abaqus最佳網(wǎng)格的案例
Abaqus接觸分析時什么樣的網(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(wǎng)格，通過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、調整軸外圈網(wǎng)格數(shù)量與孔內圈網(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)點重疊，右半部分的網(wǎng)格節(jié)點存在錯位，完成網(wǎng)格劃分后的模型為：
網(wǎng)格劃分
7、提交分析，接觸壓力的結果如下圖所示：
接觸壓力對比1
可以看出，當接觸位置的網(wǎng)格節(jié)點重合時，可獲得連續(xù)的接觸壓力分布；當接觸位置的網(wǎng)格節(jié)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(wǎng)格節(jié)點位置重合可獲得高質量的仿真結果；
（2）、在網(wǎng)格節(jié)點不重合時減小網(wǎng)格尺寸，其效果有時反而不如大網(wǎng)格尺寸下調整節(jié)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 Ansys Speos | Speos Meshing 網(wǎng)格最佳實踐
如果沒有高質量的幾何圖形作為輸入，meshing性能和精度就無法達到最佳。在進行任何網(wǎng)格劃分操作之前，請確保按預期導入幾何圖形。Ansys建議在將其導入Speos之前檢查CAD幾何形狀的質量。一些軟件編輯提出了專門用于確保CAD數(shù)據(jù)質量的工具。
3D表面網(wǎng)格劃分指南，考慮以下幾點在3D表面上有效的網(wǎng)格劃分：
三角形質量和寬高比：確保三角形網(wǎng)格元素質量好，并尊重平衡的比例，避免高度扭曲的元素。
三角形尺寸漸變：在關鍵區(qū)域逐漸改變網(wǎng)格元素的大小。在復雜的幾何形狀或高梯度的區(qū)域可能需要更細的網(wǎng)格，而在更均勻的區(qū)域可以使用更粗的網(wǎng)格，以減少計算成本。
網(wǎng)孔密度控制：根據(jù)需要控制網(wǎng)格密度。
在復雜的幾何形狀或復雜大模型情況下，花時間在網(wǎng)格定義上通常可以保證一個好的模型網(wǎng)格，但是這會給剩下的仿真模擬計算部分帶來額外的時間。復雜的幾何形狀（例如球形）中，更精細的網(wǎng)格劃分需要更多的三角形；這意味著初始化時間增加了。如果多次迭代模擬以進行掃描參數(shù)或初始優(yōu)化，則使用更粗的網(wǎng)格可能更有效。另一種方法是使用LightBox，將網(wǎng)格體現(xiàn)在lightbox中，在仿真中調用lightbox。
實用的建議
充分利用局部網(wǎng)格，局部網(wǎng)格是一種將特定網(wǎng)格參數(shù)“強制”到一組，當一個局部網(wǎng)格應用于一個面，在仿真模擬過程中，Speos將對這組面考慮局部網(wǎng)格屬性，而不是全局網(wǎng)格屬性（設置在模擬的選項）。局部網(wǎng)格的主要優(yōu)點是通過提高光路中重要的特定元素的網(wǎng)格精度，為模型帶來準確性。
局部網(wǎng)格還能夠驅動3D輻照度傳感器的分辨率。為了獲得均勻一致的分辨率，建議在Fixed模式下使用Step參數(shù)。
由于局部網(wǎng)格可能會在網(wǎng)格上產(chǎn)生非水密行為，建議這樣設置：
在模擬選項中微調全局網(wǎng)格設置-注意創(chuàng)建的每個模擬都有獨立的網(wǎng)格參數(shù)。
展開 從編程角度闡述有限元最佳入門方法：以Abaqus 和OpenSees 為例
而我們常見的商業(yè)有限元軟件Abaqus和ansys 的求解模塊均由Fortran 語言編寫的，這也是為什么，我們經(jīng)常看到很多學者基于自己課題研究的需要，通過Fortran語言編寫了很多材料的umat 或者vumat的子程序，實際上就是對abaqus 的材料庫進行了擴充。但是Fortran 語言相比C在調用計算機計算資源這方面，卻遠遠不及，這也是為什么，我們發(fā)現(xiàn)相同的自由度規(guī)模的分析，Opensees 的速度較Abaqus 快很多。更不用說，Opensees 中擁有最為強大的材料庫和單元庫，每年都會有很多來自全球的學者開發(fā)相當?shù)拇a來擴充OS 的求解模塊。
而對于有限元軟件的前后模塊，則對計算性能要求不高，所以通常用其他的編程語言進行GUI的設計，比如我們常用的abaqus 就是采用python 語言進行前后處理器的設計的。前處理模塊，主要功能就是實現(xiàn)和使用者的交互，你在窗口上的點擊交互，會激發(fā)它自動生成某些代碼，比如你在用鼠標操作abaqus的每一步，都會在對應的abaqus.py文件中輸出相應的代碼如圖1：
圖1 Abaqus.py中對應GUI 操作代碼
最終abaqus 會自動把這些由GUI出發(fā)產(chǎn)生的代碼轉換為通用格式ASCII .inp 文件，由這些命令流去觸發(fā)abaqus 求解模塊，使其采用相應的材料，單元，作用，算法，荷載，來形成有限元模型，并對其求解。
上述分析，也就說明，我們在建立abaqus 模型時，可以采用三種方式建立模型，一是GUI操作，二是基于python 寫模型的script， 三是直接寫.inp 文件。 但是對于上述過程，對于初學者而言，或者大多數(shù)已經(jīng)使用abaqus 的用戶，如果不做二次開發(fā)的話，想必對后兩者的方法都相當陌生。
展開 ABAQUS網(wǎng)格控制屬性詳解（三種網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)格自動生成算法 | Q4、Q8、Abaqus單元網(wǎng)格
