abaqus 能量解讀
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-02-27
abaqus 能量解讀的視頻教程
abaqus準(zhǔn)靜態(tài)過程的能量問題
一篇word文檔，描述了準(zhǔn)靜態(tài)過程中的能量問題，對想做準(zhǔn)靜態(tài)過程的，又不知道如何判斷自己做的模擬是不是準(zhǔn)靜態(tài)的同學(xué)，會有一定幫助。
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abaqus 能量解讀的實例教程
ABAQUS中對于節(jié)點力NFORC的定義是：Nodal force due to element stresses，可以理解成節(jié)點力是由節(jié)點所在的單元上的應(yīng)力按照一定規(guī)則等效到節(jié)點上的力。
對于下面的模型，頂部右半邊施加均布壓力載荷P=20MPa，受壓面積為50*100。講道理，頂部所有節(jié)點的節(jié)點力之和應(yīng)該是等于100000N。
經(jīng)過計算，并查詢頂部節(jié)點的Z向節(jié)點力，可以看到，第一列節(jié)點的節(jié)點力數(shù)值為1666N，第二列為833N，第三列為0。
然后，通過Creat XY Data的相關(guān)操作，將頂部所有節(jié)點的Z向節(jié)點力求和，其結(jié)果為35000N（具體操作過程不作說明），與正確的數(shù)值100000N相差甚遠(yuǎn)，說明節(jié)點力是有問題的，那么問題出在哪兒？
根源還是在NFORC的理解上。
Abaqus默認(rèn)計算是采用了Avg:75%這個評價準(zhǔn)則，這一塊可以在網(wǎng)上查到專門的解釋。
當(dāng)不采用評價準(zhǔn)則，通過Result-Options-Computation，設(shè)置Average threshold(%)為0時，重新顯示結(jié)果，再次查詢相同節(jié)點的節(jié)點力。
相比之前，最大的區(qū)別在于，現(xiàn)在該節(jié)點的Z向節(jié)點力有4個數(shù)值，而非之前的一個。
這四個數(shù)值其實代表的是這個節(jié)點所屬的四個單元（節(jié)點屬于四個單元的公共節(jié)點）分別等效的節(jié)點力，該節(jié)點的實際節(jié)點力應(yīng)該是這四個數(shù)值相加之和。
再回到前面Avg:75%的結(jié)果，評價后僅有一個數(shù)值，將該數(shù)值乘以4才應(yīng)該是該節(jié)點的節(jié)點力。
所以：為了得到節(jié)點的準(zhǔn)確節(jié)點力，需要在Avg:75%的結(jié)果基礎(chǔ)上，依據(jù)節(jié)點所共有的單元數(shù)目，將結(jié)果乘以該單元數(shù)目才是準(zhǔn)確的節(jié)點力。（注意：有的節(jié)點是4個單元的公共節(jié)點，有的節(jié)點只有兩個單元，例如邊界上的節(jié)點，還有的節(jié)點沒有公共單元，例如角上的頂點）。
展開 結(jié)語
ABAQUS中的變量雖多，但歸根結(jié)底都是為描述材料行為和判斷結(jié)構(gòu)狀態(tài)服務(wù)的。理解每個變量的物理意義，結(jié)合實際分析目標(biāo)選擇合適的輸出，才能讓仿真結(jié)果真正“說話”。
如果你對某個變量還有疑問，或者想了解更深入的應(yīng)用場景，歡迎在評論區(qū)留言！
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．內(nèi)能組成
內(nèi)能是能量的總和，它包括可恢復(fù)的彈性應(yīng)變能EE；非彈性過程的能量耗散（例如塑性）EP；粘彈性或者蠕變過程的能量耗散ECD；和偽應(yīng)變能EA：
l 彈性應(yīng)變能EE：可恢復(fù)的能量。
l 非彈性耗散能EP：如塑性變形等過程的能量耗散。
l 粘彈性耗散能ECD：粘彈性或蠕變過程的能量耗散。
l 偽應(yīng)變能EA：包括沙漏阻力及殼和梁單元橫向剪切中的能量，大量偽應(yīng)變能表明需對網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)劃或修改，單元偽應(yīng)變能密度可查看各單元偽應(yīng)變能情況，偽應(yīng)變能ALLSE<5%時沙漏可控制。
3．粘性能：
由阻尼機(jī)制引起，包括體粘性阻尼和材料阻尼，與粘彈性或非彈性過程耗散能量不同。
4．外力功
由節(jié)點力（力矩）和位移（轉(zhuǎn)角）定義，指定邊界條件也有貢獻(xiàn)。
展開 Abaqus Model
“撿球神器”Abaqus分析模型
撿球器Abaqus模型的主要部分是沿圓周均布的40根輻條，輻條材料為鋼，模擬采用線彈性材料本構(gòu)，單元類型選用beam；輻條可整體繞中心軸轉(zhuǎn)動，接觸到地面、網(wǎng)球時會發(fā)生彈性變形。
邊界條件設(shè)置撿球器手柄的下壓、前推、上提過程。
撿球中...
