abaqus對應力的理解的案例
ABAQUS學習筆記—對應力應變的部分理解
之前關于后處理的一些文章，由于一些原因全部刪除，故今天開始重新開始分享一些關于ABAQUS的一些知識，希望能夠對大家有所幫助，也希望大家能夠繼續支持筆者。
那么今天，我們再對‘’ABAQUS中應力應變的部分理解的‘’內容進行講解。
在ABAQUS中，一般是把X軸當成1軸，Y軸當成2軸，Z軸當成3軸，那么：
S11就是X軸向的應力，正值為拉應力，負值為壓應力；
S22就是Y軸向的應力，正值為拉應力，負值為壓應力；
S33就是Z軸向的應力，正值為拉應力，負值為壓應力；
S12就是在YZ平面上，沿Y向的剪力；
S13就是在YZ平面上，沿Z向的剪力；
S23就是在XZ平面上，沿Z向的剪力；
由于剪力的對稱性:S11=S21,S13=S31,S23=S32；
由以上可知，S11，S22，S33為主應力；S12，S13，S23為切應力；
主應力分別以σ1，σ2，σ3表示，按數值排序為：σ1≥σ2≥σ3。在ABAQUS中分別對應為：Max.principal；Mid.principal；min.principal。這三個量在任何坐標下都是不變量。
我們可利于最大應力判斷一些情況：比如最大主應力（拉應力）大于混凝土的抗拉強度，則認為混凝土開裂；通過顯示最大主應力的法線方向，則可大致表示出裂縫的發展影響。
應變中一些符號的含義
E——總應變
EP——主應變
EE——彈性形變
PE——塑性應變分量
Eij——應變分量
Ie——非彈性應變分量
PEEQ——等效塑性應變。若該值大于0，則認為已經屈服
注：在ABAQUS后處理中，盡量不要看Mises，其表示平均應力，更適合金屬材料；對于鋼筋混凝土結構，我們要看其單軸拉伸方向上的應力和對應的應變。
展開 ABAQUS中對應力、應變的部分理解
對應力的部分理解
對應變的部分理解
轉自公眾號——ABAQUS大世界
旨在分享，若侵即刪.
ABAQUS在油氣開發工程地質力學模擬中地應力的理解
基于ABAQUS進行油氣開發工程地質力學模擬過程中輸入地應力這一初始條件是必不可少的，但要注意的是有關文獻所給出的地應力和我們要輸入的地應力是存在理解偏差的。
通常情況下，大多數文獻所給出的地應力為總應力（根據有效應力原理可知），而我們在ABAQUS軟件中所要輸入的時有效應力。這是由于我們再輸入材料屬性時沉積物密度要輸入干密度，而輸入地應力時要按照浮密度計算所決定的。
舉例說明：
上表中，儲層深度為1350m，孔隙壓力為12.8MPa，這里的垂向地應力為29MPa指的是總應力，在ABAQUS中輸入垂向地應力時要輸入29.0-12.8MPa=16.2MPa。最大水平主應力和最小水平主應力的輸入同垂向主應力。
本帖可能對于初學者理解文獻中所述地應力與實際輸入的地應力差異有一定幫助
展開 簡單理解Mises應力分量
在ABAQUS中分別對應為：Max.principal；Mid.principal；Min.principal。這三個量在任何坐標下都是不變量。
一張圖理解應力應變曲線
仿真軟件:abaqus、ansys、flunet、comsol、hypermesh、moldflow等，涉及領域有機械材料土木物理等。
ANSYS Workbench中的7種應力結果如何理解？
在ANSYS Workbench的結構分析后處理中，我們經常會關注應力。在選擇一個對象并查看某種應力后，會在其細節視圖中出現一個積分點結果的顯示選項，說明要觀察應力的哪種結果，如下圖。
這里面有七種查看應力的方式。那么這些方式分別是什么含義呢？
由于應力是我們做結構力學分析時最為關注的對象，因此弄清楚ANSYS所給的應力究竟是什么意思也就變得非常重要。這七種應力的含義及相互關系如下圖。
從上圖中可以看到，在計算出積分點的應力以后，其它應力都是在其基礎上推算出來的。下面說明每一個選項的推算過程。
（1）unveraged---------沒有平均化的應力。此時在單元內部，基于積分點的應力根據形函數推算該單元幾個節點的應力。因為它是在積分點應力的基礎上做的第一次運算，所以相對準確。此時如果一個節點周圍毗鄰幾個單元，那么這幾個單元在同一點處會有不同的應力值。
（2）areraged--------節點的平均化應力。在對所有單元進行計算，得到其節點的應力后，此時對于共享節點，對該點的幾個應力進行平均，得到該點的應力。
（3）nodal difference------節點應力差的最大值。對于共享節點，還沒有進行應力平均時，它有幾個應力，對這幾個應力排序，得到最大值，最小值；用最大值減去最小值，得到的值稱為nodal difference.
