abaqus掃描網格的案例
ABAQUS網格控制屬性詳解（三種網格劃分技術） ￥12
><span style="font-family:'Calibri';font-size:12.0pt;white-space:pre-wrap;">，它ABAQUS是決定采用何種策略劃分網格的選項</span><span style="font-family:'Calibri';font-size:12.0pt;white-space:pre-wrap;">。
基于Matlab的有限元網格自動生成算法 | Q4、Q8、Abaqus單元網格
今日給大家帶來的主要內容是二維問題下四邊形單元有限元網格如何自動生成？
單元網格的形成實際上屬于有限元計算中的前處理部分，即確定單元節點信息，當模型較為復雜時，用戶可在Abaqus、Ansys等大型商業有限元軟件中進行建模，導出網格信息。
當模型較為簡單時，如二維平面板模型，用戶可基于一些較為基礎的網格生成算法，在自己的程序中通過控制模型長、寬等信息，即可生成有限元網格。
看似應用有限，但是在一些比較復雜的領域內，往往需要先在簡單的模型中得到理論驗證，如此以來，有利于自編程代碼的完整性，即前處理、內核計算、后處理于一體。
本篇推文，木木就帶著大家學習一下Q4、Q8單元網格的自動生成以及Abaqus網格節點順序解讀。
代碼獲取：
基于Matlab的有限元網格自動生成算法 | Q4、Q8、Abaqus單元網格
Q4單元網格
單元自動網格劃分
如下圖所示，為4節點四邊形單元網格生成示意圖，圖中NXE和NYE分別是模型橫向和縱向單元個數，dhx和dhy分別是單元的橫向、縱向長度。
展開 骨骼掃描數據成像與有限元網格輸出
Simpleware軟件是英國的Simpleware Ltd公司推出的一套集成逆向工程、材料工程、生物力學工程、有限元分析等多工業、多學科領域的統一解決方案的專業軟件，它通過對三維體圖或二維平面序列圖像（CT/MRI/Microscopy）進行提取、分割、合并等操作，生成表面重建后的三維圖像，并將其輸出到第三方軟件進行快速成型制造；同時提供多種體網格生成技術，直接生成多種有限元軟件或計算流體力學軟件的網格文件，并支持導出NURBS曲面描述的 CAD模型。
Simpleware軟件為骨科醫生進行數字骨科實踐提供了理想的平臺
Simpleware股骨建模、植入物定位與有限元網格生成
使用Simpleware中的ScanIP模塊，將CT等掃描的股骨數據圖像文件，生成三維股骨模型。
中仿高級工程師Sean，與某大型醫院骨科王醫生密切配合，將生成的三維股骨，通過Simpleware 3D編輯工具修改模型，去除股骨頭，使用+CAD模塊導入和定位手術中的植入物CAD模型，從而模擬外科手術；使用+FE模塊，可以生成用戶需要的表面網格模型和體網格模型。
基于三重周期性隱函數，Simpleware為構造立方體格子結構，提供多種內置單元，并能與醫學圖像完美融合，將修復區域替換為功能梯度材料。Simpleware強大易用的功能以及中仿的技術實施能力，都得到了王醫生的高度肯定。
文章來源：中仿科技
展開 使用Rhino將三維掃描得到的網格轉化為實體
比如去ABAQUS做個有限元分析。
總結
下圖中羅列了初始網格，細分網格，以及轉換后的實體。可以看出，細分后的網格比原網格損失了一點原來的尺寸外形，但更加光滑。
獻上一個旋轉動網格實例：轉筒（類似雷達掃描的動作）
不知道這個東西用處是什么，但是網格生成實例可以供大家參考，
如圖所示，系統分兩個部分，內筒，外筒，內外筒為緊密結合，無縫隙
EXTRUDER.cas.rar
EXTRUDER.rar
abaqus系列技巧2：如何在abaqus中用掃掠的方法畫六面體網格
在abaqus中畫網格并不是一件快樂的事情，很多時候回比較苦惱，尤其是我們需要一個六面體網格的時候。作者對待網格的策略是，不太復雜的網格選擇在ab中完成，復雜的在hypermesh中完成。當然這個復雜的邊界時很模糊的，每個人都不一樣。
在六面體的劃分選項里面，其實還是略為簡單的。如下圖所示：
兩種方法。由于structured無可調節項，反正我是基本不同，sweep由于給予了一定的調節空間，通過合理的選擇參數，還是能滿足需要的。
這里面主要講下掃掠的幾個要素：