今日給大家?guī)淼闹饕獌热菔嵌S問題下四邊形單元有限元網(wǎng)格如何自動生成？
單元網(wǎng)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(jié)點信息，當模型較為復雜時，用戶可在Abaqus、Ansys等大型商業(yè)有限元軟件中進行建模，導出網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)格的自動生成以及Abaqus網(wǎng)格節(jié)點順序解讀。
代碼獲取：
基于Matlab的有限元網(wǎng)格自動生成算法 | Q4、Q8、Abaqus單元網(wǎng)格
Q4單元網(wǎng)格
單元自動網(wǎng)格劃分
如下圖所示，為4節(jié)點四邊形單元網(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數(shù)，dhx和dhy分別是單元的橫向、縱向長度。
展開 abaqus系列技巧2：如何在abaqus中用掃掠的方法畫六面體網(wǎng)格
在abaqus中畫網(wǎng)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(wǎng)格的時候。作者對待網(wǎng)格的策略是，不太復雜的網(wǎng)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(jié)項，反正我是基本不同，sweep由于給予了一定的調節(jié)空間，通過合理的選擇參數(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(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 ABAQUS中網(wǎng)格劃分技術
這種情況多出現(xiàn)在模型結構非常復雜的時候，這時候需要把復雜區(qū)域分割成幾個形狀簡單的區(qū)域，然后在劃分結構化網(wǎng)格或掃掠網(wǎng)格。
注意：使用結構化網(wǎng)格或掃掠網(wǎng)格劃分技術時，如果定義了受完全約束的種子（SEED），網(wǎng)格劃分可能不成功，這時會出現(xiàn)錯誤信息們，可以忽略錯誤信息，允許ABAQUS去除對這些種子的約束，從而完成對網(wǎng)格的劃分。
圖1 由Advancing Front算法生成的網(wǎng)格
圖2 由Medial Axis算法生成的網(wǎng)格
使用Quad單元或Hex單元劃分網(wǎng)格時，有兩種可供選擇的算法：Medial Axis（中性軸算法）和AdvancingFront（進階算法）。兩種方法劃分同一個模型時的對比圖如圖1和圖2，從圖中可以很明顯的看出：MedialAxis算法生成的網(wǎng)格的質量要優(yōu)于Advancing Front算法生成的網(wǎng)格，但是這不是絕對的。有時，使用前者生成的網(wǎng)格會發(fā)生嚴重的畸形，應看具體情況而選擇是哪種方法。 Medial Axis算法：該算法首先要把劃分網(wǎng)格的區(qū)域分為一些簡單的區(qū)域，然后使用結構化網(wǎng)格劃分技術來劃分這些簡單的區(qū)域。該算法主要有一下特征：
① 使用Medial Axis算法更容易得到形狀規(guī)則的網(wǎng)格單元，但網(wǎng)格與種子的位置吻合得較差。
② 在二維模型中使用Medial Axis算法時，選擇Minimize the mesh transition（最小化網(wǎng)格過渡）可以很大程度的提高網(wǎng)格的質量，但是有利必有弊，用這種方法更容易使網(wǎng)格偏離種子位置。
③ 在模型的一部分邊上設置了受完全約束的種子時，Medial Axis算法會自動為其他的邊選擇最佳的種子分布。
④ 如果從CAD軟件中導入的模型不精確，則該算法是不支持。同時，該算法也不支持虛擬拓撲。
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(wǎng)格劃分下載
來源：力學與Abaqus仿真
對于大多數(shù)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(xié)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(xù)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(qū)域，盡可能采用結構化網(wǎng)格劃分技術或掃掠網(wǎng)格劃分技術，從而得到Hex單元網(wǎng)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(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，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(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，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(yōu)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(wǎng)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(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(wǎng)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(shù)。