（4） nodal fraction------對于一個共享節點，用（3）除以（2），得到一個比率，就是nodal fraction.
所以，（2）（3）（4）都是對于共享節點，在不同的單元間進行計算的。
（5）elmemntal difference-----在一個單元內部操作。
展開 Adams中柔性體模態應力恢復的一點理解
關于adams中的柔性體模態應力恢復（modal stress recovery）：
1 在用有限元軟件生成MNF的時候，是可以選擇是否包含應力，應變信息的。由于我們在adams中只關心變形（即特征值，特征向量），且希望柔性體文件較小，因此一般不選應力，應變。但是若要查看應力，此時就需要選上。
2 MSC Fatigue提供了一種基于模態應力恢復的進行疲勞計算的方法。其一般步驟是：（1）利用有限元Nastran生成MNF文件（包含變形及應力，供adams使用），及XDB文件（包含模態應力，modal stress）（2）利用帶有MNF文件的Adams模型進行工況仿真，利用durability插件輸出部件的模態位移（modal coordinate）；（3）在MSC Fatigue中進行加載，其中載荷信息是由上述兩部分組成，每階模態的模態應力及相對應的模態位移。
PS：以上為個人理解，歡迎指正。
展開 abaqus增量步的理解
對于這個分析過程我們可以這樣理解，比如對于初始增量步如果設置過下會增加計算過程，但是過大會導致不收斂的問題這就是因為，如果過大，abaqus折減了5次仍然沒有收斂，所以abaqus就會停止運算。導致不收斂的問題。
這樣最大增量步對于收斂性是沒有要求的，但是合理的設置也會有一些很好的作用，比如我要看荷載變化下結構的變形，如果設置time period為1 max increment 為0.1，那么我們肯定可以看到至少5次的結果了。
abaqus增量步的理解
對于這個分析過程我們可以這樣理解，比如對于初始增量步如果設置過下會增加計算過程，但是過大會導致不收斂的問題這就是因為，如果過大，abaqus折減了5次仍然沒有收斂，所以abaqus就會停止運算。導致不收斂的問題。
這樣最大增量步對于收斂性是沒有要求的，但是合理的設置也會有一些很好的作用，比如我要看荷載變化下結構的變形，如果設置time period為1 max increment 為0.1，那么我們肯定可以看到至少5次的結果了。
ABAQUS后處理S12,S13,S23的理解
在下食詩吃詞，今天我們來討論一下ABAQUS后處理中S12，S13，S23的含義。
有過彈塑性力學基礎的同學們都知道，我們單元的應力狀態有正應力與剪應力，根據坐標的指向，可以分為以下類別：
正應力：σxx，σyy，σzz
切應力：τxy，τxz，τyx，τyz，τzx，τzy
我們知道：
τxy=τyx，τxz=τzx，τyz=τzy
其在彈性力學中的分布跟坐標系相關，如下所示：
如上圖，z坐標方向單元面的法向應力為z方向的正應力σzz，z坐標方向的指向x方向的切應力則為τzx，z坐標方向的指向y方向的切應力則為τzy。正如大家所知，在ABAQUS默認坐標系中，我們的x=1，y=2，z=3。
而我們的后處理中得到的應力為：
S11，S22，S33，S12，S13，S23
由此便可確定我們在既定坐標系下的正應力與各個剪應力的方向。
即
S11=σxx，S22=σyy，S33=σzz，S12=τxy=τyx，S13=τxz=τzx，S23=τyz=τzy
如此，我們便可確定所建模型的剪應力等方向。
由下我們建立如下模型：
上部模型為上下端完全固定，側面施加20MPa的壓強，計算分析得到結果如下圖，以S13為例。