一個掃掠需要三個主要要素，源面，目標面和掃掠路徑，缺一不可。如常見的正方體，圓柱體都是。但是圓錐體不是，因為在圓錐體上你找不到源面和目標面。當然源面和目標面并不一定要求一樣大，但一定要“相對”。其次關于掃掠路徑，一定要連續，光滑，不能有折線的情況。
如下圖，就不可以直接用掃掠完成劃分。
這時候我們需要對其進行切分，把這三個要素都湊齊
在abaqus中，掃掠的三個要素一般只需要指定路徑，制定的方法如下：
到這里，基本就可以了。上面的algorithm，挨個試下，哪個漂亮用哪個，沒必要太在意。
我的視頻課程中有一些具體的劃分案例，有興趣的可以看一看
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展開 分享用SolidWorks繪制的迷你小手電，怎么切出網格花紋？需要使用掃描切除操作
3d迷你小手電模型：使用SolidWorks2014繪制；
繪制過程：
1、在右視基準面上繪制草圖；
2、旋轉凸臺生成實體；
3、在上視基準面上繪制草圖；
4、拉伸切除：終止條件完全貫穿；反側切除；
5、鏡像切除特征；鏡像面選擇右視基準面；
6、在右視基準面上繪制草圖；
7、拉伸切除：完全貫穿；
8、在右視基準面上繪制草圖 直線；
9、在實體的頂面上繪制草圖；
10、掃描切除：輪廓選擇頂面的草圖；路徑選擇右視基準面上的草圖 直線；方向/扭轉控制選擇沿路徑扭轉；定義方式度數；60°；
11、鏡像掃描切除特征：鏡像面選擇右視基準面；勾選幾何體陣列；
12、圓周陣列：陣列軸選擇圓柱面；數量50；要陣列的特征選擇切除掃描和鏡像特征；勾選幾何體陣列；
13、倒圓角：圓角半徑3；
14、添加外觀；
展開 Abaqus基于CT斷層掃描的三維重鍵插件CT2Model 3D ￥1898
插件介紹
AbyssFish CT2Model 3D V1.0 插件可將采用X射線等方法獲取的計算機斷層掃描（CT）圖像在Abaqus有限元軟件內進行三維重建，進而高效獲取可供模擬分析的有限元模型。插件可用于醫學影像三維重構、混凝土細觀三維重建、巖心數字化等領域的CT切片重建模型研究。
插件支持png、jpg等格式的圖像，在插件內設置模型參數并選取文件夾內的一張圖像后點擊OK將自動基于CT文件名稱序列進行三維重建。
模型說明
插件在Abaqus內建立長方體模型，采用背景網格的方式，基于CT掃描圖像的灰度差異，將六面體單元劃分集并賦值兩種材料類型，以實現不同部件的區分。
模型生成后也可根據模擬的需要，刪除一個單元集，僅對剩余部分進行模擬。
注意，插件自動完成單元的構建、實現單元集的區分及兩種空材料截面的指派，并未指定材料屬性、分析步、相互作用、載荷等，此部分內容需要用戶根據模擬內容自行設置。
參數說明
Length、Width、Height：Abaqus三維模型的長度、寬度、高度。分別對應X、Y、Z軸方向的尺寸，其中Length、Width對應單張斷層掃描圖像的水平及垂直方向的尺寸，Height對應斷層掃描平移方向的尺寸。
File part – Image：CT斷層掃描文件的存儲路徑。所有需要進行三維重建的斷層掃描文件需要存儲在一個文件夾內，并且文件名稱需要按照掃描的次序升序排列，這里只需要選擇任意一張位于文件夾內的圖像文件即可。
展開 Abaqus接觸分析時什么樣的網格是最佳的？
1、分別建立軸shaft和孔hole的幾何模型：
軸模型
孔模型
2、完成材料屬性的賦予、裝配以及靜力學分析步的施加：
模型裝配
3、在相互作用模組，設置軸外表面和孔內表面之間的面-面接觸，并設置過盈配合：
接觸屬性的設置
面-面接觸設置
4、在載荷模組，固定孔的外表面，給軸施加2mm的軸向位移：
邊界條件施加
5、對模型進行切分，同時對軸和孔劃分網格，通過全局布種和局部布種控制軸和孔網格數量：
軸網格布種
孔網格布種
6、調整軸外圈網格數量與孔內圈網格數量在左半部分與右半部分不一致，使左半部分的網格節點重疊，右半部分的網格節點存在錯位，完成網格劃分后的模型為：
網格劃分
7、提交分析，接觸壓力的結果如下圖所示：
接觸壓力對比1
可以看出，當接觸位置的網格節點重合時，可獲得連續的接觸壓力分布；當接觸位置的網格節點不重合時，接觸面的接觸壓力分布不均勻，仿真結果較差。
8、進一步，在相互作用模組調整表面平滑surface smoothing選項：
調整表面平滑選項
提交分析，仿真結果如下圖所示：
接觸壓力對比2
