abaqus降低應力的案例
機械結構設計中降低應力集中因素的方法
在尺寸突變處，如果沒有采用圓角過渡，會導致有限元分析中應力無限增大。
實際上，在結構設計中，為了降低應力集中因素，有一些基本的設計法則，簡述如下：
1.修改形狀
（1）圓角
在構件中絕對禁止出現尖銳轉角。因為由理論分析可知，當圓角的曲率半徑趨向零時，其應力集中系數趨向無窮大。用圓角代替尖銳轉角，能有效緩和應力集中。下面是工程上應用圓角的例子。
（2）流線型
對于變截面的受拉桿件或受壓桿件，如果采用流線型過渡，可以使得構件應力均勻，從而避免應力集中。
Moldex3D模流分析之優化異型水路降低LED透鏡殘留應力
菲涅爾透鏡可以有效降低成本。東莞理工學院利用Moldex3D軟件優化菲涅爾透鏡水路設計，成功設計異型水路，使產品冷卻后溫度分布均勻；結合正交試驗得到最佳成型工藝，優化產品成型周期，降低產品應力。最終協助企業降低生產成本，提高生產效率。
挑戰
1、產品外觀避免有明顯縫合線、流痕等外觀缺陷
2、產品對表面精度要求較高，表面粗糙度須小于20nm
3、使產品冷卻后溫度分布均勻，降低成型周期
4、降低產品內部殘留應力
解決方案
陳磊博士等人使用Moldex3D Conformal Cooling及Stress等模塊多次驗證普通水路與異型水路設計，不斷進行拓撲優化，使產品經冷卻后達到溫度均勻的目的后，再透過Moldex3D對光學及殘留應力的預測，進一步優化改善工藝，快速找到最佳成型工藝方案與水路方案，大大縮短了產品的研發周期，達到產學研的目的。
效益
1、找到最佳異型水路布置方案，解決產品冷卻后溫度分布不均的問題
2、產品冷卻時間從15秒縮短至13秒
3、有效控制縫合線溫度，降低其對產品外觀影響
4、符合產品尺寸精度要求
5、產品殘留應力低且均勻
案例研究
與LED連接的LED透鏡是用于提高光的利用效率和發光效率，對外觀質量要求較高，應避免縫合線、流痕或其他表面缺陷；表面粗糙度也應小于20nm。 在本研究中，原始的冷卻水路設計(圖一)會導致冷卻后溫度分布不均，造成更大的翹曲及更高的熱殘留應力，且會拉長冷卻時間。
圖一 原始水路設計
原始冷卻系統的溫度和殘留應力分布如圖二和圖三所示。可以發現，熱量聚集在球體中心，因此溫度和殘留應力變化很大，被視為光學組件的缺陷。
圖二 原始水路系統的溫度分布
圖三 原始水路系統的殘留應力
研究團隊采用3D打印的異型冷卻水路來優化冷卻效果，共開發了兩種不同的異型水路，如圖四(a)、(b)。
展開 Moldex3D模流分析之東莞理工學院利用Moldex3D異型水路降低透鏡殘留應力
菲涅爾透鏡可以有效降低成本。東莞理工學院利用Moldex3D軟件優化菲涅爾透鏡水路設計，成功設計異型水路，使產品冷卻后溫度分布均勻；結合正交試驗得到最佳成型工藝，優化產品成型周期，降低產品應力。最終協助企業降低生產成本，提高生產效率。
挑戰
產品外觀避免有明顯縫合線、流痕等外觀缺陷
產品對表面精度要求較高，表面粗糙度須小于20nm
使產品冷卻后溫度分布均勻，降低成型周期
降低產品內部殘留應力
解決方案
陳磊博士等人使用Moldex3D Conformal Cooling及Stress等模塊多次驗證普通水路與異型水路設計，不斷進行拓撲優化，使產品經冷卻后達到溫度均勻的目的后，再透過Moldex3D對光學及殘留應力的預測，進一步優化改善工藝，快速找到最佳成型工藝方案與水路方案，大大縮短了產品的研發周期，達到產學研的目的。
效益
找到最佳異型水路布置方案，解決產品冷卻后溫度分布不均的問題
產品冷卻時間從15秒縮短至13秒
有效控制縫合線溫度，降低其對產品外觀影響
符合產品尺寸精度要求
產品殘留應力低且均勻
案例研究
與LED連接的LED透鏡是用于提高光的利用效率和發光效率，對外觀質量要求較高，應避免縫合線、流痕或其他表面缺陷；表面粗糙度也應小于20nm。 在本研究中，原始的冷卻水路設計(圖一)會導致冷卻后溫度分布不均，造成更大的翹曲及更高的熱殘留應力，且會拉長冷卻時間。
圖一 原始水路設計
原始冷卻系統的溫度和殘留應力分布如圖二和圖三所示。可以發現，熱量聚集在球體中心，因此溫度和殘留應力變化很大，被視為光學組件的缺陷。
展開 ABAQUS/Explicit顯式計算成本的降低
加速模擬過程降低計算成本
為了減少所需的增量步數，n，可以加快模擬（相對于事件的實際時間），即人為地縮短事件的時間周期，但是這可能引發兩個錯誤：
（1） 如果模擬速度過快，增加的慣性力將嚴重影響之后的分析結果。避免該情況的唯一方法是適當的提速，不能過大。
（2） 除了慣性力，其他因素，例如材料特性也可能與速率有關。在這種情況下，所模擬事件的實際時間不能更改。
這種方法很常見，例如在模擬貫入問題時，現場實際的時間可能是幾個小時，貫入速度為幾毫米每秒，而模擬時通常將分析時間設置為幾秒或幾分鐘，來降低計算成本。
Step time（/s）
10
5
2.5
速度（mm/s）
50
100
200
CPU time（/s）
38.4
26.6
19.3
注：此處使用了相同的多線程和質量縮放。
