abaqus圓柱旋轉(zhuǎn)的案例
5種熱源公式 包含 高斯 雙橢球 旋轉(zhuǎn)高斯曲面熱源 高斯圓柱，熱流密度分布均勻的高斯柱體熱源
焊接模擬各種熱源公式.docx
含有 高斯 雙橢球 旋轉(zhuǎn)高斯曲面熱源 高斯圓柱，熱流密度分布均勻的高斯柱體熱源 的熱源公式。
在ABAQUS中基于圓柱坐標(biāo)系設(shè)置關(guān)于坐標(biāo)函數(shù)的表面力（keyword 曲面加載,圓柱坐標(biāo),面力）
例如下圖所示，受Y方向某拉力作用，各點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)為：
在圓孔中心位置建立圓柱坐標(biāo)系，該應(yīng)力狀態(tài)在圓柱坐標(biāo)系下的公式為：
在這種情況下反推物理量，需要對曲面施加基于圓柱坐標(biāo)系的面力。
案例如下：在圓弧面基于圓柱坐標(biāo)系施加等效于單向應(yīng)力狀態(tài)的面力。
加載前先建立圓柱坐標(biāo)系（注意R軸方向?yàn)?度位置，T軸方向?yàn)榻嵌仍龃蠓较颍疽鈭D見文后的加載圖）
具體設(shè)置方法為：Load>Create Load>Mechanical>surface traction
選中中間曲面后，先設(shè)置徑向力，按以下參數(shù)設(shè)置：
Distribution：應(yīng)力分配，點(diǎn)擊后面的f(x)創(chuàng)建一個基于圓柱坐標(biāo)系的表達(dá)式，Local system 要選擇圓柱坐標(biāo)系，Th為角度變量。
Traction：選擇General，為一般力。
Vector：點(diǎn)擊選擇圖標(biāo)后，依次選擇（0，0，0） （-1，0，0） ，坐標(biāo)選擇建立的圓柱坐標(biāo)系。
注：面力方向矢量是基于所選坐標(biāo)系，（-1，0，0）就是沿圓柱坐標(biāo)系下的R軸反向。
Magnitude：選擇應(yīng)力大小為1。
然后在創(chuàng)建一個Load,設(shè)置切向力，如下圖所示，也是基于圓柱坐標(biāo)系。
再創(chuàng)建一個Load，在整體坐標(biāo)系下對兩側(cè)的平面施加Y方向的面力，大小為1，同時對后面的面施加全約束。
最后加載形式為下圖所示：
求解結(jié)果如下圖：
大部分位置應(yīng)力在0.99~1.01之間，為單向應(yīng)力狀態(tài)，加載方式正確。
本問題的關(guān)鍵是面力的方向問題，在選擇面力的方向矢量時，是基于所選坐標(biāo)系。對于圓柱坐標(biāo)系，切向力矢量為（0，-1，0）時，即力的方向只沿著theta的反方向。
展開 雙向流固聲耦合圓柱體入水（STAR-CCM+&abaqus） ￥1300
因此，以平頭圓柱體為例，本案例運(yùn)用STAR-CCM+&abaqus對圓柱體入水100m/s過程進(jìn)行模擬，得到了結(jié)構(gòu)入水過程中周圍流場和自身響應(yīng)變化。
適用領(lǐng)域：航行體入水沖擊，船舶砰擊，海洋結(jié)構(gòu)物漂浮等領(lǐng)域。ST
abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0
圖2.1 三維纖維填充模塊
2.2 圓柱骨料填充模塊
用于在長方體邊界內(nèi)隨機(jī)填充圓柱骨料，可控制骨料長度在某一范圍內(nèi)變化，同時可控制圓柱骨料間的最小間距。
圖2.1 三維圓柱骨料填充模塊
2.3 橢球骨料填充模塊
用于在長方體邊界內(nèi)隨機(jī)填充橢球骨料，可控制橢球骨料間的最小間距。
圖2.2 三維橢球骨料填充模塊
2.4 球體骨料填充模塊
2.3.1 長方體邊界球體骨料填充模塊
用于在長方體邊界內(nèi)填充球體骨料，支持指定球體骨料尺寸范圍，并可控制球體骨料間的最小間距。
