abaqus網(wǎng)格組裝的案例
使用DXF文件組裝塊狀結(jié)構(gòu)的六面體網(wǎng)格---基本規(guī)則
1 引言
這個(gè)例子討論如何從DXF文件提供的初始CAD模型建立一個(gè)塊狀結(jié)構(gòu)的六面體網(wǎng)格。主要使用BlockRanger(_BR命令)創(chuàng)建和組裝不同類(lèi)型的網(wǎng)格。由于BlockRanger只能對(duì)五面，六面或四面的Rhino實(shí)體劃分網(wǎng)格，因此要把這種不同類(lèi)型的實(shí)體組裝成一個(gè)復(fù)雜的幾何形狀需要使用多種技巧。下圖左邊所示的是dxf參考模型，右圖所示的是最終產(chǎn)生的六面體網(wǎng)格。
這個(gè)模型代表著具有曲率的邊坡，典型地出現(xiàn)在露天采礦工程邊坡的拐角處，理論上邊坡曲率對(duì)穩(wěn)定性的影響只能通過(guò)三維模型來(lái)分析。這種邊坡詳細(xì)的穩(wěn)定性分析參看《Influence of Slope Curvature on Stability(FLAC3D)》和《Stability of an Open Pit in a Jointed Rock Mass(3DEC)》。這個(gè)筆記僅強(qiáng)調(diào)模型的建立，不涉及穩(wěn)定性分析，用BlockRanger創(chuàng)建全六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的例子參看《使用BlockRanger(BR)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格》, 基本思路與該例相同，主要的難點(diǎn)在于組裝過(guò)程。
2 導(dǎo)入DXF文件
(1) 因?yàn)榻⒌哪Ｐ统叽巛^大，因此選擇模板文件Large Objects - Meters.3dm，保存文件為curvedslope.3dm；
(2) 使用File>Import命令輸入T4_3DSlope.dxf文件，所有的選擇都取默認(rèn)值；
(3) 使用菜單View>Display Options…打開(kāi)Rhino Options對(duì)話框，選擇View>Display Modes>Shaded>Objects>Curves,設(shè)置曲線寬度為4(默認(rèn)值為1), 加寬曲線的寬度看起來(lái)更舒服一些。
展開(kāi) 換熱器流固熱耦合計(jì)算，四面體網(wǎng)格多面體網(wǎng)格分開(kāi)畫(huà)好后組裝再進(jìn)行計(jì)算設(shè)置(含fluent計(jì)算設(shè)置視頻) ￥30
外部氣流和內(nèi)部水流
組裝后的網(wǎng)格
江南大學(xué)劉禹教授團(tuán)隊(duì)AFM：雙材料 3D 打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)液態(tài)金屬/彈性體網(wǎng)格導(dǎo)電復(fù)合材料的有序組裝
近期，江南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院劉禹教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)一種簡(jiǎn)便且精確控制的一步式雙材料3D打印技術(shù)，將液態(tài)金屬（LM）與彈性體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)有序組裝為規(guī)則的固液兩相復(fù)合材料，以構(gòu)建高導(dǎo)電、可變形和穩(wěn)定的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)（如圖1）。所制備的LM/PDMS網(wǎng)格復(fù)合材料具有超過(guò)180%的優(yōu)異拉伸性能，高達(dá)1.98×106 S m-1的導(dǎo)電率和72 dB的卓越電磁屏蔽性能(EMI SE)，并且在大拉伸應(yīng)變下，也能保證穩(wěn)定的導(dǎo)電性和良好的EMI SE。該LM/PDMS網(wǎng)格復(fù)合材料拓展了其在柔性顯示電路和柔性微波能量屏蔽層中的應(yīng)用，為充分利用LM在其聚合物基復(fù)合材料中的多功能特性提供了一種可能的策略。該成果以“Rational Assembly of Liquid Metal/Elastomer Lattice Conductors for High-Performance and Strain-Invariant Stretchable Electronics”為題，發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上（Adv. Funct. Mater. 2021, 2108336）。文章的第一作者是江南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院王震宇副教授，第二作者為研究生夏栩婷，通訊作者為劉禹教授。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委的支持。
