abaqus 柔性約束的案例
有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列47：約束關系（3）-船舶規(guī)范約束導致的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(jié)點可以選擇123自由度，也可以對每個從節(jié)點設置不同的自由度，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(yè)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(tǒng)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(guī)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 ABAQUS中點面耦合約束的荷載單位
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(tài)如下：
此結果的點面耦合為運動分布，運動學耦合將耦合節(jié)點的運動約束為參考節(jié)點的剛體運動。該約束可以應用于耦合節(jié)點上相對于全局或局部坐標系的用戶指定的自由度。
展開 使用abaqus生成simpack柔性體文件（.fbi） ￥29
使用simpack進行動力學分析時，經常遇到需要考慮柔性體的問題，柔性體是基于有限元模型生成，使用abaqus可以很方便的完成這一過程。
下面以一段軌道為例，對使用abaqus生成simpack柔性體文件（.fbi文件）的過程進行說明：
建立軌道有限元模型執(zhí)行模態(tài)計算
指定要保留的節(jié)點自由度及模態(tài)，對軌道進行子結構生成
運行abaqus命令生成simpack柔性體.fbi文件
以下進行詳細介紹：
利用ABAQUS軟件生成SIMPACK柔性體.fbi文件 ￥5.69
在采用SIMPACK構建多體動力學模型時，有時候剛形體建模已經不能完全滿足計算的要求，我們需要在SIMPACK中建立柔性體模型以獲取更精確的解，本文主要講述了利用abaqus軟件生成simpack柔性體文件的一般步驟（不用修改inp文件）。
以一簡單齒輪作為研究對向，附件給出了abaqus的inp文件及生成的simpack fbi文件，并給出了關鍵步驟說明，感興趣的可以下載。
基于Abaqus/Ansys全平臺的Simpack車輛-柔性軌道聯合仿真分析（含視頻教程）
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課程名稱：
《ABAQUS-Simpack車輛-柔性軌-浮置板耦合動力學20講》
購課鏈接：
ABAQUS-Simpack車輛-柔性軌-浮置板耦合動力學20講
https://www.yqgqt.org.cn/video/c15344
課程適合人群：
1.學習型仿真工程師
2.理工科院校學生
3.從事鐵路軌道交通、車輛工程等分析的工程師
4.Abaqus和Simpack軟件學習和應用者
課程講師：
名師昵稱：兮楓如秋
技術專長：兮楓如秋老師在軌道交通領域具有廣泛的知識儲備，擅長車輛軌道動力學編程、CAE有限元仿真及橡膠非線性分析，精通動力顯示積分求解，可以熟練運用Matlab、Abaqus、Ansys等工具進行結構動力學、地震分析及車軌、車橋、軌橋耦合分析，專業(yè)能力非常全面。
課程內容概覽：
課程涵蓋了Abaqus和Simpack在車輛-柔性軌-浮置板耦合動力學分析中的全面應用，包括Abaqus中柔性文件的建立過程、Simpack中柔性軌道和柔性體的編寫與生成方法、Simpack中車輛建立的詳細過程、剛柔耦合模型的搭接、不平順激勵文件的生成以及計算后處理等關鍵內容
1.ABAQUS中柔性文件的建立過程
柔性鋼軌的建模：詳細講解在Abaqus中如何建立柔性鋼軌的模型。
柔性鋼彈簧浮置板建模：介紹鋼彈簧浮置板的建模方法及其在Abaqus中的實現
2.Simpack中柔性軌道和柔性體的編寫與生成方法
柔性軌道.Ftr文件編寫：講解如何在Simpack中編寫柔性軌道的.Ftr文件。
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心位置處。
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最后，如果進行完全耦合的熱應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 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)域內的耦合節(jié)點傳遞力或力矩。
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？查閱到文獻上說要對基體材料數據進行折減，不太明白這個嵌入約束??
ABAQUS嵌入約束，有懂得大佬能指導一下嗎？
想問一下大佬們，用abaqus嵌入命令，嵌入區(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？我看到有些文獻需要采用基體材料參數折減處理，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行基體材料參數折減呢？
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，嵌入區(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？我看到有些文獻需要采用基體材料參數折減處理，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
5. 在荷載上，對混凝土底端進行完全固定，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. 在網格部分，混凝土采用C3D8R，FRP采用S4R。
得到模型后，可以根據FRP層數、材料屬性進行修改，根據混凝土實際強度進行修改，輸出應力應變曲線或者其他需要的部分即可
以下為模型的CAE文件：
展開 ABAQUS中的接觸和約束
來源：正脈科工 CAE
約束
?什么是約束？
?約束允許模型在節(jié)點之間傳遞運動關系
?這些關聯在模型中的自由度定義
?相反的，裝配約束僅僅是定義各部件之間的初始位置
?例如:
?綁定約束Tie
?多點約束MPC
?殼-實體的耦合Shell-to-solid coupling
?剛體約束等
?綁定約束
?允許將兩個區(qū)域綁定，即使兩個區(qū)域的網格不協(xié)調
?殼-實體的耦合約束
?將殼的邊與實體的面的運動耦合
?剛體約束
?允許將裝配體中的部分區(qū)域的運動約束到一個參考點上
?多點約束 (MPCs)
?節(jié)點之間可以說是線性或非線性的約束
?線性方程是MPC的一種形式
綁定約束
?在Abaqus中，通過捆綁約束定義完全的約束行為。
?捆綁約束可以以簡單的方式，將表面永久的捆綁在一起。
?容易進行網格過渡。
?使用主-從公式定義基于表面的約束。
?該約束防止從屬表面和主控表面分離或產生相對滑動
?句法：
*TIE,NAME=name, ADJUST=[YES | NO],
[POSITIONTOLERANCE | TIE NSET]
SLAVE,MASTER
?POSITION TOLERANCE參數定義被綁定從屬表面節(jié)點與主控表面間距的容差。在此容差范圍之內的從屬表面上的節(jié)點將被綁定。
?如果從屬表面上的節(jié)點與主控表面的間距大于該距離，從屬表面上的節(jié)點將不被捆綁。
?另外，可以使用TIE NSET參數，將包含從屬表面節(jié)點的節(jié)點集綁定到主控表面。
?如果節(jié)點在從屬表面上，但不在該節(jié)點集中，這些節(jié)點將不被綁定.
?ADJUST參數是可選的。
展開 FRP格柵約束混凝土板四點彎曲ABAQUS模型 ￥11.99
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(qū)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，直接輸入抗壓強度即可替換。FRP的材料按照彈性材料進行輸入，并按照最大的抗拉強度作為結束點。
在裝配部分，是1/4模型，并且建立參考點，為了施加荷載，建立參考點。并且為了網格的劃分，相應的切割混凝土板，使得混凝土板的網格和加載塊的網格對齊。
分析步時候采用靜力，通用，打開幾何非線性，并且設置合適的增量步數和增量步大小，矩陣存儲選擇非對稱。
在相互作用部分建立支座及加載塊與混凝土塊的面面接觸，并且對FRP格柵采用內置于混凝土板內，不考慮其粘結滑移。
在荷載部分，因為采用的1/4模型，因此對兩個對稱面要分別設置XSYMM和YSYMM，并且在支座的參考點設置約束U1U2U3UR1,并且在加載點設置位移加載
其余更多細節(jié)再付費部分
付費部分提供了該模型的CAE和混凝土塑性損傷模型的Excel
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