加速模擬過程降低計算成本效果顯著，但是速度必須合適。
3. 質量縮放降低計算成本
人為地增加材料密度ρ，假定放大因子為f2，則增量步數由n降低到n/f，T降低到T/f，這個概念稱為“質量縮放”。它降低了事件時間與波動在單元間傳播的時間之比，同時使事件時間保持不變。這允許在分析中包含與速率相關的特性。但必須謹慎地使用，以確保慣性力不會對分析結果產生顯著影響。質量縮放對慣性力的影響與加速模擬時間的方式相同。質量縮放可以通過改變密度來完成，但是ABAQUS中提供了更多的方法來縮放整個模型或模型中的特定單元集。
展開 
【abaqus】個人筆記—應力奇異&應力平均&應力集中
【abaqus】個人筆記—應力奇異&應力平均&應力集中
ABAQUS熱應力分析 附ABAQUS中初始地應力的施加下載
軋輥與Cu層的熱傳導系數
下載地址：ABAQUS中初始地應力的施加
Abaqus帶螺紋螺栓接觸應力分析淺析 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應力分析淺析
目前的常規做法通常有兩種：1.簡化，用RBE2和beam梁來代替螺栓，這樣不能反映連接螺栓真實應力，圖1為某結構連接螺栓簡化的beam梁應力云圖，沒有接觸應力：
.直接做出來螺栓螺紋采用接觸分析，雖然得出的結果很精確，但這樣前處理工作量大（螺栓和螺紋用六面體網格建模）、計算量大（接觸收斂困難），如圖為某結構帶螺紋螺栓和連接件模型（圖2）和計算得出的結果（圖3）：
圖3 計算結果
那么，有什么好辦法可以不用簡化帶螺紋螺栓，不用直接做出帶螺紋螺栓，又能得到足夠精確的結果？
運用大型通用非線性有限元分析軟件Abaqus，只需要在接觸定義中設置跟實際螺紋形狀有關聯的參數，如牙角、螺距、螺栓小徑等，就可以模擬真實的連接螺栓接觸狀況。既可以得到足夠精確的分析結果，又節省了時間專注進行其他的分析設置。如圖4，為連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓：
圖4 連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓
圖5為某結構直徑10MM的帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分布云圖：
圖5 某結構直徑10mm帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分部云圖
展開 ABAQUS-真實應力和名義應力轉化
ABAQUS-真實應力和名義應力轉化.doc
針對某袋除塵器整體進行ABAQUS有限元分析，考慮九項載荷工況，分析設備靜應力、熱應力、變形及熱膨脹數值 ￥15
某袋除塵殼體結構選型如下：
箱體板厚5mm
箱體角柱：角鋼L90*56*8
箱體加強筋：角鋼L90*56*6
花板厚6mm
花板下加強筋：橫向為扁鋼80*6，縱向為扁鋼100*6
箱體中間支撐管：鋼管Φ60*5
圖1 袋除塵殼體結構示意圖
2、 建立模型
按照殼體結構示意圖建立幾何模型如圖2所示。
圖2 建立幾何模型
三、約束條件及載荷
立柱底部約束如圖3所示。
圖3 立柱底部邊界約束
載荷：
（1）自重（軟件考慮）；
（2） 頂部載荷：檢修載（按400kg/m2）；
（3） 花板處載荷：濾袋、濾籠、濾袋積灰（積灰厚度按5mm）共3.06t；
（4） 灰斗積灰重：滿灰9.6t；
（5） 保溫載荷：按25kg/m2；
（6） 負壓11000Pa或正壓8000Pa兩種工況分別施加；
（7） 煙道及檢修平臺載荷：上煙道（出氣端）900kg，下煙道（進氣端）
400kg，上中下三層檢修平臺檢修載荷均為400×2.85×3.25=3705kg。
注：此項載荷殼體和鋼支架各占一半。
（8） 灰斗卸灰口載荷（方向按照幾何模型坐標系）：FX=4700N，FY=3500N，FZ=-4700N，MX=3690N.m，MY=4800N.m，MZ=5540N.m。
（9） 頂部牛腿處檢修荷載：單個牛腿處載荷為1t，頂板為260×260，轉化為面壓添加，面壓為1×10×1000/260/260=0.148N/mm2。
下圖4所示為載荷添加圖示：
（a）負壓11000Pa （b）正壓8000Pa （c）花板處載荷
展開 ABAQUS中mises應力云圖顯示的最大值還不到屈服應力值為啥還有PEEQ值
ABAQUS中mises應力云圖顯示的最大值還不到屈服應力值為啥還有PEEQ值，PEEQ云圖有變形值
ABAQUS中求解某部分單元的平均應力或平均應變 ￥10
1、參考模型：單向纖維的RVE模型；
2、腳本功能：針對指定的單元集合，在后處理中求解平均應力和平均應變。
3、應用的公式：一階均勻化計算方法。對于 RVE 模型的平均真應力和平均真應變，可通過對 RVE 內每一個單元的真應力 （真應變）取均值獲得。使用一階均勻化計算方法輸出的應力和應變適用于各種邊界條件，但需要對每個單元進行應力（應變）的輸出和計算。
