abaqus螺栓蠕變的案例
abaqus蠕變基本設(shè)置及雙曲正弦函數(shù)損傷蠕變本構(gòu)CREEP子程序 ￥59.9
該部分為abaqus蠕變計(jì)算基本流程
ABAQUS蠕變問題計(jì)算流程.pdf
付費(fèi)部分為使用CREEP子程序建立雙曲正弦函數(shù)蠕變損傷子程序，含到達(dá)預(yù)設(shè)損傷值（假設(shè)為1.0）后終止計(jì)算，和USDFLD子程序控制材料參數(shù)（該子程序可用于損傷后的材料退化，如蠕變第三階段或者蠕變疲勞分析，若不需要場變量控制可對該部分代碼進(jìn)行刪除），相關(guān)理論請參考附件sci文獻(xiàn)。可提供關(guān)于CREEP子程序的幫助文件學(xué)習(xí)的相關(guān)指導(dǎo)
Abaqus帶螺紋螺栓接觸應(yīng)力分析淺析 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應(yīng)力分析淺析
在實(shí)際情況下，很多結(jié)構(gòu)都采用螺栓連接的方式，如何考慮螺栓連接、對連接螺栓的分析計(jì)算是個(gè)難點(diǎn)。目前的常規(guī)做法通常有兩種：1.簡化，用RBE2和beam梁來代替螺栓，這樣不能反映連接螺栓真實(shí)應(yīng)力，圖1為某結(jié)構(gòu)連接螺栓簡化的beam梁應(yīng)力云圖，沒有接觸應(yīng)力：
.直接做出來螺栓螺紋采用接觸分析，雖然得出的結(jié)果很精確，但這樣前處理工作量大（螺栓和螺紋用六面體網(wǎng)格建模）、計(jì)算量大（接觸收斂困難），如圖為某結(jié)構(gòu)帶螺紋螺栓和連接件模型（圖2）和計(jì)算得出的結(jié)果（圖3）：
圖3 計(jì)算結(jié)果
那么，有什么好辦法可以不用簡化帶螺紋螺栓，不用直接做出帶螺紋螺栓，又能得到足夠精確的結(jié)果？
運(yùn)用大型通用非線性有限元分析軟件Abaqus，只需要在接觸定義中設(shè)置跟實(shí)際螺紋形狀有關(guān)聯(lián)的參數(shù)，如牙角、螺距、螺栓小徑等，就可以模擬真實(shí)的連接螺栓接觸狀況。既可以得到足夠精確的分析結(jié)果，又節(jié)省了時(shí)間專注進(jìn)行其他的分析設(shè)置。如圖4，為連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓：
圖4 連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓
圖5為某結(jié)構(gòu)直徑10MM的帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分布云圖：
圖5 某結(jié)構(gòu)直徑10mm帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分部云圖
展開 Abaqus利用梁單元模擬螺栓連接 附基于ABAQUS對螺栓斷裂問題仿真分析下載
來源：仿真學(xué)習(xí)與應(yīng)用
螺栓連接是結(jié)構(gòu)連接的一種主要方式，在CAE分析中經(jīng)常遇到，針對不同的情況，通常我們會采取不同的方法來處理。螺栓的模擬在Abaqus也有幾種不同的處理方式。
（1）建立三維實(shí)體的螺栓模型，包括螺紋結(jié)構(gòu)；
（2）建立三維實(shí)體的螺栓模型，忽略螺紋結(jié)構(gòu)；
（3）建立三維實(shí)體的螺栓模型，由Abaqus自帶的螺紋接觸定義方式設(shè)置螺紋接觸；
（4）利用梁單元或者桿單元模擬螺栓。
本次以梁單元模擬螺栓為例，簡單闡述其應(yīng)用。利用梁單元模擬螺栓與實(shí)體螺栓相比優(yōu)勢比較明顯，模型簡單、接觸定義簡單、收斂容易，同時(shí)梁單元也能有效反應(yīng)螺栓的受力情況，在很多情況下比較適用。
螺栓的模擬通常需要考慮預(yù)緊力的作用，利用CAE方法模擬螺栓預(yù)緊力的過程主要由三個(gè)載荷步完成，下面的例子會涉及。
建立如下所示的模型，三個(gè)部件，兩塊板和一根梁，其中梁是一個(gè)3D wire，建立一條線即可。
圖1
材料屬性定義的時(shí)候，梁單元需要指定梁截面，如下圖所示。
圖2
梁的截面形狀可以根據(jù)需要指定，本次為圓形截面，半徑為10，如下圖所示。
圖3
同時(shí)，梁單元還需要指定方向，通過菜單欄Assign-Beam Section Orientation，給出其中的n1向量，這里注意，梁的軸向是由向量t表示的，n1和n2兩個(gè)向量決定梁截面，其中t向量和n1、n2兩個(gè)向量決定的平面垂直。
