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ABAQUS模擬沙漏
ABAQUS模擬沙漏
Abaqus分析中的沙漏效應
沙漏的定義
沙漏(hourglassing)的產生是一種數值問題,是單元自身存在的一種數值問題。一般出現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,單元雖然受力后產生變形,但并沒有產生應變能--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,顯然這樣的結論是不合理的,所以必須避免這種情況的出現,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,同時就會產生沙漏能量損失,對于系統的能量平衡產生影響。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,當然計算成本也會大大增加。
3.ABAQUS中沙漏的設置
在ABAQUS/CAE中,可以方便地在Element Type界面下進行沙漏的設置。
1、Distortion control:只用于explicit分析。
當選擇 YES時,激活防止負體積單元出現或其他可壓縮材料的過度變形,這對超彈材料是默認的。Distortion control參數對線性動力學不可用,并且不能防止單元由于時間不穩定、沙漏不穩定或不切實際的物理變形造成的扭曲。
展開 abaqus離散元沙漏模型
*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 ABAQUS疑難雜癥之沙漏剛度
源文件可在公眾號:‘易木木響叮當’ 內回復“沙漏剛度”自動獲取。

Abaqus使用umat子程序的沙漏問題
在使用umat子程序時,采用縮減積分單元后,沙漏控制剛度是通過材料屬性中的彈性性質定義的,這些剛度基于材料初始剪切模量的值。但是在使用umat時,Abaqus對程序輸入文件進行預處理時得不到剪切模量的數值,所以這時候必須通過hourglass stiffness定義具有沙漏模式的單元的沙漏控制剛度。
在Abaqus/CAE 的單元模塊即可定義沙漏控制模式,如圖所示。
abaqus DEM做的沙漏
*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,卡在旋轉上,真的卡了一段時間,最近看到abaqus官網上有個例子,看了看,找到問題關鍵,終于得以解決,貼出來大家一起欣賞吧
,
ABAQUS中的單元選擇-理解剪切自鎖和沙漏
但是同時注意到,單元中心點(積分點)x和y方向上的長度也沒有變化(圖4),基于該點所計算的整個單元的應變能將等于0,單元表現為零剛度,單元過軟,稱為沙漏hourglass現象。在網格較粗時,零剛度現象將通過網格進一步擴散,從而產生無意義的結果。為了限制沙漏現象的擴展,ABAQUS引進了“防沙漏剛度”Hourglass stiffness,一般情況下采用默認值即可,如果確有需要可在圖1中的Hourglass control選項中設置。
圖4
四、小結
如果模型中有比較明顯的彎曲現象,為避免出現剪切自鎖現象,優先選擇二階單元,或者采用縮減積分方案(網格需要更細,通常厚度方向4層以上)。
來源: ABAQUS在巖土工程中的應用
展開 轉載,Abaqus分析中的沙漏效應
沙漏的定義
沙漏(hourglassing)的產生是一種數值問題,是單元自身存在的一種數值問題。一般出現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,單元雖然受力后產生變形,但并沒有產生應變能--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,顯然這樣的結論是不合理的,所以必須避免這種情況的出現,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,同時就會產生沙漏能量損失,對于系統的能量平衡產生影響。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,當然計算成本也會大大增加。
3.ABAQUS中沙漏的設置
在ABAQUS/CAE中,可以方便地在Element Type界面下進行沙漏的設置。
1、Distortion control:只用于explicit分析。
當選擇 YES時,激活防止負體積單元出現或其他可壓縮材料的過度變形,這對超彈材料是默認的。Distortion control參數對線性動力學不可用,并且不能防止單元由于時間不穩定、沙漏不穩定或不切實際的物理變形造成的扭曲。
展開 Abaqus有限元仿真分析中的沙漏控制方法與設置
abaqus中沙漏的產生是一種數值問題,單元自身存在的一種數值問題,舉個例子,對于單積分點線性單元,單元受力變形沒有產生應變能,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,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置"。
沙漏的定義
沙漏(hourglassing)的產生是一種數值問題,是單元自身存在的一種數值問題。一般出現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,則必然會發生變形,如下圖所示。
單元原始狀態、單元受剪切作用變形、單元受彎曲作用變形