結論：（1）、在面-面接觸分析中，控制主從面網格節點位置重合可獲得高質量的仿真結果；
（2）、在網格節點不重合時減小網格尺寸，其效果有時反而不如大網格尺寸下調整節點位置；
（3）、在相互作用模組調整表面平滑選項也能改善包括接觸應力和米氏應力等在內的應力分布。
展開 ABAQUS中網格劃分技術
它具有以下特征： ① 使用該算法得到的網格可以與種子的位置吻合的很好，但在較窄的區域內，精確匹配每個種子可能會使網格發生歪斜，導致網格的質量下降。
② 使用該算法很容易得到單元大小均勻的網格，但不代表網格質量一定好（如圖1）。有些情況下，單元尺寸均勻是很重要的，例如在ABAQUS/Explicit中，網格中的小單元會限制增量步長。
③ 使用該算法很容易實現從粗網格到細網格的過渡，所以建議在網格過渡區使用該算法。
④ Advancing Front算法克服了Medial Axis算法的缺點，它支持從CAD軟件導入的不精確模型和二維模型的虛擬拓撲。
當模型非常復雜時，一般使用Tet（四面體）單元來劃分網格。在劃分Tet單元網格時，ABAQUS會首先在實體的外表面上劃分三角形網格，作為Tet單元網格的基礎。如果模型規模是非常大，劃分Tet單元網格會花費很長的計算機時，可以在開始劃分Tet單元網格之前，首先預覽外表面上的三角形網格，以便盡早可以發現錯誤，縮短建模時間。
如果無法成功劃分Tet網格，可以嘗試一下下面的措施：
1）在Mesh功能模塊中，選擇geometry diagnostic，檢查模型中是否有自由邊、短邊、小平面、小尖角。如果幾何部件是由CAD軟件導入的，則應該檢查模型本身是否就有這種問題。
2）在Mesh功能模塊中，可以使用virtual topology來合并小的邊或小的面，也可以忽略某些邊或者頂點。
3）在無法生成網格的地方加密種子，可能得到意想不到的效果。
在網格劃分時，有時會出現網格劃分失敗的對話框，原因有很多，例如：幾何模型有問題，例如模型中有自由邊或很小的邊、面、尖角或縫隙等，這可以使用虛擬拓撲進行修補；種子布置得太稀疏，通過加密種子同樣可以解決這個問題。
展開 Abaqus中選擇三維實體單元類型的基本原則 附abaqus三維筒體過渡網格劃分下載
來源：力學與Abaqus仿真
對于大多數Abaqus用戶，在選擇單元類型時都會有這樣的困惑，可選的單元類型很多，還有減縮積分、完全積分、線性單元、二次單元、非協調單元、雜交單元、沙漏控制等眾多選擇（圖1），在實際有限元分析時，究竟應該如何選擇合適的單元類型。從今天開始，陸續介紹單元類型的選取原則，供大家參考。
圖1 單元類型選擇對話框
選擇三維實體單元類型時應遵循以下原則：
● 對于三維區域，盡可能采用結構化網格劃分技術或掃掠網格劃分技術，從而得到Hex單元網格，減小計算代價，提高計算精度。當幾何形狀復雜時，也可以在不重要的區域使用少量楔形（Wedge）單元。
● 如果使用了自由網格劃分技術，Tet單元的類型應選擇二次單元。在Abaqus/Explicit中應選擇修正的Tet單元 C3D10M，在Abaqus/Standard中可以選擇C3D10，但如果有大的塑性變形，或模型中存在接觸，而且使用的是默認的“硬”接觸關系（“hard”contact relationship），則也應選擇修正的Tet單元 C3D10M。
● Abaqus的所有單元均可用于動態分析，選取單元的一般原則與靜力分析相同。但在使用Abaqus/Explicit模擬沖擊或爆炸載荷時，應選用線性單元，因為它們具有集中質量公式，模擬應力波的效果優于二次單元所采用的一致質量公式。
如果使用的求解器是Abaqus/Standard，在選擇單元類型時還應注意以下方面：
● 對于應力集中問題，盡量不要使用線性減縮積分單元，可使用二次單元來提高精度。如果在應力集中部位進行了網格細化，使用二次減縮積分單元與二次完全積分單元得到的應力結果相差不大，而二次減縮積分單元的計算時間相對較短。
展開 
Abaqus隨機材料映射網格插件：Random Material Mesh - AbyssFish ￥128
插件介紹
Random Material Mesh - AbyssFish 插件可在Abaqus軟件將材料隨機批量賦值給部件的網格單元。插件支持二維及三維部件的所有網格類型，可指定任意多種（實際材料種類＜10^7）不同材料。注意，插件僅提供空材料指定網格功能，并不能生成隨機的材料屬性，需要手動或借助其他插件設置材料行為參數。