圖2.3 三維球體骨料填充模塊(長方體邊界)
2.3.2 圓柱邊界球體骨料填充模塊
用于在圓柱邊界內(nèi)填充球體骨料，支持指定球體骨料尺寸范圍，并可控制球體骨料間的最小間距。
圖2.4 三維球體骨料填充模塊(圓柱邊界)
2.3.3 雙層球體骨料填充模塊
用于在長方體邊界內(nèi)填充雙層球體骨料，每一種尺寸骨料可帶一個偏置層（如指定0，則表示不附加偏置層）。
圖2.5 三維雙層球體骨料填充模塊
2.4 梯度球體骨料填充模塊
用于在長方體邊界內(nèi)梯度填充球體骨料，可控制球體骨料間的最小間距。
圖2.6 三維梯度球體骨料填充模塊
3. 使用示例
3.1 二維矩形骨料填充模塊
在50x50的矩形邊界上填充寬度為2.5，長度在1~10變化的矩形骨料，按最大數(shù)量填充，填充結(jié)果如下圖所示，填充率可達(dá)40%左右。
展開 
基于abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry
Abaqus Geometry插件
1. Wire Geom模塊
Wire Geom模塊：在長方體內(nèi)部創(chuàng)建線幾何，可控制線條的長度范圍和兩線條之間的最小距離。
Wire Geom模塊用戶輸入界面如下：
圖1.1 Wire Geom模塊用戶界面
2. Cylinder Geom模塊
Cylinder Geom模塊包括：在長方體內(nèi)部創(chuàng)建圓柱，可控制圓柱的長度范圍、半徑及圓柱之間的最小距離。
Cylinder Geom模塊生成長方體邊界模型的用戶輸入界面如下：
圖2.1 Cylinder Geom模塊用戶輸入界面
3. Ellipsoid Geom模塊
Ellipsoid Geom模塊：在長方體內(nèi)部創(chuàng)建橢球，可控制橢球的長短軸和橢球之間的最小距離。
Ellipsoid Geom模塊生成長方體邊界模型的用戶輸入界面如下：
圖3.1 Ellipsoid Geom模塊用戶輸入界面
4. Sphere Geom模塊
Sphere Geom模塊：在長方體內(nèi)部創(chuàng)建橢球，可控球的半徑和球之間的最小距離。
Sphere Geom模塊生成長方體邊界模型的用戶輸入界面如下：
圖4.1 Sphere Geom模塊用戶輸入界面
5. 模型示例
插件可生成模型類型如下：
圖(a) 線條模型
圖(b) 橢球模型
圖(c) 橢球嵌入模型
圖(d) 橢球切割模型
圖5.1 模型示例
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公眾號: 320科技工作室
VX: CAE320
展開 ABAQUS案例-旋轉(zhuǎn)對稱子模型分析及旋轉(zhuǎn)對稱模型在溫度場和過盈裝配下的應(yīng)力位移分析與過約束檢查 ￥3
旋轉(zhuǎn)對稱分析可以大大降低工作量以及計算量，本實(shí)例（附件中inp文件）演示了在何種情況下以及如何采用旋轉(zhuǎn)對稱子模型進(jìn)行整結(jié)構(gòu)分析。本實(shí)例中采用了旋轉(zhuǎn)對稱子模型分析結(jié)構(gòu)在溫度場和過盈裝配下的應(yīng)力位移分布及計算過盈面總裝配作用力。并演示了如何避免過約束以及如何在局部坐標(biāo)系下查看應(yīng)力和位移。
ABAQUS的直齒圓柱齒輪模態(tài)有限元分析 附ABAQUS有限元分析常見問題解答下載
下載地址：ABAQUS有限元分析常見問題解答
abaqus圓柱形熱源情況下土體進(jìn)行固結(jié)
