連桿約束ABAQUS
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-02-27
連桿約束ABAQUS的視頻教程
基于abaqus cae的曲柄連桿模擬(附帶模型文件)
本實例是基于abaqus cae的曲柄連桿模擬，給定曲柄機構中的小盤轉速，各零部件定義連接單元，最終實現整體的運動仿真。實例視頻下方附帶UG模型和cae模型
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連桿約束ABAQUS的實例教程
在 3DCC V7.0 面向汽車典型工程場景的能力升級中，多連桿懸架成為重點覆蓋對象之一。本期功能更新，3DCC 正式新增多連桿（四連桿）后懸架場景的專用裝配約束能力。
多連桿懸架結構復雜、連桿數量多、運動關系耦合度高，是整車底盤系統中典型的高自由度裝配場景。在傳統通用約束建模方式下，工程人員往往需要逐一處理各連桿之間的約束關系，容易出現過約束或自由度控制不當的問題，建模效率與工程一致性難以保證。
3DCC V7.0 針對這一典型結構，新增多連桿懸架專用裝配約束能力，對場景結構進行工程化抽象，實現關鍵運動關系的統一表達，并顯著降低復雜裝配場景下的建模難度。
本次功能重點突破三項核心技術難點：
①面向多連桿結構的場景抽象與約束邏輯總結；
②復雜過約束工況下的自由度精確控制；
③MBD模型與虛擬特征在裝配約束中的統一表達。
通過該能力，工程人員可在設計早期快速完成多連桿懸架的裝配建模與公差分析，為整車尺寸一致性驗證與底盤性能評估提供可靠支撐。
展開 官網：www.dtas-china.com
聯系：18721334000
DTAS 3D兩種方式進行底盤懸架公差仿真分析，一是可以通過建立面向底盤的靜態虛擬裝配，如多約束裝配、旋轉裝配等，將公差分析與運動分析耦合仿真分析。第二種方式是建立各種運動副及驅動。兩種方式雖然建模方式略有差異，但本質及結果是一致的。
DTAS 3D兩種建模思路可以解決以下懸架形式，麥弗遜、雙叉臂、三連桿、四連桿、五連桿、H臂等。麥弗遜前懸是經典的前懸形式，由于麥弗遜前懸的一些弊端，在麥弗遜的基礎上逐步衍生出了雙叉臂前懸等。將麥弗遜前懸的結構應用在后懸上為三連桿后懸，俗稱筷子懸架，其結構布置簡單，成本低廉。隨著對操控的要求越來越高，在三連桿的懸架形式上逐步發展出了四連桿(拖曳式刀臂懸架)、五連桿、H臂等懸架。本文主要討論雙叉臂前懸與五連桿后懸的建模方法。
如圖所示：
二、雙叉臂前懸與五連桿后懸的公差分析
建模思路：
雙叉臂前懸主要建立如下的運動副，包括2個驅動副，一個是輪跳的，另一個是轉向驅動。
五連桿后懸懸架由于有5個連桿，所以與車架轉向節共有10個球副，減震器等可以建立滑塊副、球副等。輪跳驅動建立在轉向節上。
五連桿后懸除了運動副建模以外，也可以采用多約束裝配的建模方法，如下圖所示。使用多約束裝配控制轉向節安裝點與副車架安裝點之間的距離，最終控制轉向節的最終姿態。多約束裝配不僅適用于五連桿后懸，也適用于其它各類型的前后懸架。多約束裝配相比運動副建模求解速度快，建模簡單等優點。
展開 基于ABAQUS曲軸轉動瞬態分析
UG建模->導入ABAQUS
運動副創建：
轉動副（曲軸與連桿、連桿與活塞）：
1.創建兩個相對運動結構的RP參考點
2.RP點之間創建Wire特征作為轉動副載體
3.創建轉動副即Hinge
4.創建局部坐標系
5.將轉動副賦予Wire
6.將參考點與相應結構的控制區域進行coupling耦合
移動副（活塞相對氣缸移動）：
與轉動副類似，唯一不同之處創建移動副即Translator
位移云圖
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，只要表示一個節點的某個自由度依賴于其它的節點自由度或者取某個特定值，就可以稱為約束關系。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，但對節點自由度相互依賴的約束關系就比較復雜了。約束關系主要有兩類。
（1） 一類是MPC點之間的約束。Nastran的MPC的靈活度要遠遠超過Abaqus，Nastran的主節點可以選擇123自由度，也可以對每個從節點設置不同的自由度，還能主節點和從節點互相包含，Abaqus更多的是只負責80%的常用應用場景，復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？這種做法導致雖然Abaqus無論從用戶體驗、非線性還是商業化都比Nastran好很多，但很多線性的工程復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系。在這方面Abaqus要明顯強于Nastran了。
我們將用統一的公式來求解這兩類關系，同時也從軟件實現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系，本篇是約束關系（3）- 船舶規范約束導致的Max Ratio問題，這是我們碰到的1個實際的工程問題，當自主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軟件算出來的結果只要不符合預期或者商軟的結果，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，就是現在，如果商軟客戶提出問題，一般商軟技術支持的響應速度也是必須要在24個小時內回復。
