ABAQUS疲勞長(zhǎng)度
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-02-27
ABAQUS疲勞長(zhǎng)度的視頻教程
ABAQUS疲勞分析專題-汽車懸置架疲勞分析-預(yù)制裂紋循環(huán)載荷下的疲勞裂紋擴(kuò)展-腐蝕鋼絲疲勞壽命計(jì)算等
課程概述 本課程旨在深入探討ABAQUS在疲勞分析中的應(yīng)用，尤其是針對(duì)汽車懸置架、預(yù)制裂紋在循環(huán)載荷下的疲勞裂紋擴(kuò)展以及腐蝕鋼絲疲勞壽命計(jì)算等工程問題的解決方案。課程內(nèi)容將結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例，詳細(xì)介紹如何在ABAQUS中進(jìn)行疲勞分析，如何考慮裂紋擴(kuò)展和腐蝕效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)壽命的影響，提供學(xué)員全面的理論基礎(chǔ)與實(shí)操技能。
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ANSYS、Abaqus振動(dòng)疲勞分析
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abaqus疲勞載荷下的鋼軌裂紋擴(kuò)展
預(yù)制裂紋xfem基于循環(huán)載荷下的疲勞裂紋擴(kuò)展，包括模型文件，子程序文件、以及操作視頻和xfem中關(guān)鍵字修改的理論與注意事項(xiàng)
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ABAQUS疲勞長(zhǎng)度的實(shí)例教程
請(qǐng)問各位大佬，abaqus使用XFEM方法用direct cycle 模擬疲勞裂紋擴(kuò)展，在后處理中怎么提取裂紋擴(kuò)展過程中每擴(kuò)展一步的裂紋長(zhǎng)度a，疲勞循環(huán)次數(shù)N和裂紋能量釋放率G
在Abaqus中，用戶自定義元素子程序（UEL）的開發(fā)需要遵循一些特定的規(guī)則和約定。其中一個(gè)關(guān)鍵約定是關(guān)于子程序中的RHS（右手邊）向量的維數(shù)，我最近在嘗試用UEL做一些二次開發(fā)，也發(fā)現(xiàn)了RHS向量的維數(shù)比單元的總自由度數(shù)多了4個(gè)這一現(xiàn)象，結(jié)合在站內(nèi)一些同行的猜測(cè)，我認(rèn)為這可能是由于Abaqus的內(nèi)部工作方式所導(dǎo)致的。
首先，有同行懷疑是因?yàn)橛昧怂墓?jié)點(diǎn)單元，所以多了四個(gè)，我開發(fā)的單元是12個(gè)節(jié)點(diǎn)的，依然多了四個(gè)維度，因此排除是單元內(nèi)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)導(dǎo)致的。
在Abaqus中，RHS向量的維數(shù)實(shí)際上包括了除了單元的位移自由度外的其他項(xiàng)，這些項(xiàng)用于處理多種情況，例如：
體積力和表面力的計(jì)算：RHS向量可能包括用于計(jì)算體積力和表面力的額外自由度。這些自由度用于存儲(chǔ)單元內(nèi)的體積力和表面力的貢獻(xiàn)。
約束和邊界條件：Abaqus可能需要額外的自由度來處理約束條件和邊界條件，以確保數(shù)值穩(wěn)定性和正確的求解結(jié)果。
內(nèi)部狀態(tài)變量：某些材料模型和非線性分析可能需要存儲(chǔ)和更新一些內(nèi)部狀態(tài)變量，這些變量也可以占用RHS向量中的額外位置。
因此，RHS向量的維數(shù)不僅僅包括單元的位移自由度，還包括其他與分析和模型特性相關(guān)的項(xiàng)。這是Abaqus設(shè)計(jì)的一部分，旨在確保通用性和可擴(kuò)展性，以處理各種復(fù)雜的問題。其中我認(rèn)為可擴(kuò)展性是一項(xiàng)比較重要的應(yīng)用，我目前所做的工作可能會(huì)利用到這一點(diǎn)，等有結(jié)果了會(huì)繼續(xù)更新。
