abaqus能量沙漏
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-02-27
abaqus能量沙漏的視頻教程
Abaqus DEM專題-沙漏+高爾頓板+噴丸處理（2萬+顆粒噴丸強(qiáng)化案例）
本課程是USim專題視頻課程系列之DEM專題，詳細(xì)地講解2種常用的DEM顆粒建模方法： 一、Python腳本 二、*particle generator（粒子生成器） 通過三個案例（沙漏+高爾頓板+噴丸強(qiáng)化）step by step講解、演示，對這兩種方法的詳細(xì)操作步驟進(jìn)行教學(xué)。
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abaqus能量沙漏的實例教程
ABAQUS動態(tài)分析中的能量平衡、沙漏及結(jié)果評估
ABAQUS模擬沙漏
沙漏的定義
沙漏（hourglassing）的產(chǎn)生是一種數(shù)值問題，是單元自身存在的一種數(shù)值問題。一般出現(xiàn)在采用縮減積分單元的情況下：
比如一階四邊形縮減積分單元，該單元有四個節(jié)點 “o”，但只有一個積分點“*”。而且該積分點位于單元中心位置，此時如果單元受彎曲或者受剪切作用，則必然會發(fā)生變形，如下圖所示。
對于單積分點線性單元，單元雖然受力后產(chǎn)生變形，但并沒有產(chǎn)生應(yīng)變能--也叫零能量模式。在這種情況下，單元沒有剛度，所以不能抵抗變形，顯然這樣的結(jié)論是不合理的，所以必須避免這種情況的出現(xiàn)，需要加以控制，既然沒有剛度，就要施加虛擬的剛度以限制沙漏模式的擴(kuò)展---人為加的沙漏剛度就是這么來的。
2. 沙漏的控制方法
目前常用的沙漏控制算法大致分為兩類：粘性阻尼算法和彈性剛度算法。這兩種算法分別通過引入沙漏變形方向上的阻尼約束力和剛度約束力來控制沙漏變形。
由于引入了沙漏控制力，同時就會產(chǎn)生沙漏能量損失，對于系統(tǒng)的能量平衡產(chǎn)生影響。在某些工程問題中，采用沙漏控制方法并不能完全解決沙漏問題，對于這類問題，可采用多點積分的單元來解決，當(dāng)然計算成本也會大大增加。
3.ABAQUS中沙漏的設(shè)置
在ABAQUS/CAE中，可以方便地在Element Type界面下進(jìn)行沙漏的設(shè)置。
1、Distortion control：只用于explicit分析。
當(dāng)選擇 YES時，激活防止負(fù)體積單元出現(xiàn)或其他可壓縮材料的過度變形，這對超彈材料是默認(rèn)的。Distortion control參數(shù)對線性動力學(xué)不可用，并且不能防止單元由于時間不穩(wěn)定、沙漏不穩(wěn)定或不切實際的物理變形造成的扭曲。
展開 *Particle Generator, name=dem1, type=PD3D,
Maximum Number of Particles=2000
*Particle Generator Inlet, surface=inlet1
*Particle Generator Mixture
dem1,
*Discrete Section, elset=dem1, density=0.25, alpha=7.0
PDF1,
*Discrete Elasticity
2.0E+10, 0.25
*Probability Density Function, name=PDF1, TYPE=DISCRETE
0.5, 1.0
______
*Particle Generator Flow, generator=Particle1-1.dem1
FlowSpeed, MassFlow
**
*Contact
*Contact Controls Assignment, rotational terms=STRUCTURAL
*Contact Inclusions
dem1, loudou-1.in
dem1, dem1
*Contact Property Assignment
dem1, loudou-1.in, P1F
dem1, dem1, P11
*dload
particle1-1.dem1, GRAV, 9800., 0., -1., 0.
