abaqus耐久設計的案例
仿真APP助力建筑設計更高效、更安全、更耐久
初支作為臨時支護，確保開挖后圍巖的穩定性，二次襯砌則作為</span><span style="color: rgb(9, 64, 142); background-color: rgb(255, 255, 255);">永久支護</span><span style="color: rgb(25, 27, 31); background-color: rgb(255, 255, 255);">，提升隧道的耐久性和抗變形能力。</span></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(25, 27, 31); background-color: rgb(255, 255, 255);">隧道初支二襯受力分析仿真APP是一款面向工程設計和力學分析的工具，用于模擬隧道在開挖支護后結構的受力表現，其應用場景覆蓋多種土質條件和復雜地質工況，支持用戶根據具體工程需求定義土體和支護的尺寸、材料屬性。
展開 設計仿真 | 直播預告-Romax & Adams 聯合仿真：提取動力總成載荷用于零部件耐久分析
● 獲取的時序載荷信息可以導入Romax中進行處理，直接用于耐久分析。
● Adams和Romax的聯合仿真為動力總成耐久分析。
利用OptiStruct進行汽車懸架系統輕量化設計并提高其耐久性
行業 :汽車
挑戰 :如何減輕汽車后扭懸架梁系統的重量，同時提高其耐久性。
Altair 解決方案 :制定一套HyperWorks系列中的自定義工具,消除最初的“反復試錯”的設計循環。
優點 :縮短生產周期，同時生成具有競爭力的、低成本、低重量的后扭懸架梁。
項目介紹
后扭轉梁（RTB）懸架系統通常用于 A、B 和越來越多的 C 級車，其優點在于制造成本低，包裝要求小，與汽車操控性能有良好的兼容性。除了需要滿足一定的剛度和耐久性要求，當其彈性運動學特性也被納入考慮范圍時，RTB 的設計就變得困難。目前，采用實驗設計（DOE）和優化方法來探索可用的設計空間，同時減輕 RTB 的重量并降低設計成本是可行的方案。
Gestamp 公司是全球性的底盤零部件供應商，其客戶包括福特、大眾、寶馬和本田。它在英國、西班牙和德國設有技術中心，不斷擴大的全球業務促使其需要不斷地開發低成本，高容量的底盤產品。基于對零部件的質量和成本（與質量密切相關）的考慮， Gestamp 公司與其客戶從 2005 年開始引入 Altair 公司的優化驅動設計理念。通過形狀優化，形成了成本相對較低的 “U”形設計，既滿足 RTB 設計的剛性目標，又降低了反相滾動負載情況下關鍵焊縫的應力，從而提高了耐久性。
如今，這個耐久性要求已被確定為這種類型 RTB 設計的主要指標之一。
挑戰
一個“U”形的 RTB 設計通常需要考慮幾個相互關聯的目標。限定主要結構部件形狀的兩個關鍵目標是側傾剛度和側傾轉向。二者都受到扭轉元件（RTB 的橫向構件）形狀、位置、截面參數的影響。
“我們發現OptiStruct和HyperStudy提供的優化能力對于我們的RTB設計來說簡直是一 種財富。
展開 技術熱點 | Abaqus在彈簧設計中的仿真應用
導讀
彈簧作為機械設計中常見的零件，對于標準彈簧的設計和剛度系數的計算也有比較成熟的標準，但是，對于異形彈簧，這些標準就沒有了用武之地，在這種情況下使用有限元方法不失為另一個選擇，以下案例中我們將使用Abaqus對三角形彈簧進行計算。
Abaqus在橡膠密封墊設計中的工程化應用
發動機的“三漏”問題，已日益成為影響發動機性能、可靠性、使用周期等的重點關注對象，因此發動機各密封材料的密封性能和可靠的連接方法是減少甚至消除這類問題的關鍵，對密封件的研究已經成為目前發動機設計中的一個重要組成部分。