該問題提出了在圓柱熱源周圍的飽和土壤中固結(jié)的解決方案。布克和薩維維杜（Booker and Savvidou，1985）對該問題進(jìn)行了研究，它代表了埋在飽和土壤中的放射性廢物罐問題的理想化。由于來自罐的熱輻射而發(fā)生的溫度變化導(dǎo)致孔隙水的膨脹量大于土壤中孔隙的膨脹量，導(dǎo)致熱源周圍的孔隙壓力增加。產(chǎn)生的孔隙壓力梯度將孔隙流體驅(qū)離熱源，導(dǎo)致孔隙壓力隨時間消散。Booker和Savvidou開發(fā)了一種針對點(diǎn)熱源深埋在飽和土壤中的基本問題的分析解決方案。隨后，他們使用該分析解決方案得出了圓柱熱源周圍固結(jié)問題的近似解決方案。此問題為Abaqus中耦合的熱固結(jié)能力提供了驗(yàn)證。飽和土壤的分析需要耦合應(yīng)力擴(kuò)散方程的解，Abaqus中使用的公式在《 Abaqus理論指南》第2.8節(jié)“多孔介質(zhì)分析”中有詳細(xì)描述。熱固結(jié)能力還可以與應(yīng)力擴(kuò)散方程完全耦合地求解傳熱方程（同時考慮傳導(dǎo)和對流效應(yīng)），從而模擬孔隙壓力對孔隙流體和管道內(nèi)溫度場的影響。土壤，反之亦然。
定義幾何形狀和材料特性的參數(shù)的數(shù)值是基于Lewis和Schrefler（2000）對這個問題進(jìn)行的參數(shù)研究中給出的細(xì)節(jié)。
問題描述
問題設(shè)置如圖1.15.7-1所示。半徑為0.1604 m，高度為2.5 m的圓柱狀熱源被埋在半徑和高度均等于10 m的圓柱狀土壤中。實(shí)際上，土壤的圓柱形體積代表了圍繞熱源的無限介質(zhì)。重力被忽略了。由于邊界條件（下面將詳細(xì)討論），問題基本上是一維的，唯一的梯度是在徑向方向上。分析的目的是預(yù)測整個土壤質(zhì)量，特別是熱源附近的孔隙壓力和溫度隨時間的變化。
幾何和模型
利用垂直方向的對稱性，僅對問題的一半進(jìn)行建模。使用三維和軸對稱耦合的溫度-孔壓力元件都可以解決此問題。為了呈現(xiàn)結(jié)果，選擇了三維元素類型C3D8RPT。
展開 ABAQUS圓柱體纖維重力堆積3D模型
在ABAQUS內(nèi)建立纖維在重力作用下的堆積模式有助于深入理解自然和人造纖維系統(tǒng)中的堆積機(jī)制。這對于優(yōu)化材料結(jié)構(gòu)、提高材料性能至關(guān)重要。本案例介紹如何在ABAQUS內(nèi)建立圓柱體纖維重力堆積三維模型。
首先采用CAD纖維密堆積3D插件，通過圓柱體重力堆積算法在CAD內(nèi)建立三維圓柱堆積模型，不同參數(shù)的纖維CAD已進(jìn)行分圖層繪制，方便批量管理。
插件可對纖維的堆積過程進(jìn)行可視化展示。
對不同圖層的纖維分別導(dǎo)出為iges格式文件，并導(dǎo)入到ABAQUS軟件內(nèi)建立部件。
將三個纖維部件進(jìn)行裝配。
可對不同種類的纖維分別進(jìn)行材料設(shè)置。
以及對纖維堆積模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
展開 基于ABAQUS的直齒圓柱齒輪模態(tài)分析
齒輪建模
由于直接在abaqus中建立齒輪的模型比較麻煩，故先在solidworks中建立齒輪的三維模型，然后再導(dǎo)入abaqus中。
圖1 齒輪模型
2. 齒輪邊界約束
對齒輪進(jìn)行模態(tài)分析的目的主要是獲得齒輪不同階下的固有頻率和振型，因而不需要對齒輪進(jìn)行加載，只需約束其邊界條件，根據(jù)齒輪的工作條件，對齒輪的內(nèi)圓柱面和鍵槽面的x、y、z方向的平動位移進(jìn)行約束。
3. 齒輪網(wǎng)格劃分
對齒輪進(jìn)行網(wǎng)格劃分，最大整體尺寸為3，幾何次數(shù)選擇線性攝動，選取單元類型為四面體單元C3D4。
有限元結(jié)果分析
1. 材料不同