圖1. LM/PDMS網(wǎng)格復(fù)合材料的制備過(guò)程和形貌
LM/PDMS網(wǎng)格復(fù)合材料具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、可拉伸性和耐久性（圖2）。研究表明，在LM含量為50 wt%時(shí)，復(fù)合材料的電導(dǎo)率高達(dá)1.98×106 S m-1。而穩(wěn)固的PDMS網(wǎng)格也為復(fù)合材料提供了超強(qiáng)的彈性，具有不同LM含量的復(fù)合材料均能夠在100%應(yīng)變下進(jìn)行1000次拉伸循環(huán)，并保持穩(wěn)定的機(jī)械性能。
展開(kāi) ABAQUS網(wǎng)格控制屬性詳解（三種網(wǎng)格劃分技術(shù)） ￥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(wǎng)格的選項(xiàng)</span><span style="font-family:'Calibri';font-size:12.0pt;white-space:pre-wrap;">。
基于Matlab的有限元網(wǎng)格自動(dòng)生成算法 | Q4、Q8、Abaqus單元網(wǎng)格
今日給大家?guī)?lái)的主要內(nèi)容是二維問(wèn)題下四邊形單元有限元網(wǎng)格如何自動(dòng)生成？
單元網(wǎng)格的形成實(shí)際上屬于有限元計(jì)算中的前處理部分，即確定單元節(jié)點(diǎn)信息，當(dāng)模型較為復(fù)雜時(shí)，用戶可在Abaqus、Ansys等大型商業(yè)有限元軟件中進(jìn)行建模，導(dǎo)出網(wǎng)格信息。
當(dāng)模型較為簡(jiǎn)單時(shí)，如二維平面板模型，用戶可基于一些較為基礎(chǔ)的網(wǎng)格生成算法，在自己的程序中通過(guò)控制模型長(zhǎng)、寬等信息，即可生成有限元網(wǎng)格。
看似應(yīng)用有限，但是在一些比較復(fù)雜的領(lǐng)域內(nèi)，往往需要先在簡(jiǎn)單的模型中得到理論驗(yàn)證，如此以來(lái)，有利于自編程代碼的完整性，即前處理、內(nèi)核計(jì)算、后處理于一體。
本篇推文，木木就帶著大家學(xué)習(xí)一下Q4、Q8單元網(wǎng)格的自動(dòng)生成以及Abaqus網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)順序解讀。
代碼獲取：
基于Matlab的有限元網(wǎng)格自動(dòng)生成算法 | Q4、Q8、Abaqus單元網(wǎng)格
Q4單元網(wǎng)格
單元自動(dòng)網(wǎng)格劃分
如下圖所示，為4節(jié)點(diǎn)四邊形單元網(wǎng)格生成示意圖，圖中NXE和NYE分別是模型橫向和縱向單元個(gè)數(shù)，dhx和dhy分別是單元的橫向、縱向長(zhǎng)度。
展開(kāi) abaqus系列技巧2：如何在abaqus中用掃掠的方法畫(huà)六面體網(wǎng)格
在abaqus中畫(huà)網(wǎng)格并不是一件快樂(lè)的事情，很多時(shí)候回比較苦惱，尤其是我們需要一個(gè)六面體網(wǎng)格的時(shí)候。作者對(duì)待網(wǎng)格的策略是，不太復(fù)雜的網(wǎng)格選擇在ab中完成，復(fù)雜的在hypermesh中完成。當(dāng)然這個(gè)復(fù)雜的邊界時(shí)很模糊的，每個(gè)人都不一樣。
在六面體的劃分選項(xiàng)里面，其實(shí)還是略為簡(jiǎn)單的。如下圖所示：
兩種方法。由于structured無(wú)可調(diào)節(jié)項(xiàng)，反正我是基本不同，sweep由于給予了一定的調(diào)節(jié)空間，通過(guò)合理的選擇參數(shù)，還是能滿足需要的。
這里面主要講下掃掠的幾個(gè)要素：
一個(gè)掃掠需要三個(gè)主要要素，源面，目標(biāo)面和掃掠路徑，缺一不可。如常見(jiàn)的正方體，圓柱體都是。但是圓錐體不是，因?yàn)樵趫A錐體上你找不到源面和目標(biāo)面。當(dāng)然源面和目標(biāo)面并不一定要求一樣大，但一定要“相對(duì)”。其次關(guān)于掃掠路徑，一定要連續(xù)，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(shí)候我們需要對(duì)其進(jìn)行切分，把這三個(gè)要素都湊齊