一般而言，密封結構的裝配關系及幾何形狀比較復雜,其中的橡膠密封元件,具有非線性本構關系。它會導致結構受力變得復雜,承載后會出現大位移、大應變。因此，傳統的設計方法, 在實驗之前不能預先地對密封結構的性能進行評價,只能依賴于設計者的經驗,這顯然已經不能滿足現代精確設計的要求。本文針對某發動機開發中橡膠密封墊密封問題，利用大型有限元分析軟件Abaqus，建立有限元分析模型，驗證了該橡膠密封墊的失效原因，校核了優化方案的密封性能，為橡膠密封墊密封問題提供了理論依據，使問題得到了解決。
1.理論基礎
Abaqus作為國際上最先進的大型通用有限元
計算分析軟件之一，可以進行結構的靜態和動態分析，具有豐富的單元模式，可以模擬廣泛的材料性能，使工程分析和優化設計更快更好，在本案例中的計算分析得到了令人滿意的結果。
1.1 分析模型的簡化
在工程實踐中，常存在這一樣類彈性力學問題具有如下特征：
（1）物體是柱體，且軸向尺寸比橫截面尺寸大很多；
（2）所有外力（體積力和表面力）都平行于橫截面作用，且沿軸向保持不變。
任取一個垂直于軸向（z方向）的橫截面，若軸向無限長，則該橫截面為對稱面，3個位移都應相對它對稱。因此，可以推斷位移分量應是：ux=ux(x,y),uy=uy(x,y),uz=0。由幾何方程可得，平面內應變分量εx、εy、γxy≠0且僅為xy的函數；平面外應變分量εx=γxz=γyz=0。可見變形僅發生在與橫截面平行的平面內，因此這類問題稱之為平面應變問題。
展開 預應力簡支梁cae模型砌體墻滯回分析word教程13個關于abaqus的結構例題abaqus課程設計 ￥50
預應力采用降溫法和初應力分別施加進行對比。
基于Isight和Abaqus的實驗設計方法
1.導讀
實驗設計（Design of Experiment,DOE）是一種安排實驗和分析實驗數據的數理統計方法，已經廣泛應用于產品設計中。通過對產品質量、工藝參數的量化分析，DOE可搜尋關鍵因素，控制與產品設計相關的因素，然后對實驗進行合理安排，以最少的實驗次數獲得理想的實驗結果。常用的DOE方法有正交實驗、拉丁超立方、全因子分析法、Box-Behnken、田口法等。正交實驗具有“均勻分散，齊整可比”的特點，正交實驗能夠保證各種主要因素的各種可能，但是實驗次數較多。拉丁超立方能夠保證樣本均勻分布在樣本空間，且以更少的實驗次數實現目的。在產品設計時，若能根據需求方便使用各種DOE方法，將能事半功倍。Isight能夠快速實現多種DOE方法，已經集成了主流的DOE方法，產品設計時，設計人員能根據設計需求靈活調用各種方法。
圖1 拉丁超立方原理圖
2.問題描述
針對一端受載，另一端固定的懸臂梁，實驗設計其彈性模量、泊松比和集中力三個因素，使得懸臂梁的最大位移最小。
圖2 流程搭建示意圖
3.實驗設計
本案例將結合Isight和Abaqus完成多因素實驗設計。Isight主要是完成實驗設計流程，而Abaqus是完成懸臂梁建模并進行有限元分析。在Isight中，拖拽Abaqus和實驗設計DOE模塊完成實驗設計流程化創建。
Abaqus模塊：導入懸臂梁Job-beam.inp和Job-beam.odb文件,選擇實驗設計參數。
DOE模塊：選擇拉丁超立方實驗設計，各設計變量上下10%的浮動，共20組數據點。
展開 技術熱點 | Abaqus在彈簧設計中的仿真應用
導讀
彈簧作為機械設計中常見的零件，對于標準彈簧的設計和剛度系數的計算也有比較成熟的標準，但是，對于異形彈簧，這些標準就沒有了用武之地，在這種情況下使用有限元方法不失為另一個選擇，以下案例中我們將使用Abaqus對三角形彈簧進行計算。
導入模型如下，如下：
常見彈簧材料如下：
創建靜態分析步，打開幾何非線性，如下：
對圓盤上部參考點創建力和位移的時間歷程輸出，如下：
進入相互作用模塊，對彈簧和圓柱體施加綁定約束，如下：
底部參考點創建固定約束，如下：
對上部參考點，施加位移約束如下：
提交計算，查看彈簧變形如下：
查看彈簧應力分布如下：
查看反作用力，如下：
通過以上結果，我們不僅可以使用計算出彈簧的剛度系數，也可以直觀地看到彈簧在壓縮過程中應力最大地區域，為我們后續地優化設計提供了極大地方便。
