abaqus約束詳解的案例
有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實現(xiàn)方式研究系列47：約束關(guān)系（3）-船舶規(guī)范約束導(dǎo)致的Max Ratio問題
有限元中的約束很多場景大家用的是邊界中的簡支、固支等約束，但從更廣泛的角度上講，只要表示一個節(jié)點的某個自由度依賴于其它的節(jié)點自由度或者取某個特定值，就可以稱為約束關(guān)系。只不過對固支、簡支等直接自由度=0，在有限元中直接減縮剛度陣就行，很容易求，但對節(jié)點自由度相互依賴的約束關(guān)系就比較復(fù)雜了。約束關(guān)系主要有兩類。
（1） 一類是MPC點之間的約束。Nastran的MPC的靈活度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Abaqus，Nastran的主節(jié)點可以選擇123自由度，也可以對每個從節(jié)點設(shè)置不同的自由度，還能主節(jié)點和從節(jié)點互相包含，Abaqus更多的是只負(fù)責(zé)80%的常用應(yīng)用場景，復(fù)雜功能讓你編子程序，但事實上一線仿真工程師又有多少人愿意編子程序呢？這種做法導(dǎo)致雖然Abaqus無論從用戶體驗、非線性還是商業(yè)化都比Nastran好很多，但很多線性的工程復(fù)雜問題還是沒法替代Nastran。
（2） 另一類是Contact、Tie等的面之間的約束關(guān)系。在這方面Abaqus要明顯強于Nastran了。
我們將用統(tǒng)一的公式來求解這兩類關(guān)系，同時也從軟件實現(xiàn)層面說明一下針對這兩類情況的各自差異。分幾篇文章來介紹約束關(guān)系，本篇是約束關(guān)系（3）- 船舶規(guī)范約束導(dǎo)致的Max Ratio問題，這是我們碰到的1個實際的工程問題，當(dāng)自主CAE軟件往外推廣時，只要用，就會有各式各樣的問題，最基本也是最重要的一條是自主CAE軟件算出來的結(jié)果只要不符合預(yù)期或者商軟的結(jié)果，就必須要你解釋why？不會有人覺得商軟或者建模等等有問題，無一例外都默認(rèn)是自主軟件的錯。不過這也正常，一開始商軟推廣也是這么過來的，就是現(xiàn)在，如果商軟客戶提出問題，一般商軟技術(shù)支持的響應(yīng)速度也是必須要在24個小時內(nèi)回復(fù)。
展開 ABAQUS中點面耦合約束的荷載單位
該同學(xué)向我提問：在ABAQUS中，點面耦合時在點上施加的力荷載是N的單位還是Pa的單位呢？
我當(dāng)時一看到這個問題，就想到的肯定是N的單位（當(dāng)然經(jīng)過試驗這也確實是正確答案，如果大家只是看答案的話，那么接下來的內(nèi)容也不必再看了，感謝大家），畢竟施加的荷載名稱是concentrated force，并且我們平時在給耦合點施加位移荷載時，得到的反力也是N的單位。但是該同學(xué)糾結(jié)于一句話，那就是點面耦合之后，我加到點上的荷載，就相當(dāng)于加到面上，那是不是我施加到面上的每一點荷載都是N，那么分布開來應(yīng)該是N/m2，或者N/mm2，即壓強單位。
想解答這個疑問其實很簡單，只需要建立三個簡單的模型（其實更簡單的方法只需要建一個表面比單位尺寸（1*1）大一定數(shù)量的塊體，而后通過對耦合點施加力荷載，看其結(jié)果分析量級即可知道答案，但是為了防止偶然性（即單位尺寸的模型），本帖借鑒”Yy“同學(xué)的做法，建立三個模型），模型如下：建立100*100*100mm的立方體，隨便給一個材料，立方體下表面完全約束，三個模型網(wǎng)格尺寸相同，分別施加三種上表面力荷載：
1，點面耦合的模型，在耦合點施加數(shù)值為-200的荷載，如下所示：
最終得到應(yīng)力狀態(tài)如下：
此結(jié)果的點面耦合為運動分布，運動學(xué)耦合將耦合節(jié)點的運動約束為參考節(jié)點的剛體運動。該約束可以應(yīng)用于耦合節(jié)點上相對于全局或局部坐標(biāo)系的用戶指定的自由度。
展開 ABAQUS中剛體約束介紹
選擇完成如下圖所示：
此時Region顯示被約束的區(qū)域set名稱，Point狀態(tài)為Picked。
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另外，在參考點定義中，如果勾選Adjust point to center of mass at start of analysis時，ABAQUS可自動將參考點定位到剛體約束中的計算質(zhì)心位置處。
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最后，如果進(jìn)行完全耦合的熱應(yīng)力分析中需要定義剛體約束時，可通過勾選Constrain selected regions to be isothermal實現(xiàn)等溫的剛體約束。
以上就是ABAQUS中定義剛體約束的方式，下一期將會匯總剛體部件和剛體約束的區(qū)別和聯(lián)系。另外，今天在文末列出了近期由ABAQUS模擬沖擊延伸而寫的文章，歡迎大家點擊閱讀。
本文來自ABAQUS微信公眾號
展開 Abaqus 在巖土工程的應(yīng)用 附abaqus巖土工程實例詳解費康下載