模型展示
使用教程
模型以二維部件的軸壓試件為例，介紹隨機材料網(wǎng)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(wǎng)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(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。
?打開材料管理器，依次對制定的材料進行參數(shù)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(tǒng)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(lián)系QQ：1135122921獲取許可證。
展開 關于Abaqus/CAE中的網(wǎng)格劃分
?如果必要，可以在作業(yè)模塊提交數(shù)據(jù)檢查分析，并察看Abaqus 在數(shù)據(jù)文件中顯示的信息。
13、質量和網(wǎng)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(wǎng)格統(tǒng)計
?提供了部件實例名字、每種形狀單元的個數(shù)和節(jié)點個數(shù)等信息
?提供了單元類型和分配給區(qū)域的網(wǎng)格劃分技術信息
來源：CAE技術聯(lián)盟
Abaqus由孤立的網(wǎng)格生成surface
Abaqus由孤立的網(wǎng)格生成surface
Abaqus計算后可再次導入單元節(jié)點模型，如圖1所示。該模型只有單元和節(jié)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(wǎng)格生成新的實體，并且在變形幾何模型的基礎之上進行網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(shù)設置 V2
網(wǎng)格大小又對模型表現(xiàn)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(shù)據(jù)
本文采用受壓本構數(shù)據(jù)如下：
本文采用受拉本構數(shù)據(jù)如下：
模擬時網(wǎng)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(shù)據(jù)經(jīng)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(wǎng)格大小確實對混凝土本構有影響。
1，整體趨勢來看，網(wǎng)格越小，混凝土模型表現(xiàn)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(wǎng)格10mm和網(wǎng)格30mm的本構基本完全相同，但10mm網(wǎng)格的計算時間是30mm的8倍。因此采用10mm的網(wǎng)格不太經(jīng)濟。
3，網(wǎng)格10mm和網(wǎng)格30mm的本構峰值強度比原始本構下降6.6%，網(wǎng)格50mm的下降了10.5%，網(wǎng)格90mm的下降了11.7%。下降幅度倒是差別不大。
所以網(wǎng)格的大小確實會影響模型的響應，導致其表現(xiàn)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(shù)設置 V2
展開 ABAQUS網(wǎng)格劇烈變形導致計算終止
模型就是封面那樣，是一個螺紋連接二維對稱模型，我要算多孔金屬塑性，就是GTN模型，然后我在1這邊加了一個位移載荷，2這邊加一個U1的位移轉角，3這里是完全約束。
各相互接觸的螺紋牙之間都設置的面與面接觸，具體參數(shù)沒有設置，都是用的系統(tǒng)默認。
但是就算我載荷設置的再小，都會出現(xiàn)這種錯誤
The ratio of deformation speed to wave speed exceeds 1.0000 in at least one element. This usually indicates an error with the model definition. Additional diagnostic information may be found in the message file.
展開 ABAQUS規(guī)格體網(wǎng)格陣列使用技巧
在用ABAQUS直接劃分網(wǎng)格時有時候不盡人意，對于規(guī)則簡單的體，我們肯定希望得到是后圖所示的規(guī)整網(wǎng)格，看起來差不多其實差很多的。
1：在ABAQUS/CAE中結合切割操作建立標準單元網(wǎng)格。不難發(fā)現(xiàn)，下圖的網(wǎng)格是由上圖右邊所示的標準單元網(wǎng)格在X、Y、Z三個方向進行陣列而成的。
2：提交生成.inp數(shù)據(jù)文件。
3：進行如下操作File / Import / Model，導入剛生成的.inp數(shù)據(jù)文件，得到孤立網(wǎng)格模型，并進入Assembly模塊，對孤立網(wǎng)格模型進行陣列操作，陣列后如圖所示。
4：必須注意的是此時得到的圖中網(wǎng)格各個單元是獨立的，無連接關系，即沒有共用節(jié)點和共用邊。因此，用進行Merge操作以消除重合節(jié)點及邊。
5：提交輸出新模型的Inp數(shù)據(jù)文件，操作完成。
展開 abaqus網(wǎng)格問題
[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)格被拉得很長啊？？求解決辦法