在abaqus中，掃掠的三個(gè)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(gè)試下，哪個(gè)漂亮用哪個(gè)，沒(méi)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(kāi) Abaqus中選擇三維實(shí)體單元類(lèi)型的基本原則 附abaqus三維筒體過(guò)渡網(wǎng)格劃分下載
來(lái)源：力學(xué)與Abaqus仿真
對(duì)于大多數(shù)Abaqus用戶，在選擇單元類(lèi)型時(shí)都會(huì)有這樣的困惑，可選的單元類(lèi)型很多，還有減縮積分、完全積分、線性單元、二次單元、非協(xié)調(diào)單元、雜交單元、沙漏控制等眾多選擇（圖1），在實(shí)際有限元分析時(shí)，究竟應(yīng)該如何選擇合適的單元類(lèi)型。從今天開(kāi)始，陸續(xù)介紹單元類(lèi)型的選取原則，供大家參考。
圖1 單元類(lèi)型選擇對(duì)話框
選擇三維實(shí)體單元類(lèi)型時(shí)應(yīng)遵循以下原則：
● 對(duì)于三維區(qū)域，盡可能采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分技術(shù)或掃掠網(wǎng)格劃分技術(shù)，從而得到Hex單元網(wǎng)格，減小計(jì)算代價(jià)，提高計(jì)算精度。當(dāng)幾何形狀復(fù)雜時(shí)，也可以在不重要的區(qū)域使用少量楔形（Wedge）單元。
● 如果使用了自由網(wǎng)格劃分技術(shù)，Tet單元的類(lèi)型應(yīng)選擇二次單元。在Abaqus/Explicit中應(yīng)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(rèn)的“硬”接觸關(guān)系（“hard”contact relationship），則也應(yīng)選擇修正的Tet單元 C3D10M。
● Abaqus的所有單元均可用于動(dòng)態(tài)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(shí)，應(yīng)選用線性單元，因?yàn)樗鼈兙哂屑匈|(zhì)量公式，模擬應(yīng)力波的效果優(yōu)于二次單元所采用的一致質(zhì)量公式。
如果使用的求解器是Abaqus/Standard，在選擇單元類(lèi)型時(shí)還應(yīng)注意以下方面：
● 對(duì)于應(yīng)力集中問(wèn)題，盡量不要使用線性減縮積分單元，可使用二次單元來(lái)提高精度。如果在應(yīng)力集中部位進(jìn)行了網(wǎng)格細(xì)化，使用二次減縮積分單元與二次完全積分單元得到的應(yīng)力結(jié)果相差不大，而二次減縮積分單元的計(jì)算時(shí)間相對(duì)較短。
展開(kāi) Abaqus隨機(jī)材料映射網(wǎng)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(jī)批量賦值給部件的網(wǎng)格單元。插件支持二維及三維部件的所有網(wǎng)格類(lèi)型，可指定任意多種（實(shí)際材料種類(lèi)＜10^7）不同材料。注意，插件僅提供空材料指定網(wǎng)格功能，并不能生成隨機(jī)的材料屬性，需要手動(dòng)或借助其他插件設(shè)置材料行為參數(shù)。
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(jī)材料網(wǎng)格插件的使用方法，并與均質(zhì)材料進(jìn)行對(duì)比分析。
?打開(kāi)Abaqus新建幾何模型，并劃分網(wǎng)格。
?在Abaqus的Plug-ins菜單下，找到AF_ RandomMaterialMesh，點(diǎn)擊打開(kāi)插件。選擇需要編輯的模型及部件，并制定其材料種類(lèi)的數(shù)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(kāi)材料管理器，依次對(duì)制定的材料進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。這里也可以采用復(fù)制的方式，將已有的材料屬性復(fù)制一份并稍作修改，注意復(fù)制后需要保證材料名稱(chēng)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(zhì)材料與均質(zhì)材料（E = 5.5×10^5）計(jì)算結(jié)果如下。
說(shuō)明提醒
插件可運(yùn)行在WindowsXP、7、8、10、11系統(tǒng)上，支持Abaqus6.14、Abaqus2017~2023及以上版本。
