abaqus流體場模擬的案例
【CAE案例】流體振蕩器流場模擬
圖5：不同相位下的流場云圖
結(jié)論與展望
通過采用多種網(wǎng)格和湍流模型進行了流體振蕩器的數(shù)值模擬，驗證了流體有限元仿真軟件對流體振蕩器模擬的適用性和準確性。
URANS k-omega SST 模型和 LES Smagorinsky 模型都能求解振蕩器的物理特性，如振蕩頻率等，其中LES Smagorinsky模型能更好地捕捉到流動細節(jié)。
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展開 納飛特流體技術(shù)有限公司提供種子清選機流場數(shù)值模擬
南京納飛特流體有限公司提供計算流體力學（CFD）流場數(shù)值模擬、結(jié)構(gòu)靜力學和動力學有限元分析、計算機輔助設(shè)計（CAD）三維建模等服務(wù)，開發(fā)和銷售多通道壓力傳感器、流體實驗與教學儀器等產(chǎn)品。公司業(yè)務(wù)主要涉及航空航天飛行器氣動設(shè)計與分析、風力機葉片氣動設(shè)計與分析、汽車空氣動力特性分析、船舶水動力學特性分析、建筑風工程、電子產(chǎn)品散熱分析、工業(yè)管道流量與壓力分析、閥門特性分析、流量測量儀表設(shè)計與特性分析。
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展開 Abaqus非牛頓流體模擬方法 ￥169.99
</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202007/imgs/3e90259f09b04630aef2c20cd6352c3b"></p><p><strong>John Mainstone與瀝青滴漏實驗裝置</strong></p><p>非牛頓流體中的脹塑性流體無疑是流體中的世界級網(wǎng)紅，它很奇特，人可以在上面快速跑動，但是靜站在上面就會陷下去，它的力學特點是表觀粘度隨剪切速率的增大而增大，通俗地講就是“你剛（快）我強，你弱（慢）我柔”，可以抵抗沖擊，但是輕撫就稀碎，所以有人建議拿它來做防彈衣。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202007/imgs/865509da4ae8473d82e11380421f2c02"></p><p><strong>脹塑性流體</strong></p><p>如何用Abaqus模擬非牛頓流體？</p><p>Abaqus自6.9版加入了非牛頓流體的模擬功能，用戶可以在Abaqus/CFD模型中執(zhí)行一個包含非牛頓流體的流體動力學分析，也可以在Abaqus/Explicit模型中使用非牛頓流體，比如CEL或SPH分析。</p><p>需要注意的是，在Abaqus/Explicit模型中使用非牛頓流體，剪切粘度的定義必須與狀態(tài)方程（EOS）描述的材料一起使用。
展開 ABAQUS模擬多孔介質(zhì)流體流動之地層排水固結(jié)
ABAQUS有限元軟件 soil模塊可模擬計算多孔介質(zhì)中流體流動這種滲流應(yīng)力耦合問題，其是通過將介質(zhì)視為多相材料并采用有效應(yīng)力原理來描述其力學行為來對多孔介質(zhì)進行建模。提供的多孔介質(zhì)模型考慮介質(zhì)中兩種流體的存在。一種是“潤濕液體”，它被認為是相對（但不是完全）不可壓縮的。另一種是相對可壓縮的氣體。當介質(zhì)部分飽和時，兩種流體都存在于一個點上；當完全飽和時，完全充滿潤濕液體。單元體積由一定體積的固體物質(zhì)、一定量的孔隙和一定體積的潤濕液體構(gòu)成，如果被壓差驅(qū)動則可以自由地通過介質(zhì)。ABAQUS軟件就是通過將有限元網(wǎng)格附著到固相來模擬多孔介質(zhì)，流體可以流過這個網(wǎng)格。其中模型的力學機理是基于有效應(yīng)力原理，不再贅述，其中流體流動默認為為達西滲流。
孔隙流體的滲流行為遵循Darcy定律或Forchheimer定律，Darcy定律一般適用于低滲流流速，是線性關(guān)系而Forchheimer定律是非線性定律，主要模擬更高流動速度的情況，Darcy定律可以認為是Forchheimer定律的特例。Darcy定律用于表述為層流條件下通過多孔介質(zhì)的滲流速度與水力梯度滿足線性關(guān)系，在一維條件下有：
為平均滲流速度，Q為流量，A為過水面積，k為滲透系數(shù)，H為測壓水頭，z是某指定參考面之上的高度。
模擬示例之地層排水固結(jié)
（1）幾何模型：
圖1
（2）模擬材料：
*Material, name=ROCK
*Density
2500,
*Permeability, specific=10000,DEPENDENCIES=1
XXXXXXXXX
*Depvar
3,
*Elastic
2.3e+09, 0.2
*User Defined Field
*Mohr Coulomb
27.,0.