展開 Abaqus/View結(jié)果讀取
讀取分析歷程中的最大交變應(yīng)力和最小交變應(yīng)力云圖
新建場(chǎng)變量：Alternating Stress和Mean Stress
根據(jù)公式：
在Abaqus后處理新建場(chǎng)變量
輸出場(chǎng)變量值到Excel
針對(duì)新建場(chǎng)，輸出單元積分點(diǎn)對(duì)應(yīng)的交變應(yīng)力和平均應(yīng)力，并輸出到Excel，與Goodman圖一并繪制。
上圖，
仿真所得單元積分點(diǎn)落到
曲線的上方或下方，
處于上方為疲勞壽命沒達(dá)到
臨
界曲值
10
E5
次。
下載地址：ABAQUS疲勞分析簡(jiǎn)介
4.3.2 隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果
由Abaqus計(jì)算隨機(jī)振動(dòng)，獲得均方根（RMS）應(yīng)力，Mises均方根應(yīng)力如圖9所示。最大應(yīng)力位置出現(xiàn)在靠近固定的拐角處。故振動(dòng)疲勞分析重點(diǎn)留意此區(qū)域附近。
4.3.3 隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析結(jié)果
使用fe-safe計(jì)算振動(dòng)疲勞壽命，獲得算例最短的振動(dòng)時(shí)間 T=10E+4.52=33113秒 ，算例模型中最短壽命區(qū)域與隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果相吻合。
5. 結(jié)論
本文介紹隨機(jī)疲勞壽命分析的基礎(chǔ)理論，并使用有限元軟件ABAQUS與Fe-safe聯(lián)合仿真技術(shù)，在基于PSD譜上，對(duì)某一啞鈴狀板梁進(jìn)行了隨機(jī)振動(dòng)疲勞壽命仿真分析，同時(shí)也介紹了該聯(lián)合仿真分析的流程。在分析結(jié)果中，對(duì)比了隨機(jī)振動(dòng)仿真的RMS計(jì)算結(jié)果和fe-safe隨機(jī)疲勞壽命的計(jì)算結(jié)果，評(píng)估分析結(jié)果的可信度。此疲勞仿真分析技術(shù)對(duì)產(chǎn)品的開發(fā)有著重要的幫助，可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段有效控制其疲勞壽命, 指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。
此外，后期我會(huì)補(bǔ)充一些實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用案例，為讀者在解決實(shí)際的工程問題中提供一定的參考,敬請(qǐng)期待！
參考文獻(xiàn)
[1] 劉龍濤，李傳日，程祺. 某結(jié)構(gòu)件的隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析[J]. 振動(dòng)與沖擊，2013, 32(21)
[2] 林 明，謝里陽(yáng). 疲勞壽命預(yù)測(cè)頻域方法分析與比較[J]. 失效分析與預(yù)防，2016，11(5)
[3] 楊萬均，施榮明. 隨機(jī)振動(dòng)應(yīng)力幅值的分布規(guī)律[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，2011，27(6)
[4] 李西順. 基于OptiStruct的電動(dòng)汽車電池包振動(dòng)疲勞分析. Altair技術(shù)大會(huì)優(yōu)秀論文
[5] 達(dá)索公司. Abaqus Analysis User's Manual.
