surface radiation（RFS）。總的來說，ABAQUS的焊接模擬有點麻煩，但是這些麻煩不會讓我們放棄ABAQUS，希望達索公司能夠顧及相關應用場景。如果精力充足，本人可能開發專用的焊接插件，實現常用焊接模擬的前處理，敬請期待！