展開 
誰有用ABAQUS模擬凍土地區(qū)溫度場的例子
如題 謝謝大俠們
陶瓷板熱沖擊相場斷裂ABAQUS模擬
模型尺寸為50 mm × 9.8 mm，初始溫度設(shè)置為680 K, 環(huán)境溫度設(shè)置為 300K；
材料參數(shù)如表所示
最終裂紋形態(tài)如圖所示：
Abaqus實現(xiàn)裂紋擴展相場法模擬-源程序出售(包含教學視頻) ￥49.9
Abaqus軟件實現(xiàn)裂紋擴展相場法模擬，包含8個典型案例與對應(yīng)視頻教程，例如單邊拉裂紋擴展模擬，巴西圓盤裂紋擴展模擬，動態(tài)裂紋擴展模擬，接觸面裂紋擴展模擬等案例，模擬效果可看效果圖。此外還包括2篇論文和對應(yīng)論文源程序案例，采用Abaqus用戶子程序?qū)崿F(xiàn)相場法模擬。
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展開 Abaqus子程序HETVAL模擬混凝土水化熱溫度場
混凝土水化熱溫度場分析其實是相當于在混凝土的溫度場分析中加入了一個熱源，而這個熱源的放熱量是隨著時間變化的。由于在Abaqus中沒有直接功能來模擬隨著時間變化的熱源，所以需要借用HETVAL子程序來實現(xiàn)隨著時間變化的熱源功能，并將其耦合到混凝土溫度場的計算之中。
見圖1，HETVAL子程序用來提供傳熱分析模型的熱源，這個熱源是隨著時間變化的，這個與混凝土隨時間變化的水化放熱曲線是一致的（圖2）。另外，還可以將該熱源在HETVAL子程序中定義為受結(jié)果狀態(tài)變量影響而變化。這個特別重要，因為混凝土水化放熱的曲線隨著溫度的增加會放熱加快，而需要模擬這一現(xiàn)象就要考慮溫度場計算的溫度結(jié)果對混凝土水化放熱的影響。
圖1 abaqus幫助手冊關(guān)于HETVAL子程序的解釋（http://wufengyun.com:888/books/sub/default.htm）
圖2 混凝土水化放熱速率曲線 （圖片來自Fairbairn, Eduardo M. R. , and M. Azenha . "[RILEM State-of-the-Art Reports] Thermal Cracking of Massive Concrete Structures）
HETVAL的主體程序部分如圖3，其中子程序調(diào)用的形參解釋如下：
圖3 HETVAL主體子程序
01
子程序傳遞的變量
CMNAME: 用戶自定義的材料名字。
TEMP為含2個元素的數(shù)組，TEMP(1)為當前溫度，TEMP(2)為溫度增量。
TIME為含2個元素的數(shù)組，TIME(1)為增量結(jié)束時的時間步長，TIME(2)為增量結(jié)束時的總時間。
展開 有限元模擬臨坡地基，abaqus 從外部導入初始應(yīng)力場（三）
有限元模擬臨坡地基
模型概況
基礎(chǔ)形式：條形基礎(chǔ)
基底摩擦條件：完全粗糙
作用在基礎(chǔ)上的荷載：豎向荷載
模擬的目標
1、臨坡地基初始應(yīng)力狀態(tài)
2、條形基礎(chǔ)持力層在極限狀態(tài)的位移場
3、地基極限承載力
模型的注意事項
1、基礎(chǔ)簡化為剛性基礎(chǔ)。其位移方向不確定，需要在模型中包含基礎(chǔ)
2、 該問題簡化為平面應(yīng)變問題，采用 CPE4 四節(jié)點平面應(yīng)變單元
3、 基底“完全粗糙”，在模型中采用簡化的方式實現(xiàn)：基底與地基共節(jié)點
4、 地基土體在彈性階段采用線彈性本構(gòu)模型，塑性階段采用莫爾-庫倫本構(gòu)模型
5、 為確保基礎(chǔ)持力層達到極限狀態(tài)，在基礎(chǔ)頂面中點施加足夠大的豎向集中荷載
有限元模型