展開 源文件可在公眾號:‘易木木響叮當(dāng)’ 內(nèi)回復(fù)“沙漏剛度”自動獲取。
abaqus能量沙漏的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
abaqus能量沙漏的最新內(nèi)容
該文檔主要介紹了Abaqus/Explicit分析中的能量相關(guān)內(nèi)容，包括能量平衡表述、輸出及相關(guān)特點，具體如下：
一、能量平衡表述
1．能量平衡公式：
其中， EI 為內(nèi)能，EV為粘性耗散能，EFD是摩擦耗散能，EKE是動能，EW是外加載荷所做的功。這些能量分量的總和為，它必須是個常數(shù)。在數(shù)值模型中， 只是近似的常數(shù)，一般有小于1％的誤差。
2
ABAQUS模擬沙漏
顯式計算中，觀察ETOTOL發(fā)現(xiàn)有時能量為負(fù)，覺得不太可能，主要原因是大家對ETOTAL的物理含義有誤解，在abaqus的幫助文檔中 4.2.1 Abaqus/Explicit output variable identifiers給出了ETOTAL物理含義，代表的是總的平衡能，具體代表什么呢？ 如下
ETOTAL 總的能量平衡
ETOTAL = ALLKE
沙漏模式是怎樣產(chǎn)生的？
沙漏模式指的是非物理的零能變形模式，簡而言之有變形沒有應(yīng)力或應(yīng)變。如果采用單點積分（積分點在等參元中心），在某些情況下節(jié)點位移不為零，即單元有形變，但插值得到的應(yīng)變卻為零。主要出現(xiàn)在CPS4R
ABAQUS動態(tài)分析中的能量平衡、沙漏及結(jié)果評估
abaqus中沙漏的產(chǎn)生是一種數(shù)值問題，單元自身存在的一種數(shù)值問題，舉個例子，對于單積分點線性單元，單元受力變形沒有產(chǎn)生應(yīng)變能，也叫0能量模式，在這種情況下，單元沒有剛度，所以不能抵抗變形，不合理，所以必須避免這種情況的出現(xiàn)，需要加以控制，既然沒有剛度，就要施加虛擬的剛度以限制沙漏模式的擴(kuò)展，人為加的沙漏剛度就是這么來的。下面，小編就給大家分享一下"Abaqus有限元仿真分析中的沙漏控制方法與設(shè)置
*particle generator flow，幫助文檔上有說明，
在本平臺中也看到玉蝴蝶做的沙漏，就想自己也做做，生成粒子沒有問題，卡在旋轉(zhuǎn)上，真的卡了一段時間，最近看到abaqus官網(wǎng)上有個例子，看了看，找到問題關(guān)鍵，終于得以解決，貼出來大家一起欣賞吧
，
在進(jìn)行網(wǎng)格劃分時，用戶需根據(jù)分析步的類型，網(wǎng)格位移插值函數(shù)的階數(shù)選擇網(wǎng)格的類型（如圖1所示）。通常ABAQUS會默認(rèn)采用縮減積分單元（Reduced Integration），本文主要介紹相關(guān)概念。以下內(nèi)容參考了《塑性非線性分析原理》等書籍。
圖1
一、完全積分Full Integration和縮減積分Reduced Integration的區(qū)別
根據(jù)有限元理論，對平面
*Particle Generator, name=dem1, type=PD3D,
Maximum Number of Particles=2000
*Particle Generator Inlet, surface=inlet1
*Particle Generator Mixture
dem1,
*Discrete Section, elset=dem1, density
ALLAE—偽應(yīng)變能
偽應(yīng)變能的產(chǎn)生主要是為了應(yīng)對一些特殊的情況如沙漏現(xiàn)象，殼單元面內(nèi)轉(zhuǎn)動自由度。拿沙漏現(xiàn)象來講，它是零能模式，需要人為控制，增加一定的剛度，由此產(chǎn)生的能量并不是模型自身存在的，所以屬于偽應(yīng)變能；而殼單元的面內(nèi)轉(zhuǎn)動自由度屬于“虛假自由度”，是為了防止整體剛度矩陣奇異而引入的，所以由此而帶來的能量也不屬于系統(tǒng)自身產(chǎn)生的，也屬于為應(yīng)變能。
我們都知道，當(dāng)發(fā)現(xiàn)偽應(yīng)變能過大時候，一般超過