ABAQUS軟件廣泛應(yīng)用于巖土工程有其技術(shù)方面的必然性。概括起來，ABAQUS的優(yōu)勢可以歸納為如下幾個方面：
（1）合理的材料本構(gòu)模型是進(jìn)行正確分析的關(guān)鍵因素，ABAQUS提供了眾多的巖土材料本構(gòu)模型，能夠真實地反映土體性狀，如土體的剪脹性、屈服性等，適用于從黏土、砂土到巖石的各種巖土材料。ABAQUS擁有摩爾庫侖模型、Cam-Clay模型、Druker-Prager模型等模型，其中Cam-Clay模型是目前很多有限元軟件沒有提供的。另外，ABAQUS提供了開放、靈活的二次開發(fā)平臺，通過自定義子程序用戶可以建立特定的模型、實現(xiàn)特定的功能。
（2）土體是典型的三相體，其有效應(yīng)力對土體的強度及變形影響較大。ABAQUS中的孔壓單元，可進(jìn)行土體的固結(jié)、滲透分析，以滿足這一需求。ABAQUS中的Soil分析步，不僅提供了流固耦合的穩(wěn)態(tài)滲流、瞬態(tài)固結(jié)的功能，而且提供了針對非飽和土的分析功能。
（3）ABAQUS提供了Geostatic分析步，可準(zhǔn)確、靈活得建立濕土（考慮靜水壓力的影響）和干土（不考慮靜水壓力的影響）初始應(yīng)力狀態(tài)。
（4）ABAQUS強大的接觸功能，可正確模擬土體與結(jié)構(gòu)之間的脫開、滑移等現(xiàn)象。
（5）巖土工程往往涉及到復(fù)雜的邊界、載荷條件，因此軟件必須具有處理復(fù)雜工況的能力。ABAQUS提供了方便的單元生死功能，用于模擬建筑結(jié)構(gòu)的施工過程；還提供了無限元，以模擬地基無窮遠(yuǎn)處的邊界條件。
綜合以上特點，ABAQUS可處理巖土工程的大部分問題，在該領(lǐng)域具有優(yōu)秀的適用性。
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Abaqus子結(jié)構(gòu)與子模型分析技術(shù) 附ABAQUS結(jié)構(gòu)工程分析及實例詳解文檔下載
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ABAQUS中七大約束類型
1.tie -綁定約束：作用是將模型的兩部分區(qū)域綁定在一起，二者之間不發(fā)生相對運動，相當(dāng) 于焊在一起。
2.rigid body--剛體約束--使一個模型區(qū)域剛體化，這個區(qū)域可以是一系列節(jié)點，單元等 ，剛體域內(nèi)節(jié)點，單元不發(fā)生相對運動，跟隨指定的參考點發(fā)生剛體位移。
3.display body--顯示體約束 不參與分析，不劃分網(wǎng)格。和剛體約束一樣，可整體發(fā)生剛性位移。
4 耦合約束--coupling 和控制點配合使用，可分為運動耦合和分布耦合，運動耦合指約束區(qū)域內(nèi)的耦合節(jié)點相對于控制點的剛體運動；分布耦合主要是通過控制點給約束區(qū)域內(nèi)的耦合節(jié)點傳遞力或力矩。
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ABAQUS軟件廣泛應(yīng)用于巖土工程有其技術(shù)方面的必然性。概括起來，ABAQUS的優(yōu)勢可以歸納為如下幾個方面：
（1）合理的材料本構(gòu)模型是進(jìn)行正確分析的關(guān)鍵因素，ABAQUS提供了眾多的巖土材料本構(gòu)模型，能夠真實地反映土體性狀，如土體的剪脹性、屈服性等，適用于從黏土、砂土到巖石的各種巖土材料。ABAQUS擁有摩爾庫侖模型、Cam-Clay模型、Druker-Prager模型等模型，其中Cam-Clay模型是目前很多有限元軟件沒有提供的。另外，ABAQUS提供了開放、靈活的二次開發(fā)平臺，通過自定義子程序用戶可以建立特定的模型、實現(xiàn)特定的功能。
（2）土體是典型的三相體，其有效應(yīng)力對土體的強度及變形影響較大。ABAQUS中的孔壓單元，可進(jìn)行土體的固結(jié)、滲透分析，以滿足這一需求。ABAQUS中的Soil分析步，不僅提供了流固耦合的穩(wěn)態(tài)滲流、瞬態(tài)固結(jié)的功能，而且提供了針對非飽和土的分析功能。
（3）ABAQUS提供了Geostatic分析步，可準(zhǔn)確、靈活得建立濕土（考慮靜水壓力的影響）和干土（不考慮靜水壓力的影響）初始應(yīng)力狀態(tài)。
（4）ABAQUS強大的接觸功能，可正確模擬土體與結(jié)構(gòu)之間的脫開、滑移等現(xiàn)象。
（5）巖土工程往往涉及到復(fù)雜的邊界、載荷條件，因此軟件必須具有處理復(fù)雜工況的能力。ABAQUS提供了方便的單元生死功能，用于模擬建筑結(jié)構(gòu)的施工過程；還提供了無限元，以模擬地基無窮遠(yuǎn)處的邊界條件。
綜合以上特點，ABAQUS可處理巖土工程的大部分問題，在該領(lǐng)域具有優(yōu)秀的適用性。
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展開 ABAQUS嵌入約束
想問下大佬們，abaqus用嵌入約束的話基體部分與嵌入材料相交的區(qū)域還參與計算嗎？查閱到文獻(xiàn)上說要對基體材料數(shù)據(jù)進(jìn)行折減，不太明白這個嵌入約束??