插件需要注冊(cè)，售價(jià)為單機(jī)許可的價(jià)格，購(gòu)買(mǎi)后請(qǐng)聯(lián)系QQ：1135122921獲取許可證。
展開(kāi) abaqus網(wǎng)格問(wèn)題
[img=112,99]file:///C:/Documents%20and%20Settings/Administrator/Application%20Data/Tencent/Users/1164577522/QQ/WinTemp/RichOle/8I6I$OVD]KP_0~[%7BDWSU8RS.jpg[/img]為什么網(wǎng)格被拉得很長(zhǎng)啊？？求解決辦法
Abaqus模型導(dǎo)入方法對(duì)網(wǎng)格劃分影響
來(lái)源：
虛擬Abaqus仿真現(xiàn)實(shí)世界
編輯：心印玅經(jīng)
大部分有限元工程師更愿意花費(fèi)更多的時(shí)間劃分六面體網(wǎng)格，可見(jiàn)六面體網(wǎng)格在分析時(shí)是有優(yōu)勢(shì)的，本文分享支架導(dǎo)入的方式對(duì)獲取六面體網(wǎng)格的影響，其他較復(fù)雜模型可能也同樣適用，如果你學(xué)會(huì)了，又剛好適合你的模型，那將為你省去很多的時(shí)間。
關(guān)于該方法，是我在最近仿真冠脈支架時(shí)發(fā)現(xiàn)的，我使用了不同的3種外觀的支架都是可以滿足使用的，大家快來(lái)試試你手中的模型吧。
Abaqus模型導(dǎo)入方法
目前，在使用Abaqus分析時(shí)，模型創(chuàng)建一般為以下幾種情況：
①直接使用Abaqus繪制模型，但繪圖不是Abaqus的強(qiáng)項(xiàng)，繪制結(jié)構(gòu)較復(fù)雜模型困難；
②大多數(shù)情況下使用第三方軟件繪制后導(dǎo)入，如本公眾號(hào)分享的abaqus關(guān)于導(dǎo)入的模型方法，這種方法一般將文件保存成.step.stp格式，但對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模型導(dǎo)入時(shí)可能會(huì)被警告提醒。
③用關(guān)聯(lián)性方法，如solid works與abaqus關(guān)聯(lián)方法中提到的方法，經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為這種方法對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)導(dǎo)入有很大的優(yōu)勢(shì)。
目前醫(yī)療支架建模方法
目前，醫(yī)療器械對(duì)應(yīng)的支架在仿真時(shí)為了獲得六面體網(wǎng)格，創(chuàng)建方法有兩種，一種是在ABAQUS中創(chuàng)建一個(gè)單元，劃分，然后層層加厚，再使用插件卷曲；另一種是在使用第三方軟件繪制后，導(dǎo)入其他第三方軟件劃分六面體網(wǎng)格后導(dǎo)入。前一種沒(méi)有規(guī)避abaqus的建模缺點(diǎn)，后一種可能導(dǎo)致失真。
展開(kāi) Abaqus接觸分析時(shí)什么樣的網(wǎng)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(xué)分析步的施加：
模型裝配
3、在相互作用模組，設(shè)置軸外表面和孔內(nèi)表面之間的面-面接觸，并設(shè)置過(guò)盈配合：
接觸屬性的設(shè)置
面-面接觸設(shè)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(duì)模型進(jìn)行切分，同時(shí)對(duì)軸和孔劃分網(wǎng)格，通過(guò)全局布種和局部布種控制軸和孔網(wǎng)格數(shù)量：
軸網(wǎng)格布種
孔網(wǎng)格布種
6、調(diào)整軸外圈網(wǎng)格數(shù)量與孔內(nèi)圈網(wǎng)格數(shù)量在左半部分與右半部分不一致，使左半部分的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)重疊，右半部分的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)存在錯(cuò)位，完成網(wǎng)格劃分后的模型為：
網(wǎng)格劃分
7、提交分析，接觸壓力的結(jié)果如下圖所示：
接觸壓力對(duì)比1
可以看出，當(dāng)接觸位置的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)重合時(shí)，可獲得連續(xù)的接觸壓力分布；當(dāng)接觸位置的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)不重合時(shí)，接觸面的接觸壓力分布不均勻，仿真結(jié)果較差。