在加載分析步中，在基礎(chǔ)頂面施加集中荷載 2000kN（等效為每延米2000kN）（見下圖），以此確保地基達到破壞狀態(tài)。
臨坡基礎(chǔ)持力層極限狀態(tài)下的位移場、PEMAG云圖
分析步時間與基底豎向位移的關(guān)系曲線
曲線在分析步時間為 0.74 時，發(fā)生明顯轉(zhuǎn)折，可以判斷基礎(chǔ)持力層達到極限破壞的狀態(tài)。
對應(yīng)的地基極限承載力為 0.74 × 2000 = 1480 kN/m。
臨坡地基初始應(yīng)力場設(shè)置
本例中，由于地基邊坡的地表不是水平的，所以初始應(yīng)力場不能采用“有限元模擬條形基礎(chǔ)持力層，abaqus 地基初始應(yīng)力場設(shè)置（二）”中的方法設(shè)置。
需要采用從外部導入的方法設(shè)置初始應(yīng)力場（設(shè)置過程復雜，后面將會制作視頻進行介紹）。以下只做簡單介紹（如急需知道詳細操作請留下郵箱，我會發(fā)送詳細教程）。
1、在建模的最初階段，把所有材料都按地基土設(shè)置，先不添加塑性部分的本構(gòu)模型。計算臨坡地基在自重作用下的應(yīng)力分布，如下圖所示。并將計算結(jié)果數(shù)據(jù)庫文件做好備份，后面用于導入。
展開 有限元模擬三軸固結(jié)排水試驗，abaqus 初始應(yīng)力場設(shè)置（一）
有限元模擬三軸固結(jié)排水試驗
模型概況
土體試樣尺寸：高 8 cm，直徑 4 cm；
土體力學參數(shù)：彈性模量 10MPa，泊松比 0.3，粘聚力 10 kPa，內(nèi)摩擦角 30°;
試驗荷載：圍壓 100kPa；
試驗類型：等應(yīng)變式三軸試驗，豎向應(yīng)變?yōu)?10%；
模擬的目標
1、等壓固結(jié)完成時的應(yīng)力狀態(tài)
2、獲得三軸試驗剪切破壞時的豎向應(yīng)力
模型注意事項
1、簡化為軸對稱問題
2、彈性階段采用線彈性本構(gòu)模型，塑性階段采用莫爾-庫倫本構(gòu)模型
3、將固結(jié)完成后的應(yīng)力狀態(tài)作為初始狀態(tài)
4、不考慮等壓固結(jié)的變形
5、采用 abaqus 的 Geostatic 分析步模擬等壓固結(jié)完成后的應(yīng)力狀態(tài)
6、采用軸對稱應(yīng)力單元 CAX4 ，只劃分一個單元
7、剪脹角采用 abaqus 默認的最小值 0.1°
有限元模型
注：斜體樣式只劃分一個單元，單元類型 ：4節(jié)點線性軸對稱應(yīng)力單元
豎向應(yīng)力與豎向應(yīng)變關(guān)系
得到土體試樣剪切破壞時的豎向應(yīng)力為 334.6kPa，與理論計算結(jié)果一致。
土體試樣的初始應(yīng)力場設(shè)置
初始應(yīng)力的設(shè)置需要滿足平衡條件：等效節(jié)點荷載要和外部荷載、邊界條件平衡。如果達不到平衡，將不能得到一個位移為零的初始狀態(tài)。此時所產(chǎn)生的應(yīng)力場也不是所施加的初始應(yīng)力場。
在本例中，等壓固結(jié)完成后的應(yīng)力場為：三個方向的主應(yīng)力都為 100kPa。在初始步設(shè)置初始應(yīng)力如下：
在 Geostatic 分析步定義邊界條件為：對稱軸處 X 方向位移為零，底部 Y 方向位移為零。在頂面和右側(cè)施加圍壓 100kPa。得到的初始應(yīng)力場如下：
對應(yīng)的土體試樣位移云圖如下，可以判斷 Geostatic 分析步未產(chǎn)生位移：
展開 有限元模擬條形基礎(chǔ)持力層，abaqus 地基初始應(yīng)力場設(shè)置（二）
有限元模擬條形基礎(chǔ)持力層
模型概況