以上模型源文件請點擊閱讀原文到宇喜官網下載
展開 追求虛擬未來—Abaqus在百事可樂包裝設計領域的應用
所有這些品牌的開發工作都涉及到大量的加工和包裝——這就是Abaqus扮演重要角色的地方。
對于消費品包裝公司來說，創新對于贏得市場份額和將新產品推向市場是很重要的。這需要克服材料選擇、廢物減少、制造、可回收性和產品運輸方面的挑戰。貌似普通的飲料瓶，實際上也需要非常系統的方法來設計，將形狀設計和仿真結合，可以改進包裝設計過程，提高生產率、質量和可持續性。
百事可樂設計團隊使用仿真來執行設計迭代分析，并在所有的設計迭代中選擇最佳的設計。最佳設計選定后，將進行概念驗證評估，通過模擬進行非常詳細的評估，以確定包裝是否符合百事可樂的要求。
為了獲得在飲料瓶開發過程早期的設計和制造工藝依據，百事可樂使用了達索系統SIMULIA品牌的Abaqus模擬注拉吹成型和擠吹成型，以確定哪種工藝條件下可以生產出適合瓶壁厚度分布的最佳產品。在設計的后期階段，結合仿真和性能評估，以優化所需性能的飲料瓶。
Abaqus幫助百事可樂大大減少了試驗次數，節約了成本。通過在公司內部進行績效評估，公司每年可以直接和間接節省100多萬美元。
2016年，百事可樂團隊對市場上不同的軟件進行了比較，并選擇了SIMULIA品牌的Abaqus，因為它具有強大的非線性顯式功能。
2020年，百事可樂開始與達索系統合作開發一個基于網絡的虛擬測試實驗室。從那時起，百事可樂逐漸將手工線下仿真轉變為全自動、流水線型的仿真流程。最終目標是將70%的物理測試帶入虛擬測試實驗室，特別是飲料包裝。由于是完全自動化和流水線型的仿真過程，它不需要用戶的專業知識，工業設計師、包裝工程師等非CAE專家也可以輕松使用。這樣一來，專業的CAE工程師就可以騰出時間來完成創新任務，比如開發更多的仿真應用程序。
圖.
展開 車企用Abaqus、CATIA和Isight加速汽車設計
開發高質量螺栓接頭是汽車底盤設計不可或缺的組成部 分。高穩健性接頭相對于連接副車架到轉向節的連桿而 言，了解其設計的人可能更少，但它卻對改進操控、延長 汽車壽命至關重要。接合不嚴，就會惡化對齊不善等質 量問題，從而影響接合組件的耐用性。設計良好的接合 效率更高，能以更小型號的扣件支持更大負載，而且不會脫松。
福特汽車公司的工程師接到了為中型乘用車后懸掛系統 開發高穩健性懸臂式錐形接頭的任務（見下圖）。為了最大限度節約時間和成本，同時滿足功能性目標要求，該團隊用Abaqus for CATIA（AFC）發了自動化實驗設計（DOE）流程用于結構分析，并用Isight進行流程自動化和最優化。
分析錐形接頭性能
螺栓接頭是汽車懸掛最常見的接合方式。在本應用中， 錐形接頭用來連接連桿和后轉向節，采用懸臂式連接。 錐形接頭襯內套和轉向節兩部分相連，每部分對錐角有 獨特的制造公差。
為開發鋼內套和鋁轉向節之間的穩健錐形接頭，要考慮 以下方面：每個部件的生產公差、錐和底座之間的接觸 區域、負載移除后的錐扭矩損失角度。
為進行設計仿真測試，福特工程師采用AFC創建轉向節 和襯內套的有限元模型，并通過CATIA創建的模型獲 得幾何輸入和材料屬性。AFC保持與CATIA模型的相 關性，確保當CAD模型在設計變量變化范圍內變更時 Abaqus模型更新的魯棒性。
在物理組裝流程中，鍛鋼內錐受力緊靠鋁轉向座。由于 不同部件的生產工藝不同，錐設計特性的角度公差不同 于內套和轉向接合表面。
對進行穩健性接觸分析乃至接觸壓力分布分析，內套筒 網格構建為與轉向座網格的配合。為協助接觸面網格的 對齊，另外創建了轉向座“域”（見下圖青色），可簡化接 觸工作。這個部件在Abaqus內通過固連接觸連接到轉 向體其它部分。
展開 Abaqus和nTopology的晶格分析和設計
Abaqus和nTopology Element的晶格設計