模型展示
使用教程
模型以二維部件的軸壓試件為例，介紹隨機材料網格插件的使用方法，并與均質材料進行對比分析。
?打開Abaqus新建幾何模型，并劃分網格。
?在Abaqus的Plug-ins菜單下，找到AF_ RandomMaterialMesh，點擊打開插件。選擇需要編輯的模型及部件，并制定其材料種類的數量。這里制定10種不同的材料。
?切換到屬性模塊，可查看材料制定情況。
?打開材料管理器，依次對制定的材料進行參數設置。這里也可以采用復制的方式，將已有的材料屬性復制一份并稍作修改，注意復制后需要保證材料名稱與需要編輯的材料一致。本案例中材料（1~10）的彈性模量分別為（1~10）× 10^5。
?建立分析步，指定荷載等并提交分析。
?最終非均質材料與均質材料（E = 5.5×10^5）計算結果如下。
說明提醒
插件可運行在WindowsXP、7、8、10、11系統上，支持Abaqus6.14、Abaqus2017~2023及以上版本。
插件需要注冊，售價為單機許可的價格，購買后請聯系QQ：1135122921獲取許可證。
展開 關于Abaqus/CAE中的網格劃分
?如果必要，可以在作業模塊提交數據檢查分析，并察看Abaqus 在數據文件中顯示的信息。
13、質量和網格查詢
?質量查詢
?質量、面積、體積、質心和轉動慣量
?支持實體、殼、點以及非結構質量單元
?在CLI窗口顯示結果
網格統計
?提供了部件實例名字、每種形狀單元的個數和節點個數等信息
?提供了單元類型和分配給區域的網格劃分技術信息
來源：CAE技術聯盟
Abaqus由孤立的網格生成surface
Abaqus由孤立的網格生成surface
Abaqus計算后可再次導入單元節點模型，如圖1所示。該模型只有單元和節點，沒有幾何模型信息，可以采用Abaqus的相關功能由這些變形后的網格生成新的實體，并且在變形幾何模型的基礎之上進行網格重劃分。
圖1
操作位置如圖2所示。
圖2
也可以在主菜單的Tools-Geometry Edit找到。
也就是通過單元面element face生成surface。
選擇單元表明的時候有幾種方式，比較常用的是by angle 和by limiting angle，如圖3所示。
圖3
可以自己設置角度大小，對于變形不大的基本采用by angle都能解決，單元變形小的需要通過by limiting angle，逐段生成surface。
選擇完成后點擊Done，即可生成如圖4所示的surface。
圖4
同樣生成其他的surface，全部完成如圖5所示。
圖5
如果要刪除原來的網格信息，在樹狀菜單下面可以直接刪除，具體是orphan mesh。刪除后界面只有surface信息。
展開 ABAQUS網格大小對混凝土本構模型影響的案例分析 附Abaqus混凝土材料模型解讀與參數設置 V2
網格大小又對模型表現出來的本構有怎樣的影響呢？
本文就以ABAQUS模擬棱柱體混凝土試塊為例，混凝土強度等級為C110，棱柱體尺寸為100mm*100mm*300mm。（就是我們平常做高強混凝土軸心抗壓強度試塊的尺寸）
模擬數據
本文采用受壓本構數據如下：
本文采用受拉本構數據如下：
模擬時網格分別設為10mm、30mm、50mm和90mm。
加載方式采用在參考點處施加位移的方式，設置參考點與棱柱體頂面耦合。
邊界條件設置為與實際試塊加載的約束條件相同。
模擬結果
模擬得到的力和位移數據經過處理，可以得到應力和應變關系曲線，如下圖。
從模擬結果來看，網格大小確實對混凝土本構有影響。
1，整體趨勢來看，網格越小，混凝土模型表現出的抗壓強度越大，峰值應變越小，達到峰值后承載力下降越快，相當于混凝土越脆。
2，網格10mm和網格30mm的本構基本完全相同，但10mm網格的計算時間是30mm的8倍。因此采用10mm的網格不太經濟。
3，網格10mm和網格30mm的本構峰值強度比原始本構下降6.6%，網格50mm的下降了10.5%，網格90mm的下降了11.7%。下降幅度倒是差別不大。
所以網格的大小確實會影響模型的響應，導致其表現出的本構與實際不同。
下載地址：Abaqus混凝土材料模型解讀與參數設置 V2
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