基礎(chǔ)形式：條形基礎(chǔ)
基底摩擦條件：完全粗糙
荷載情況：基礎(chǔ)承受豎向荷載
模擬的目標
1、地基初始應(yīng)力狀態(tài)
2、條形基礎(chǔ)持力層在極限狀態(tài)的位移場
3、地基極限承載力
模型的注意事項
1、 基礎(chǔ)簡化為剛性基礎(chǔ)
2、 該問題簡化為平面應(yīng)變問題，采用 CPE4 四節(jié)點平面應(yīng)變單元
3、 基底“完全粗糙”在模型中的體現(xiàn)：約束基底范圍的水平位移
4、 彈性階段采用線彈性本構(gòu)模型，塑性階段采用莫爾-庫倫本構(gòu)模型
5、 基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的土層的重力以等效荷載替代
6、 獲取基礎(chǔ)持力層“荷載沉降曲線”的方法：指定基底范圍的沉降，沉降值要足夠大，確保持力層進入極限破壞狀態(tài)。通過給定的沉降求解基底范圍節(jié)點的豎向約束力。
有限元模型
在加載分析步中，指定基底范圍的沉降為 y 方向 -0.3m（見下圖），以此確保地基達到破壞狀態(tài)。
基礎(chǔ)持力層極限狀態(tài)下的位移場
通過 YZ 平面鏡像，得到左部分的位移場。
基底壓力與沉降關(guān)系曲線
從關(guān)系曲線拐點處可以得到基礎(chǔ)持力層的極限承載力：320.7 kPa。
地基初始應(yīng)力場設(shè)置
本例的地基初始應(yīng)力場是由自重、基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)土體等效荷載產(chǎn)生的。
在 Initial 初始步中定義 Geostatic stress ,分別設(shè)置地基模型頂面、底面的豎向坐標和對應(yīng)的應(yīng)力（如下圖），ABAQUS 會根據(jù)兩端的應(yīng)力進行線性插值構(gòu)建應(yīng)力場。
此外，要保證初始應(yīng)力場的平衡，需要在 geostatic 分析步正確施加地基的重度（Body force）、外荷載（基礎(chǔ)埋深范圍土體的等效荷載）。
展開 
abaqus調(diào)用damask實現(xiàn)FCC，BCC，HCP多晶織構(gòu)演化和應(yīng)力應(yīng)變場分布模擬
FCC------以鋁為代表，參數(shù)使用原始abaqus提供的參數(shù)
織構(gòu)演化模擬模型使用包含1000個單元的1*1*1mm立方體，其中每個單元表示一個特定取向的單晶，初始織構(gòu)使用軟件生成1000組隨機取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構(gòu)如下圖所示，
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進行平面應(yīng)變壓縮時的織構(gòu)
RD拉伸織構(gòu)：
RD壓縮織構(gòu)：
ND平面應(yīng)變壓縮織構(gòu)：
BCC------以鐵素體為代表，參數(shù)使用原始abaqus提供的參數(shù)
織構(gòu)演化模擬模型使用包含1000個單元的1*1*1mm立方體，其中每個單元表示一個特定取向的單晶，初始織構(gòu)使用軟件生成1000組隨機取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構(gòu)如下圖所示，
、
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進行平面應(yīng)變壓縮時的織構(gòu)
拉伸織構(gòu)：
壓縮織構(gòu)：
平面應(yīng)變壓縮織構(gòu)：