不同材料的彈性模量和泊松比及密度不同，進(jìn)而會影響到齒輪的固有頻率和振型，本文中選擇灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋼、碳鋼和合金鋼。通過模態(tài)分析查看不同材料對于齒輪固有頻率的影響，因?yàn)榈碗A頻率對于結(jié)構(gòu)的振動影響較大，所以僅取了模態(tài)的前6階模態(tài)分析結(jié)果，圖2是齒輪的振型圖以及最大位移振動變化，由于不同材料的振型圖較多，故只選取碳鋼的齒輪的1、3、5階振型圖作為示意。
一階振型圖
三階振型圖
五階振型圖
圖2 碳鋼齒輪的1、3、5階振型圖
由振型圖可以很直觀的看出齒輪的振動形態(tài)，觀察到齒根處和輪齒為齒輪的薄弱環(huán)節(jié)，在低階情況下，通過分析不同材料齒輪的振型圖，可以發(fā)現(xiàn)齒輪的振型主要為扭轉(zhuǎn)和彎曲振動，齒輪的階數(shù)越高，振動的位移越大，齒輪振動越劇烈，噪音越大。表1是不同材料的齒輪在不同階下的固有頻率，并將數(shù)據(jù)繪制成曲線圖，如圖3所示。
展開 ABAQUS/CFD圓柱繞流實(shí)現(xiàn)卡門渦街
一、卡門渦街簡介
卡門渦街是流體力學(xué)中重要的現(xiàn)象，在自然界中常可遇到，在一定條件下的定常流繞過某些物體時，物體兩側(cè)會周期性地脫落出旋轉(zhuǎn)方向相反、排列規(guī)則的雙列線渦，經(jīng)過非線性作用后，形成卡門渦街。如水流過橋墩，風(fēng)吹過高塔、煙囪、電線等都會形成卡門渦街。
圖1 圓柱繞流實(shí)驗(yàn)中觀察到的卡門渦街現(xiàn)象
二、ABAQUS中實(shí)現(xiàn)卡門渦街現(xiàn)象
ABAQUS作為一款功能強(qiáng)大的工程模擬有限元軟件，自帶“大型動畫制作”功能。本部分內(nèi)容將簡單介紹如何在ABAQUS中實(shí)現(xiàn)簡單的卡門渦街現(xiàn)象。
本部分內(nèi)容需要用到ABAQUS/CFD模塊，最終實(shí)現(xiàn)的效果如圖2所示。借助該案例也簡單介紹一下CFD模塊的具體建模過程。
圖2 ABAQUS中圓柱繞流產(chǎn)生卡門渦街
建模步驟
1、打開ABAQUS6.14，選擇With CFD Model；
2、創(chuàng)建Part-KarmanVortex，Part設(shè)置如圖3所示，建立草圖如圖4所示，拉伸厚度0.01m，如圖5所示。
展開 
ABAQUS圓柱容器內(nèi)三維球體重力堆積含有ITZ界面模型
本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立球體重力密堆積三維模型，模型采用圓柱體試件，包含界面過渡區(qū)ITZ部件，可用于超高骨料占比的混凝土細(xì)觀幾何建模。
圓柱體試件內(nèi)的球體密堆積及ITZ等部件采用CAD球體密堆積_圓柱體試件3D插件在AutoCAD軟件內(nèi)參數(shù)化建模生成。插件可設(shè)置三組粒徑范圍的球體顆粒，并可指定每組粒徑的占比。在本案例中為方便網(wǎng)格劃分，將球體間的最小間距設(shè)置為2毫米，界面過渡區(qū)ITZ厚度設(shè)置為1毫米，如需獲取更高的骨料占比，可將上述兩個參數(shù)調(diào)小，來實(shí)現(xiàn)更為密集的骨料堆積狀態(tài)。
將CAD中生成的球體密堆積骨料、空心球ITZ部件、圓柱體水泥砂漿基體分別導(dǎo)出為iges格式文件，三部分模型在CAD內(nèi)分圖層繪圖，可方便的批量導(dǎo)出。
將三份iges文件以部件的形式導(dǎo)入到ABAQUS內(nèi)，建立混凝土細(xì)觀中的砂漿、粗骨料、ITZ部件。
為各個部件分別設(shè)置材料，如水泥砂漿及界面過渡區(qū)ITZ均可采用混凝土損傷塑性材料參數(shù)，這里使用EasyCDP插件快速設(shè)置CDP材料屬性。
將混凝土細(xì)觀中的骨料、砂漿、ITZ部件進(jìn)行裝配，插件建模時已將各部件的位置進(jìn)行了對齊，因此裝配后無需再次移動。