展開 該同學向我提問：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？
我當時一看到這個問題，就想到的肯定是N的單位（當然經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。但是該同學糾結于一句話，那就是點面耦合之后，我加到點上的荷載，就相當于加到面上，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）大一定數量的塊體，而后通過對耦合點施加力荷載，看其結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，在耦合點施加數值為-200的荷載，如下所示：
最終得到應力狀態如下：
此結果的點面耦合為運動分布，運動學耦合將耦合節點的運動約束為參考節點的剛體運動。該約束可以應用于耦合節點上相對于全局或局部坐標系的用戶指定的自由度。
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在 3DCC V7.0 面向汽車典型工程場景的能力升級中，多連桿懸架成為重點覆蓋對象之一。本期功能更新，3DCC 正式新增多連桿（四連桿）后懸架場景的專用裝配約束能力。
多連桿懸架結構復雜、連桿數量多、運動關系耦合度高，是整車底盤系統中典型的高自由度裝配場景。在傳統通用約束建模方式下，工程人員往往需要逐一處理各連桿之間的約束關系，容易出現過約束或自由度控制不當的問題，
在建立模型時候，采用的是1/4模型進行建立，這樣可以減少模型的計算時間，是一種高效的ABAQUS建模方法。在Part部分，C代表的混凝土板，FRP-Jing和FRP-Wei分別代表徑向和緯向的FRP格柵支，目的是為了區別兩個方向的FRP的性能不一致。L代表的是支座和加載塊，按照離散剛體建立。
在屬性部分，混凝土采用塑性損傷模型，具體的模型在付費內容中提供了Excel表格
ABAQUS用戶手冊及關鍵詞參考指南：初學者必備6件套
1材料卷
2單元卷
3分析卷
4指定條件、約束與相互作用卷
5介紹，空間建模，執行與輸出
6工具包
7Abaqus關鍵詞參考指南
摘要：汽車四輪定位參數與懸架密切相關。汽車懸架對于車輛的行駛性能、安全性和舒適性至關重要。DTAS 3D提供了各類型懸架的公差仿真分析方法。
關鍵字：DTAS 3D、前后懸架、公差仿真分析、 運動耦合
------棣拓（上海）科技發展有限公司
一、懸架公差分析綜述
懸架是車身（或車架）與車輪（或車橋）中間的連接裝置的總稱，是汽車的重要組成部分。汽車懸架對于車輛的行駛性能
（原創，轉載請注明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現方式，通過
（1） 基礎理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結合的方式將復雜繁瑣的結構有限元理論通過簡單直觀的方式展現出來，同時深層次的學習有限元理論和商業軟件的內部實現原理。
有限元的理論發展了幾十年已經相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實際應用過程中
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。FRP材料的單層板模型，并且采用常規殼方式進行鋪層，自定義了“離散”坐標系。
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與混凝土進行綁定
（原創，轉載請注明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現方式，通過
（1） 基礎理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結合的方式將復雜繁瑣的結構有限元理論通過簡單直觀的方式展現出來，同時深層次的學習有限元理論和商業軟件的內部實現原理。
有限元的理論發展了幾十年已經相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實際應用過程中
（原創，轉載請注明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現方式，通過
（1） 基礎理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結合的方式將復雜繁瑣的結構有限元理論通過簡單直觀的方式展現出來，同時深層次的學習有限元理論和商業軟件的內部實現原理。
有限元的理論發展了幾十年已經相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實際應用過程中
大家好！我是食詩吃詞。
第一篇帖子，也沒什么難度和深度，只是一個簡單的分享吧。特別感謝粉絲同學“Yy"提出的問題。
該同學向我提問：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？
我當時一看到這個問題，就想到的肯定是N的單位（當然經過試驗這也確實是正確答案，如果大家只是看答案的話，那么接下來的內容也不必再看了，感謝大家），畢竟施加的荷載名稱是concentrated