8、進(jìn)一步，在相互作用模組調(diào)整表面平滑surface smoothing選項(xiàng)：
調(diào)整表面平滑選項(xiàng)
提交分析，仿真結(jié)果如下圖所示：
接觸壓力對(duì)比2
結(jié)論：（1）、在面-面接觸分析中，控制主從面網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)位置重合可獲得高質(zhì)量的仿真結(jié)果；
（2）、在網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)不重合時(shí)減小網(wǎng)格尺寸，其效果有時(shí)反而不如大網(wǎng)格尺寸下調(diào)整節(jié)點(diǎn)位置；
（3）、在相互作用模組調(diào)整表面平滑選項(xiàng)也能改善包括接觸應(yīng)力和米氏應(yīng)力等在內(nèi)的應(yīng)力分布。
展開(kāi) 
ABAQUS網(wǎng)格劃分
在ABAQUS/Standard中選C3D10，ABAQUS/Explicit中選修正的（C3D10M）。如有大的塑性變形，或模型中存在接觸，且使用默認(rèn)的“硬”接觸關(guān)系，也應(yīng)選C3D10M。
10 ABAQUS/Explicit模擬沖擊或爆炸，應(yīng)選線性單元。
網(wǎng)格類(lèi)型說(shuō)明：
二次縮減積分：應(yīng)力/位移的最佳選擇（除了大位移（大應(yīng)變）和接觸）
粗網(wǎng)格沙漏也不嚴(yán)重
復(fù)雜應(yīng)力下，自鎖也不敏感
節(jié)點(diǎn)應(yīng)力精度低與二次完全積分。
彈塑性問(wèn)題，當(dāng)應(yīng)變超過(guò)20%-40%要?jiǎng)澐肿銐蛎艿?em>網(wǎng)格。
二次完全積分（為保證應(yīng)力梯度）：應(yīng)力集中，應(yīng)力計(jì)算結(jié)果精確，
不用于接觸分析
彈塑性分析中對(duì)不可壓縮材料易產(chǎn)生體積自鎖。
展開(kāi) ABAQUS節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)格數(shù)量獲取 ￥2
ABAQUS在對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行檢查時(shí)，能夠獲得單個(gè)零件的網(wǎng)格和節(jié)點(diǎn)數(shù)量，不能獲取整個(gè)模型的單元數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)，因此開(kāi)發(fā)一個(gè)小腳本來(lái)計(jì)算所有的網(wǎng)格數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)。
使用方法：
調(diào)用腳本程序，直接輸出該文件下所有模型的節(jié)點(diǎn)數(shù)量和網(wǎng)格數(shù)量
解壓后可直接調(diào)用，運(yùn)行結(jié)果如下圖
hypermesh網(wǎng)格導(dǎo)入ABAQUS
1、如果劃分模板如下圖，則一切ok
2、如果采用optistruct模板
那么需要轉(zhuǎn)換網(wǎng)格，操作見(jiàn)下圖
注意：component命名要符合ABAQUS的命名要求：字母開(kāi)頭，數(shù)字，下劃線
plus：導(dǎo)出的模型可以直接導(dǎo)入到ANSYS Workbench中;
HyperWorks 2019 X 不需要轉(zhuǎn)換，直接導(dǎo)出自己需要的網(wǎng)格：file-export-solver deck
ABAQUS三維網(wǎng)格劃分
ABAQUS網(wǎng)格編輯原來(lái)功能這么強(qiáng)大
1.在hympermesh中創(chuàng)建的單元，再也不用擔(dān)心沒(méi)有集合了
2.殼單元原來(lái)可以偏置成，殼單元或者實(shí)體單元，以前咋沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)？
往期精彩，歡迎關(guān)注！！！
1. HYPERMESH中設(shè)置ABAQUS銷(xiāo)軸接觸設(shè)置
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c13866
2. HYMPERMESH與ABAQUS聯(lián)合（銷(xiāo)軸簡(jiǎn)化梁?jiǎn)卧?https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c13824
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