展開 ABAQUS中的LCF(LOW CYCLE FATIGUE功能結(jié)合XFEM和PARIS法則可以模擬裂紋的疲勞擴(kuò)展，計(jì)算裂紋每前進(jìn)一步所需要的循環(huán)次數(shù)。下面給出了具體的C3、C4與Paris參數(shù)的計(jì)算過程，和自己看論文等的一些總結(jié)與經(jīng)驗(yàn)，關(guān)于step的一些調(diào)整等，后面做了一個(gè)三維平板的案列，案例參考文獻(xiàn)中的參數(shù)，結(jié)果與文獻(xiàn)中較為符合，參考文獻(xiàn)和CAE也給出。
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ABAQUS疲勞長(zhǎng)度的最新內(nèi)容
[圖片]
ABAQUS能進(jìn)行疲勞試驗(yàn)?zāi)M嗎6個(gè)月前
可以使用Python腳本或者用戶子程序模擬疲勞試驗(yàn)，獲取應(yīng)力-壽命數(shù)據(jù)嗎
<div contenteditable="false" width="100%">2024 年 8 月出版</div><div contenteditable="false" width="100%">MP4 |視頻：h264、1280×720 |音頻：AAC，44.1 KHz，2</div><div contenteditable="false" width="100%">通道 類型：在線學(xué)習(xí)
在工程領(lǐng)域中，結(jié)構(gòu)的可靠性和耐久性是至關(guān)重要的考量因素。而 Abaqus 作為一款強(qiáng)大的有限元分析軟件，在處理疲勞分析和擴(kuò)展有限元法（XFEM）方面有著卓越的表現(xiàn)。
一、Abaqus 中的疲勞分析
疲勞是指材料在循環(huán)載荷作用下，經(jīng)過一定次數(shù)的循環(huán)后
本例展示基于功率譜密度曲線（PSD）的電池組疲勞分析，即針對(duì)隨機(jī)振動(dòng)的疲勞壽命 分析。
1 問題設(shè)定 一塊電池組，尺寸為 70mm x 175mm x 400mm。該電池組的兩端共有 6 個(gè)端點(diǎn)，分別受 到垂直于電池組平面的激勵(lì)作用，且激勵(lì)的加速度功率譜密度曲線（ASD）相同。 由于在隨機(jī)振動(dòng)基于線性動(dòng)力學(xué)原理，因此電池，PC 材料等采用實(shí)體建模，其他鈑金 采用殼單元建模， 設(shè)定相關(guān)的 fastener
在Abaqus中，用戶自定義元素子程序（UEL）的開發(fā)需要遵循一些特定的規(guī)則和約定。其中一個(gè)關(guān)鍵約定是關(guān)于子程序中的RHS（右手邊）向量的維數(shù)，我最近在嘗試用UEL做一些二次開發(fā)，也發(fā)現(xiàn)了RHS向量的維數(shù)比單元的總自由度數(shù)多了4個(gè)這一現(xiàn)象，結(jié)合在站內(nèi)一些同行的猜測(cè)，我認(rèn)為這可能是由于Abaqus的內(nèi)部工作方式所導(dǎo)致的。
首先，有同行懷疑是因?yàn)橛昧怂墓?jié)點(diǎn)單元，所以多了四個(gè)，我開發(fā)的單元是12個(gè)節(jié)點(diǎn)的
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論文鏈接
論文鏈接：
減振橡膠疲勞黏滯生熱的仿真分析[J]
http://dx.chinadoi.cn/10.13465/j.cnki.jvs.2021.12.026
http://dx.chinadoi.cn/10.13465/j.cnki.jvs
基于ABAQUS有限元軟件平臺(tái)，應(yīng)用它的腳本接口二次開發(fā)出一套可以用于自動(dòng)計(jì)算疲勞裂紋擴(kuò)展的程序包。該程序包可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)化有限元建模、訪問輸出數(shù)據(jù)庫(kù)及進(jìn)行其他后處理，從而避免重復(fù)建模及分析結(jié)果，顯著提高分析效率。
一.疲勞裂紋擴(kuò)展程序工作流程
二.結(jié)果輸出
創(chuàng)建模型
采用帶有單邊裂紋的整體加筋壁板作為算例。
2.后處理結(jié)果
Abaqus XFEM疲勞裂紋擴(kuò)展(基于Paris公式)教程
本文將詳細(xì)介紹在abaqus軟件中，利用擴(kuò)展有限元（XFEM）實(shí)現(xiàn)疲勞裂紋擴(kuò)展，用的是二維CT模型，三維模型同理。
主要包括一下幾方面：1.模型的建立（包括材料賦予，預(yù)制裂紋，分析步設(shè)置，邊界條件設(shè)置）2.關(guān)鍵詞設(shè)置（裂紋擴(kuò)展的Paris公式在abaqus中的換算）3.收斂問題。
1. 模型的建立
根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 6398
該文章分享了車輪動(dòng)態(tài)彎曲和動(dòng)態(tài)徑向疲勞仿真分析，依據(jù)GB/T5909商用車輛車輪性能要求和試驗(yàn)方法。涉及hypermesh和abaqus聯(lián)合仿真，包含具體操作步驟、徑向疲勞分析中等效徑向力的設(shè)置。