本次定義n1向量為0,0,-1，最終梁的方向定義完成如下所示。
圖4
之后利用Interaction模塊下面的Constraint將梁與相關(guān)位置建立MPC連接，如下所示。
圖5
梁單元的兩端節(jié)點(diǎn)分別與螺栓螺帽位置處的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行MPC連接，連接形式可以由多種，這里選擇Beam連接。
展開 ABAQUS土體蠕變模擬
最近做了粉黏土的蠕變實(shí)驗(yàn)，接下來要進(jìn)行數(shù)模的模擬與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對應(yīng)，做一個(gè)簡單的三軸蠕變試驗(yàn)?zāi)M，但是材料模型選取上有沒有大佬提出一些建議，是用自定義粘彈性子程序umat，還是DP creep 再或者是自帶蠕變經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停Ｍ写罄锌梢蕴接懸幌拢瑄mat代碼有償
ABAQUS蠕變UMAT本構(gòu)
creep.for
免費(fèi)分享不帶損傷的UMAT蠕變本構(gòu)，需要Sinh損傷本構(gòu)的請移步高溫合金蠕變損傷本構(gòu)/UMAT子程序/Sinh 蠕變損傷本構(gòu)/論文復(fù)現(xiàn)_本構(gòu)模型 損傷模型-技術(shù)鄰
Abaqus蠕變分析（step by step）
事實(shí)上蠕變是非常復(fù)雜的，這里僅給出了abaqus中的簡單流程，足以解決常規(guī)工程問題。
為了簡化塑料結(jié)構(gòu)蠕變問題的計(jì)算(如降低蠕變應(yīng)變與其他非彈性應(yīng)變的耦合程度)，可以將該分析問題分成一個(gè)靜態(tài)加載的過程，然后再進(jìn)行蠕變過程的分析。
1.靜態(tài)加載過程的計(jì)算
靜態(tài)加載過程就是一與時(shí)間無關(guān)的加載過程，使用ABAQUS/Standard時(shí)主要是在中設(shè)置，如圖1所示。
2.蠕變過程的計(jì)算
在通過步驟1的靜態(tài)分析后，結(jié)構(gòu)中將產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)力場，接下來可以進(jìn)行蠕變過程的計(jì)算。蠕變過程的計(jì)算主要分為兩個(gè)過程：獲得該結(jié)構(gòu)材料的蠕變模型參數(shù)和建立蠕變分析步。
1) 獲得材料的蠕變模型參數(shù)
目前ABAQUS蠕變模型有三種，分別是Power-law model和Hyperbolic-sine law model。其中Power-law model有兩種形式為Time hardening form和Strain hardening form。其中Time hardening form形式最為簡單，對于簡單的蠕變過程（如蠕變過程應(yīng)力變化范圍不太大）是比較適用的，式(1)為其微分形式：
由于圖2中表征的是蠕變應(yīng)變與時(shí)間和等效應(yīng)力的關(guān)系，故必須對公式(1)積分，積分結(jié)果見公式(2)：
表征材料蠕變特性的三個(gè)參數(shù)確定后，通過ABAQUS/CAE的添加材料的蠕變特性，如圖3所示：
2) 蠕變計(jì)算
由于蠕變是一個(gè)時(shí)間相關(guān)的過程，因此必須計(jì)入時(shí)間。同時(shí)蠕變又是一個(gè)慣性效應(yīng)不明顯的過程，即結(jié)構(gòu)的加速度效應(yīng)不用考慮。針對這些ABAQUS提供了專門針對這一類型的分析步。
蠕變計(jì)算分析步設(shè)置在中完成，見圖4。
其中蠕變應(yīng)變的容差設(shè)置將影響增量步的大小，容差設(shè)的很小，增量步也將降低。
展開 ABAQUS——CREEP蠕變子程序 ￥10
首先給出蠕變定義時(shí)，材料對應(yīng)的輸入?yún)?shù)為：
引自：《Creep and Swelling》
其中，前兩種的公式內(nèi)涵如下
時(shí)效硬化：比較好編寫，求導(dǎo)前的函數(shù)較為簡單
子程序?yàn)椋?time hardening下面片段
應(yīng)變硬化公式為：
對上式進(jìn)行整理可以得到：
程序中DECRA(1)為下式：
子程序?yàn)椋?C strain hardening 下面片段
比較上述四個(gè)模型：相同蠕變模式下的結(jié)果相同。
子程序+案例模型（cae、inp）