對于單積分點線性單元,單元雖然受力后產生變形,但并沒有產生應變能--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,顯然這樣的結論是不合理的,所以必須避免這種情況的出現,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展,人為加的沙漏剛度就是這么來的。
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,同時就會產生沙漏能量損失,對于系統的能量平衡產生影響。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,當然計算成本也會大大增加。
ABAQUS中沙漏的設置
在ABAQUS/CAE中,可以方便地在ElementType界面下進行沙漏的設置。
展開 ABAQUS動態分析中的能量平衡、沙漏及結果評估
ABAQUS動態分析中的能量平衡、沙漏及結果評估
有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列3:S4殼單元剪切自鎖和沙漏控制
圖1:剪切自鎖
圖2:沙漏
===S4殼單元剪切自鎖和沙漏控制研究總結===
完全積分單元才有剪切自鎖,雖然Abaqus的S4單元是完全積分,但內部已經做了修正完全消除了剪切自鎖,所以不需要用戶做任何設置。
減縮積分單元才有沙漏現象,Abaqus的S4R默認增加一個人工的沙漏剛度來控制沙漏現象,如果發現結果還是不理想,那么需要采用其它建模方法才能控制沙漏了。
Abaqus針對剪切自鎖和沙漏控制做的修正如下:
單元類型
元素
修正情況
剪切自鎖
S4
薄膜剛度
假設應變方法修正
面外彎曲剛度
無
面外橫向剪切剛度
假設應變方法修正
S4R
所有項
無
沙漏控制
S4
薄膜剛度
無
面外彎曲剛度
無
面外橫向剪切剛度
沙漏控制,和Belytchko公式不一致,暫時沒研究
S4R
薄膜剛度
和Belytchko公式一致,因子取0.005G
面外彎曲剛度
和Belytchko公式一致,因子取0.00375G*4
面外橫向剪切剛度
沙漏控制,和Belytchko公式不一致,暫時沒研究
詳細研究方法,見附件:
有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列3:S4殼單元剪切自鎖和沙漏控制(SnowWave02 20171018).pdf
展開 
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Abaqus-高清圖片輸出 ¥4.99
<p>在使用 Abaqus 的過程中,輸出高清圖片是一個常見的需求。</p><p>高清圖片的本質是 DPI(<span style="background-color: rgba(18, 18, 18, 0);">Dots Per Inch,圖像每英寸長度內的像素點數)達到一定數值。</span>網上的很多資料,僅僅是調整輸出圖片的格式,或者調整 Abaqus 內的顯示設置,并沒有從根本上改善圖片的 DPI。</p><p>本帖提供了操作簡便的處理思路,可以精準的控制圖片的清晰度及尺寸,適用于 原始文件(cae文件)的幾何模型、裝配模型以及結果文件(odb文件)的應力云圖、變形圖等圖片的高清輸出。</p><p>高清圖片導出--圖文流程,見付費部分。</p>
展開 【Abaqus】輸出任意參量平均值的插件
</p><p class="ql-align-justify">****基于以上需求,做了各abaqus后處理插件,可以提取任意參量的平均值。******</p><h2 class="ql-align-center"><strong>介紹</strong></h2><p class="ql-align-justify">插件主界面如下圖所示,功能主要包括:</p><p class="ql-align-justify"><br></p><ul><li class="ql-align-justify">定義任意step;</li><li class="ql-align-justify">可以選擇每隔n個幀提取,實際上這是為了加快提取速度;</li><li class="ql-align-justify">可以提取標量:當所輸出為標量時,比如用戶自定義SDV1等,members可以不填寫;同時支持多個變量,比如<span style="color: rgb(18, 18, 18);">SDV1,SDV2等;</span></li><li class="ql-align-justify">有份量的參量:比如應力S及真實應變LE等都是有方向的,此時不僅需要給出參量名稱,也需要給定方向,比如要提取S11 則在Name填寫S,members填寫11; 如果相提取mises平均,則在Name先填寫S,members 再填mises即可。同樣支持多個量同時提取,比如 Name:S,E 而members:22同時提取S和E的2方向。
展開 【ABAQUS模態動力學】Composite&abaqus 預應力模態分析&輸出單元剛度矩陣
從上面這個理解出發,ABAQUS預應力模態只要在frequency分析步之前進行General,Static分析步,打開NLGeom選項(分析過程中剛度矩陣會不斷變化)。
提取單元剛度矩陣:
【ABAQUS 二次開發筆記】輸出單元剛度矩陣 - hayden_william - 博客園
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