提取如圖位置單元，根據單元以及上圖坐標系畫出分析圖如下：
需要注意的是，我們ABAQUS中的坐標是裝配時默認的，那么根據結果圖中的坐標系畫出與彈塑性力學中不同方法的坐標，以相同的方法來判斷我們的各個剪應力方向即可得到以上結果。
展開 ABAQUS中對time increment的根本理解
ABAQUS中對time increment的根本理解
abaqus的step里有maximum number of increment、initial increment、minimum increment 、maximum increment四個量許多網友不知怎樣設置合理，合理設置是建立在深刻理解基礎上的。
要理解這個問題，首先需要了解abaqus的計算過程和有限元計算收斂性問題，abaqus首先用initial值輸入進行疊代計算，如果計算結果收斂，則繼續以這個值代入計算下一步，如果不收斂，則自動減小時間步長（time increment）重新計算直到收斂然后計算下一步。
但是如果時間步長減小到最小值minimum時計算結果還是不收斂，則abaqus將停止計算，由此可知maximum值和minimum值分別是abaqus在收斂計算時時間步長的上下限，同時total time=求和(time increment*number)，當時間步長很小時，需要計算的步數number相應增大(電腦計算花的時間也隨之增大)，因此number一般要設置較大值。minimum并不是越小越好，因為1)number即計算時間增大2)abaqus計算精度約在10^(-5),當時間步長小于這個值，計算結果已經沒什么意義了。
展開 
abaqus增量步的理解
對于這個分析過程我們可以這樣理解，比如對于初始增量步如果設置過下會增加計算過程，但是過大會導致不收斂的問題這就是因為，如果過大，abaqus折減了5次仍然沒有收斂，所以abaqus就會停止運算。導致不收斂的問題。
樣最大增量步對于收斂性是沒有要求的，但是合理的設置也會有一些很好的作用，比如我要看荷載變化下結構的變形，如果設置time period為1 max increment 為0.1，那么我們肯定可以看到至少5次的結果了。
ABAQUS動態分析的理解
ABAQUS動態分析的理解
如果只對結構承受載荷后的長期響應感興趣，靜力分析(static analysis)是足夠的，如果加載時間很短(例如在地震中)或者載荷在性質上是動態的(例如來自旋轉機械的載荷)，就必須采用動態分析(dynamic analysis)。
1.基本方程
Mü+I-P=0
M為結構的質量；ü為結構的加速度；I為在結構中的內力；P為所施加的外力。動態分析與靜態分析的主要區別在于：1）是否包含慣性力Mü，動態分析包含，靜態不包含；2）靜態分析的內力只有結構變形內力，而動態分析的內力是由結構變形和運動(如阻尼)產生的內力共同決定。
2.ABAQUS中的動態分析的基本解法：
1）振型疊加法（modal superposition procedure）：用于求解線性動態問題；
常用語以下幾種情況：
a）系統是線性的，即線性材料特性，無接觸行為，不考慮幾何非線性。
b）響應只受相對較少的頻率支配。當在響應中頻率成分增加時，例如打擊和碰撞問題，振型法的效率將會降低。
c）載荷的主要頻率應該在所提取的頻率的范圍之內，以確保對載荷的描述足夠準確。
d）特征模態應該能精確的描述任何突然加載所產生的初始加速度。
e）系統的阻尼不能太大。
2）直接解法（direct-solution dynamic analysis procedure）：主要用于求解非線性動態問題。因為對于非線性分析，結構的固有頻率會發生明顯的變化，所以振型疊加法已不再適用。