abaqus雙曲正弦金屬蠕變子程序 ￥20
金屬蠕變子程序，內(nèi)含相應(yīng)的碩士學(xué)位論文，共計(jì)7個(gè)參數(shù)，使用的是雙曲正弦蠕變本構(gòu)方程，可以用作子程序?qū)W習(xí)以及金屬蠕變仿真的參考。
abaqus蠕變分析例子 ￥2
對粘彈性材料試件進(jìn)行拉伸蠕變分析，得到試件的蠕變曲線
包括材料屬性，分析步設(shè)置及最后得到的蠕變曲線。
Abaqus蠕變本構(gòu)定義插件——Anand、Darveaux、Double Power ￥200
Anand模型、Darveaux和雙冪律模型是電子封裝領(lǐng)域常用于描述焊料蠕變行為的本構(gòu)模型，Abaqus內(nèi)置了這三類本構(gòu)模型，但大多版本的CAE界面中卻沒有為其提供定義的方式，需要自行更改關(guān)鍵字。本文介紹了一種可以直接在用戶界面定義三類蠕變本構(gòu)參數(shù)的插件，可避免更改關(guān)鍵字過程的輸入錯(cuò)誤。
Anand模型
Darveaux模型
雙冪律（Double Power）模型
插件需要購買激活，歡迎咨詢！
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abaqus Python批量自動識別螺栓加載螺栓預(yù)緊力
abaqus Python批量自動識別螺栓加載螺栓預(yù)緊力，代碼見下，能自動識別與默認(rèn)XYZ坐標(biāo)軸方向相同的螺栓，基于網(wǎng)格單元法向確定螺栓力加載方向，無需手動指定方向,自動建立Surface set。step1-bolt建立螺栓力，step2批量修改保持螺栓長度。
Abaqus蠕變K-R子程序代碼 ￥20
Abaqus蠕變K-R子程序-forture源代碼及學(xué)習(xí)文檔
利用Abaqus的UMAT子程序仿真木材蠕變現(xiàn)象
蠕變現(xiàn)象
蠕變現(xiàn)象簡單講，就是載荷不變，材料或者結(jié)構(gòu)變形隨著時(shí)間的推移而逐漸增加的現(xiàn)象。引起蠕變的原因有很多，溫度、材料本構(gòu)、載荷水平等等。從微觀機(jī)理上可以追溯到晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)然這不是我們做工程的該考慮的。
我們要考慮的是，如何用一個(gè)本構(gòu)來描述這種變形特點(diǎn)。下面這個(gè)圖具備相當(dāng)?shù)拇硇浴?通常這類問題一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是和時(shí)間相關(guān)，類似于一個(gè)生長現(xiàn)象。搞自然科學(xué)的，看到這基本都能猜到，這個(gè)本構(gòu)一定要有自然常數(shù)。下面我們將以木材蠕變為例，介紹下在ABAQUS UMAT中如何實(shí)現(xiàn)蠕變仿真。
2. 本構(gòu)理論
文獻(xiàn)[1]給出了木材蠕變過程中本構(gòu)：
3. 算例
3.1 模型
考慮懸臂梁模型，如下圖。
3.2 邊界條件
根據(jù)蠕變的定義，模型必須現(xiàn)有一個(gè)穩(wěn)定的載荷，因此可以分成兩個(gè)step。第一個(gè)step，完成力加載，第二個(gè)step保持載荷，實(shí)現(xiàn)蠕變變形的生長。
需要指出的是，蠕變通常需要在較長的時(shí)間尺度上才能有明顯的效果。比如我們要觀察100天的變形情況，那么這個(gè)時(shí)候，ABAQUS設(shè)定的總時(shí)間還是1，在UMAT里面要乘以相應(yīng)的系數(shù)，給出物理時(shí)間，才能有效的實(shí)現(xiàn)蠕變效果。
3.3 結(jié)果
最終得到懸臂梁端部位移如下圖所示。從圖中可以看出，在最初的幾天，蠕變變形較大，隨著時(shí)間的推移，變形增加的幅度放緩，符合蠕變的特點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 《濕度變化和荷載作用下膠合木曲梁的工作性能研究》
[2] 《旋切板膠合木的蠕變及其對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響》
最后，有abaqus二次開發(fā)相關(guān)需求歡迎大家通過我們的微信公眾號聯(lián)系我們。
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Abaqus粘彈性材料蠕變測試仿真案例講解
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