HCP------以鎂為代表，參數(shù)使用原始abaqus提供的參數(shù)
織構(gòu)演化模擬模型使用包含1000個單元的1*1*1mm立方體，其中每個單元表示一個特定取向的單晶，初始織構(gòu)使用軟件生成1000組隨機取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構(gòu)如下圖所示，
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進行平面應(yīng)變壓縮時的織構(gòu)
拉伸織構(gòu)：
壓縮織構(gòu)：
平面應(yīng)變壓縮織構(gòu)：
多晶局部應(yīng)力應(yīng)變場分布模擬與宏觀應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)。以FCC－鋁為例子。BCC與HCP同理。
展開 abaqus調(diào)用damask實現(xiàn)FCC，BCC，HCP多晶織構(gòu)演化和應(yīng)力應(yīng)變場分布模擬
FCC------以鋁為代表，參數(shù)使用原始abaqus提供的參數(shù)
織構(gòu)演化模擬模型使用包含1000個單元的1*1*1mm立方體，其中每個單元表示一個特定取向的單晶，初始織構(gòu)使用軟件生成1000組隨機取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構(gòu)如下圖所示，
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進行平面應(yīng)變壓縮時的織構(gòu)
RD拉伸織構(gòu)：
RD壓縮織構(gòu)：
ND平面應(yīng)變壓縮織構(gòu)：
BCC------以鐵素體為代表，參數(shù)使用原始abaqus提供的參數(shù)
織構(gòu)演化模擬模型使用包含1000個單元的1*1*1mm立方體，其中每個單元表示一個特定取向的單晶，初始織構(gòu)使用軟件生成1000組隨機取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構(gòu)如下圖所示，
、
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進行平面應(yīng)變壓縮時的織構(gòu)
拉伸織構(gòu)：
壓縮織構(gòu)：
平面應(yīng)變壓縮織構(gòu)：
HCP------以鎂為代表，參數(shù)使用原始abaqus提供的參數(shù)
織構(gòu)演化模擬模型使用包含1000個單元的1*1*1mm立方體，其中每個單元表示一個特定取向的單晶，初始織構(gòu)使用軟件生成1000組隨機取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構(gòu)如下圖所示，
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進行平面應(yīng)變壓縮時的織構(gòu)
拉伸織構(gòu)：
壓縮織構(gòu)：
平面應(yīng)變壓縮織構(gòu)：
多晶局部應(yīng)力應(yīng)變場分布模擬與宏觀應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)。以FCC－鋁為例子。BCC與HCP同理。
展開 有償請教用相場模型模擬某物質(zhì)擴散反應(yīng)，用ABAQUS的UMAT子程序?qū)崿F(xiàn)
該相場模型以濃度c作為序參量，將濃度僅視為高度坐標和時間t的函數(shù)，下圖為不同時間點該物質(zhì)的濃度分布，有文獻參考，