目前，晶格結構設計仍是一個漫長而艱難的過程。傳統的設計工具缺乏足夠的靈活性，并且傳統分析和優化方法難以很好地集成到工程工作流中，但隨著Abaqus和nTopology的聯合，晶格設計、分析與優化已成為無縫銜接的重復流程。[增材]運動鞋底的晶格優化設計、[增材]Abaqus在晶格點陣結構設計上的應用
拓撲結構
晶格設計始于拓撲結構—節點與梁在結構中的位置和連接。拓撲設計決定了設計的載荷路徑和結構剛度，晶格拓撲可由周期性/重復性以及非周期性/隨機性等多種方法生成。
無論拓撲生成方法如何，首先應制定其設計空間，通過Abaqus對實體進行分析，可設計有效且高效的拓撲晶格結構（見圖1）。
圖1
基于Abaqus分析結果，使用nTopology Element軟件設計拓撲晶格結構。隨機拓撲結構將根據Abaqus場輸出改變梁密度，而周期拓撲結構在零件的不同區域使用不同的晶格單元。圖2是使用可變的周期拓撲（均基于六角棱鏡單元）來創建具有不同屬性區域。
圖2
一旦具有拓撲結構，就可重新分析該零件以了解其結構性能。可使用nTopology Element導出Abaqus輸入文件，其采用可用于3D打印的默認梁厚度。最后，對零件進行簡化梁（Beam）分析，見圖3。
圖3
如果需要，可以使用上述分析結果來修改拓撲設計，或利用Tosca軟件以優化梁單元的尺寸。在打印過程中，可將梁尺寸控制在可打印范圍內，保證足夠厚以便成功打印并且足夠薄而不需要支撐結構。即使有成千上萬的梁單元，優化過程也運行得很快。通過使用Tosca軟件時間驗證的優化方法其結果是有效和可靠的（見圖4）。
展開 
橡膠減振器設計分析與ABAQUS模擬仿真
橡膠減振器設計分析與ABAQUS模擬仿真
橡膠分析的難點與挑戰
橡膠元件的典型結構及典型承載
橡膠材料的基礎實驗與參數擬合
ABAQUS特有功能在橡膠分析中的應用
展望ABAQUS在求解橡膠問題的新的研究方向
橡膠分析與ABAQUS-1.rar
橡膠分析與ABAQUS-2.rar
基于ABAQUS的連接器端子件優化設計
摘要：針對金屬零件的結構設計，提出一種基于應變能密度的分析和優化方法，使其滿足強度需求的同時降低塑性變形。此方法結合Abaqus有限元模型的自動修改技術，以零件體積為約束，最小化節點的應變能密度為優化目標，在優化迭代循環中對指定零件區域的節點進行移動，使此區域的應力應變均勻分布，達到減小局部集中應力的目的。以電子連接器的金屬端子件為例，應用上述方法對其進行優化設計，獲得了具備更小塑性變形值，且結構性能增強的端子件結構。
關鍵詞: 應變能密度；連接器端子件；優化設計；結構分析
中圖分類號：TG386 文獻標識碼：A
基于ABAQUS的連接器端子件優化設計_20151129.pdf
展開 Abaqus在一體機整機前期設計中的應用
左圖：一體機沖擊試驗示意圖圖
右圖：沖擊測試后屏幕損壞示意圖
綜合分析過程中所做的簡化及材料等的差異，Abaqus 分析與實驗結果基本吻合。驗證了有限元分析的準確性，因此該方法對此類裝配問題的預測有一定的作用。
經過建議改進，樣機順利通過測試。
6.結論
一體機結構緊湊，且共用大部分臺式機標準件，因此不僅要重視各部件的應力應變，同時也要考慮部件間的干涉及碰撞可能性。
在一體機的設計階段采用 CAE 技術對一體機在運輸及使用過程中發生的沖擊情況進行仿真，可以使設計人員方便的觀測到設計對產品性能的影響。在設計階段就可以預知設計缺陷，并進行改進，加快了研發進度。
通過對一體機做仿真分析和實際實驗的對比，我們得到了沖擊過程中的細節信息，驗證了 Abaqus/Explicit 對一體機進行沖擊分析的可行性。也為我們驗證結構設計可行性提供了一定的依據。
展開 Abaqus在耳機金屬彈片優化設計中的應用 ￥15
本文利用Abaqus軟件，對耳機長度調整機構中的關鍵金屬彈片進行了優化設計，使其能夠在有限的空間內提供足夠的彈力，而不至發生塑性損傷及斷裂，延長了其使用壽命。優化后的結果可應用到實際產品中，以提升消費者的用戶體驗，本文方法也可以應用到類似的關鍵性彈片設計中。
關鍵詞： Abaqus; CAE分析；金屬彈片；頭戴式耳機；滑動裝置