通過Abaqus python腳本批量獲取節點的應力 ￥25
背景
有限單元法計算單元積分點的應力應變值，而對于節點的應力應變值是通過外插得到的，Abaqus中云圖顯示的就是經過插值和平均后的節點的值。通過工具欄的Query-Probe values可以查看單元或節點的應力應變等結果。
對于自動化的后處理場景，通常需要自動批量地獲取單元/節點的結果，通常都需要通過python腳本來實現。通過類似odb.steps['Step-1'].frames[-1].fieldOutputs['S']的場輸出可以比較方便地直接獲得單元的積分點應力，但沒有直接的API可以獲取節點的應力應變等結果。
如果需要獲取部件表面節點應力，可以通過創建路徑+XYData的方式實現，但想要獲得最大節點應力，則該方式不便實現。
2. 通過python腳本獲取節點應力結果
本文通過fieldOutput.getSub()函數獲取所有單元的節點結果，并對每一節點關聯的多個單元的節點值進行平均后得到節點的結果。以下以某個簡單的odb結果進行驗證。
（1）批量獲得節點的mises應力值
（2）批量獲得節點的X方向正應力值
（3）批量獲得節點的最大主應力值
（4）獲取節點的最大mises應力及編號
3. 獲取節點應變等結果
只需將腳本程序中的應力場改為應變成E等即可，此處不再演示。
以下為本文的python腳本代碼（代碼中作了必要的簡單注釋）。
展開 abaqus模擬圓孔結構中應力集中分析 ￥19.89
<p>1.問題描述 </p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202502/attachment/f337440f18204bb49994cddb8926c825.png" style="display: inline-block;">
<img src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/f337440f18204bb49994cddb8926c825.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/f337440f18204bb49994cddb8926c825.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/f337440f18204bb49994cddb8926c825.png?image_process=/format,webp" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/f337440f18204bb49994cddb8926c825.png">
</figure>
</figure><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
展開 ABAQUS 噴丸殘余應力分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、掌握噴丸三維模型的繪制
2、掌握顯示動力學分析相關的材料參數設置
3、理解顯示動力學分析步的建立
4、學習噴丸強化分析的相互關系的設置
5、了解顯示動力學網格的劃分
6、學習結果后處理的查看與對比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
本案例完整得提供了分析相關所有的分析文件。
?
ABAQUS實用子程序SPRINC提取主應力
實用子程序SPRINC
在ABAQUS中使用UMAT子程序時有時會使用到最大主應力進行計算。通過查閱幫助文檔，ABAQUS實用子程序SPRINC可以在UMAT中計算最大主應力和最大主應變，SPRIND可以計算最大主應力和最大主應變的方向。
下面是ABAQUS幫助文檔關于實用子程序SPRINC的介紹：
SPRINC (calculate principal values)
Interface
CALL SPRINC(S,PS,LSTR,NDI,NSHR)
Variables to be provided to the utility routine
S
Stress or strain tensor.
LSTR
An identifier. LSTR=1 indicates that S contains stresses; LSTR=2 indicates that S contains strains.
NDI
Number of direct components.
NSHR
Number of shear components.
Variables returned from the utility routine
PS(I), I=1,2,3
The three principal values.
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