看一下?lián)烨蚱魇侨绾伟亚虺赃M(jìn)去的：
輻條“搭”到網(wǎng)球上
輻條的彈性變形
汽車輪胎花紋的橫紋縫隙里經(jīng)常會卡到一些比縫隙大的石子，這個過程某種程度上和上面撿球器的力學(xué)過程是類似的。
月壤樣本采集系統(tǒng)
撿球器是利用輻條的被動變形來工作的，下面這個有點像打蛋器的裝置，利用主動變形，調(diào)節(jié)輻條開口縫隙，實現(xiàn)拾取不同尺寸月壤樣本的功能。
月壤樣本采集系統(tǒng)
采樣爪參數(shù)調(diào)節(jié)
通過改變參數(shù)Ang1在93°到103°之間變化，采樣爪會進(jìn)入三種不同模式，可以拾取不同尺寸的月壤樣本。
采樣爪的三種模式
下載地址：abaqus手冊線性粘彈性UMAT詳細(xì)解讀
展開 Total energy output quantities
ALLAE
“Artificial” strain energy associated with constraints used to remove singular modes (such as hourglass control), and with constraints used to make the drill rotation follow the in-plane rotation of the shell elements.
ALLCD
Energy dissipated by creep, swelling, and viscoelasticity.
ALLEE
Electrostatic energy.
ALLFD
Total energy dissipated through frictional effects. (Available only for the whole model.)
ALLIE
Total strain energy. (ALLIE = ALLSE + ALLPD + ALLCD + ALLAE + ALLQB + ALLEE + ALLDMD.)
ALLJD
Electrical energy dissipated due to flow of electrical current.
ALLKE
Kinetic energy.
ALLKL
Loss of kinetic energy at impact. (Available only for the whole model.)
ALLPD
Energy dissipated by rate-independent and rate-dependent
展開 
abaqus 能量解讀的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
abaqus 能量解讀的最新內(nèi)容
有限元后處理直接與數(shù)據(jù)圖片處理、論文撰寫相關(guān)，除了典型的應(yīng)力張量與應(yīng)變張量外，ABAQUS還提供了大量可供使用者讀取的其他應(yīng)力/應(yīng)變/損傷參數(shù)，這都有助于結(jié)果的分析。今天喵星人就教你讀懂其中的應(yīng)力、應(yīng)變及損傷的后處理細(xì)節(jié)。
一、應(yīng)力相關(guān)
根據(jù)用戶手冊及后處理分類，ABAQUS提供了三類典型的后處理變量：
1.不變量
不變量的定義是指張量在坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)下保持不變的量。這些量反映了材料內(nèi)在的力學(xué)狀態(tài)
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。
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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
來源：仿真學(xué)習(xí)與應(yīng)用
有多久沒有運動了？來網(wǎng)球場打打網(wǎng)球吧！
隔壁在練球？怎么這么多球，可夠撿的了吧......咦？這是什么神器？！
撿球中...
好吧，是我寡聞了，原來這玩意兒就是傳說中的撿球神器......
它是如何工作的呢？
Abaqus Model
“撿球神器”Abaqus分析模型
撿球器Abaqus模型的主要部分是沿圓周均布的40根輻條，輻條材料為鋼
不知道大家在做混凝土的有限元模擬時有沒有想過一個問題，我們輸入的混凝土本構(gòu)和模型表現(xiàn)出來的本構(gòu)是一樣的嗎？網(wǎng)格大小又對模型表現(xiàn)出來的本構(gòu)有怎樣的影響呢？
本文就以ABAQUS模擬棱柱體混凝土試塊為例，混凝土強(qiáng)度等級為C110，棱柱體尺寸為100mm*100mm*300mm。（就是我們平常做高強(qiáng)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度試塊的尺寸）
模擬數(shù)據(jù)
有沒有大佬懂a(chǎn)baqus用戶手冊中給出的線性粘彈性的子程序及本構(gòu)方程的詳細(xì)解讀啊，孩子確實連第一個公式都看不懂怎么來的。
ABAQUS動態(tài)分析中的能量平衡、沙漏及結(jié)果評估
ABAQUS中對于節(jié)點力NFORC的定義是：Nodal force due to element stresses，可以理解成節(jié)點力是由節(jié)點所在的單元上的應(yīng)力按照一定規(guī)則等效到節(jié)點上的力。
對于下面的模型，頂部右半邊施加均布壓力載荷P=20MPa，受壓面積為50*100。講道理，頂部所有節(jié)點的節(jié)點力之和應(yīng)該是等于100000N。
經(jīng)過計算，并查詢頂部節(jié)點的Z向節(jié)點力，可以看到
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
abaqus鋼管壓縮及能量輸出