根據(jù)模擬工況的需要設(shè)置分析步并施加載荷邊界條件等，并進(jìn)行網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格劃分時建議單元尺寸應(yīng)接近建模時在插件中設(shè)置的最小間距及界面層厚參數(shù)，以確保網(wǎng)格質(zhì)量。
展開 ABAQUS基于CT斷層掃描的三維圓柱體多孔結(jié)構(gòu)建模
首先采用CT掃描獲取多孔圓柱試件的斷層掃描文件。
在Abaqus CAE軟件內(nèi)，采用AbyssFish CT2Model 3D V1.0插件對CT斷層掃描文件在Abaqus內(nèi)進(jìn)行多孔結(jié)構(gòu)的三維重建。
將此模型建立網(wǎng)格部件后，采用Random Element Del插件，將外部單元刪除，形成圓柱體模型。
在網(wǎng)格-編輯-單元-刪除下，區(qū)域選擇中選取Set-1，刪除單元集，形成多孔結(jié)構(gòu)模型。
對模型添加材料，并指派截面、裝配、設(shè)置分析步、載荷。模型的上表面添加位移條件，下表面設(shè)置固定支撐，使模型處于軸心受壓狀態(tài)。
創(chuàng)建并提交作業(yè)，查看結(jié)果。
展開 Abaqus旋轉(zhuǎn)車削案例
計算過程包含兩個Step：
Step-1：工件旋轉(zhuǎn)加速階段；
Step-2：車削階段。
這兩個階段均采用“Dynamic, Temp-Disp, Explicit”分析類型，工件材料考慮了塑性、Johnson-Cook影虎、Johnson-Cook失效等，刀具采用了Rigid 。
Abaqus隨機(jī)球體三維圓柱體試件建模插件 ￥98
插件介紹
AbyssFish Random Sphere Cylinder 3D V2.0 插件可在Abaqus內(nèi)參數(shù)化生成隨機(jī)分布的球體部件及圓柱體試件三維模型。插件可用于構(gòu)建球體骨料混凝土細(xì)觀、球體彈丸、泡沫混凝土、多孔結(jié)構(gòu)模型等，可設(shè)置模型的尺寸、球體的粒徑分布、球體比例等參數(shù)。
模型說明
插件采用多部件（Part）裝配方式，分別建立隨機(jī)分布的球體及帶有孔洞的圓柱體部件，并進(jìn)行模型裝配。
插件建立的模型中每個球體為一個獨(dú)立的部件，且插件已對所有球體進(jìn)行空材料的指派，用戶可批量更改球體的截面屬性。
模型中所有球體可以批量進(jìn)行網(wǎng)格劃分，方便用戶使用。
注意，插件僅完成了幾何部件的裝配操作，并未指定材料屬性、分析步、相互作用、載荷、網(wǎng)格等，此部分內(nèi)容需要用戶根據(jù)模擬內(nèi)容自行設(shè)置。
參數(shù)說明
Diameter、Height：設(shè)置圓柱體模型的直徑及高度。單位全局統(tǒng)一即可。
Diameter Min、Diameter Max：球體的直徑分布區(qū)間。隨機(jī)球體均勻分布在設(shè)定的參數(shù)值范圍內(nèi)。
Sphere ratio：所有球體的體積占圓柱體體積的比例。
Gap_min：球體之間可能存在的最小間距，本參數(shù)設(shè)置是為了防止球體之間距離過小造成模型中存在小邊，而影響到后期的網(wǎng)格劃分。
Steps_max：最大投放次數(shù)，模型采用隨機(jī)投放算法，達(dá)到設(shè)定的投放嘗試次數(shù)后停止。此參數(shù)若設(shè)置過小可能會達(dá)不到設(shè)定的球體百分比，應(yīng)根據(jù)球體數(shù)量適當(dāng)調(diào)整。
適用版本
插件可運(yùn)行在Windows10、11系統(tǒng)上，支持Abaqus2024及以上版本。
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