ABAQUS二維裂紋擴(kuò)展模擬詳解
為了驗證裂紋尖端的單元為壓縮的四邊形單元，下面將前面分析的模型文件輸出為inp文件，并導(dǎo)入到ABAQUS中，此時模型中的部件將僅由孤立網(wǎng)格（orphan mesh）構(gòu)成，通過Mesh模塊的Query工具查詢裂紋尖端的網(wǎng)格，可以得到裂紋尖端的單元類型為8節(jié)點帶縮減積分的平面應(yīng)力單元CPS8R，因此可以確定裂紋尖端為壓縮的四邊形單元，而非三角形單元，其節(jié)點構(gòu)成如圖19所示。
圖19 裂紋尖端單元的節(jié)點構(gòu)成
從圖19可以看出，裂紋尖端為具有8節(jié)點的退化的四邊形單元，而非三角形單元，并且中間節(jié)點被移動到了1/4位置處，位于裂紋尖端的三個節(jié)點被約束在了一起，這樣的節(jié)點布置方式能夠保證整個單元都具有r-1/2的奇異性。
文章來源：FEM and FEA
展開 ABAQUS嵌入約束，有懂得大佬能指導(dǎo)一下嗎？
想問一下大佬們，用abaqus嵌入命令，嵌入?yún)^(qū)域的基體體積是否會被嵌入材料替代還是在后處理時依舊參與計算？我看到有些文獻(xiàn)需要采用基體材料參數(shù)折減處理，不是很明白這一點[笑哭][笑哭]?，但是b站上鋼筋混凝土的例子為什么沒有進(jìn)行基體材料參數(shù)折減呢？
ABAQUS嵌入約束中基體材料如何處理？
想問一下大佬們，用abaqus嵌入命令，嵌入?yún)^(qū)域的基體體積是否會被嵌入材料替代還是在后處理時依舊參與計算？我看到有些文獻(xiàn)需要采用基體材料參數(shù)折減處理，不是很明白這一點，b站上的鋼筋混凝模擬案例卻沒有對混凝土材料折減
abaqus過約束
168 nodes may not be used with a multi-point constraint since they are also part of pretension section. The nodes have been identified in node set ErrNodeMPCPretenSec
ABAQUS在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用 附ABAQUS結(jié)構(gòu)工程分析及實例詳解下載
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Abaqus知識點講解：Constraint(約束)中的Equation類型
[圖片]
基于塑性損傷模型（CDP）FRP約束混凝土ABAQUS有限元模型 ￥12.99
本模型為基于CDP的FRP約束混凝土ABAQUS有限元模型
1. 在部件的建立上，使用殼體模擬FRP，實體模擬混凝土
2. 在材料屬性上，混凝土采用CDP模型，基于混規(guī)。FRP材料的單層板模型，并且采用常規(guī)殼方式進(jìn)行鋪層，自定義了“離散”坐標(biāo)系。
3. 在分析部上，打開幾何非線性，輸出參考點RP-1的力和位移。
4. 在相互作用上，將加載力的平面耦合到參考點RP-1上，并將FRP與混凝土進(jìn)行綁定
5. 在荷載上，對混凝土底端進(jìn)行完全固定，限制上表面除了U3方向其他方向的位移。給予U3方向一定位移，采用位移加載。
6. 在網(wǎng)格部分，混凝土采用C3D8R，F(xiàn)RP采用S4R。
得到模型后，可以根據(jù)FRP層數(shù)、材料屬性進(jìn)行修改，根據(jù)混凝土實際強度進(jìn)行修改，輸出應(yīng)力應(yīng)變曲線或者其他需要的部分即可
以下為模型的CAE文件：
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