3.ABAQUS中阻尼及其確定
1）
庫侖阻尼，物體之間因為接觸或者相互滑動產生的阻尼力。
展開 abaqus中分析步、增量步的理解
abaqus的step里有maximum number of increment、initialincrement、minimum increment 、maximum increment四個量許多網友不知怎樣設置合理，合理設置是建立在深刻理解基礎上的。
要理解這個問題，首先需要了解abaqus的計算過程和有限元計算收斂性問題，abaqus首先用initial值輸入進行疊代計算，如果計算結果收斂，則繼續以這個值代入計算下一步，如果不收斂，則自動減小時間步長（time increment）重新計算直到收斂然后計算下一步。
但是如果時間步長減小到最小值minimum時計算結果還是不收斂，則abaqus將停止計算，由此可知maximum值和minimum值分別是abaqus在收斂計算時時間步長的上下限，同時total time=求和(timeincrement*number)，當時間步長很小時，需要計算的步數number相應增大(電腦計算花的時間也隨之增大)，因此number一般要設置較大值。minimum并不是越小越好，因為：
1)number即計算時間增大
2)abaqus計算精度約在10e-5，當時間步長小于這個值，計算結果已經沒什么意義了。
有限元計算收斂性與（最小空間步長/時間步長）值有關，若minimum設為10e-5，還是不收斂，可適當減小空間步長（即把網格畫細點），當然還有一些其他辦法，如果實在計算不了，也許是模型本身有點問題，或改為顯示explicit計算。
展開 ABAQUS接觸對中主面和從面的理解
加群方法：先加CAE仿真與數值模擬小編為好友（微信號 stokisyd ），發送消息“進群”，有abaqus等有限元資料，包含文檔書籍與視頻。
PART1：理解
ABAQUS/Standard接觸分析中的接觸對由主面(master surface)和從面(slave surface)構成。在模擬過程中，接觸方向總是主面的法線方向，從面上的節點不會穿越到主面，但主面上的節點可以穿越從面。
定義主面和從面時要注意以下問題：
1、應選擇剛度大的面作為主面。這里所說的剛度，不僅要考慮材料本身的特性，還要考慮結構的剛度。解析面(analytical surface)或由剛性單元構成的面必須作為主面，從面則必須是柔體上的面（可以是施加了剛性約束的柔體）。
2、如果兩個接觸面的剛度相似，則應選擇網格較為粗的面作為主面。
3、兩個面的節點位置不要求是一一對應的，但如果能夠一一對應，可以得到更精確的結果。
4、主面不能是由節點構成的面，并且必須是連續的。如果是有限滑移（finite sliding），主面在發生接觸的部位必須是光滑的，不能有尖角。
5、如果接觸面在發生接觸的部位有很大的凹角或者尖角，應該將其分別定義為兩個面。
6、如果是有限滑移，則在整個分析過程中，都盡量不要讓從面節點落到主面之外，尤其是不要落到主面的背后，否則容易出現收斂問題。
7、一對接觸面的法線方向應該相反，換言之，如果主面和從而在幾何位置上沒有發生重疊，則一個面的法線應該指向另一個所在的那一側，對于三維實體，法線應該指向實體的外側。如果法線方向錯誤，ABAQUS往往會將其理解為具有很大過盈量的過盈接觸，因而無法達到收斂
PART:2：問題
abaqus 定義接觸分析后從面侵入到主面中,如何解決?
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