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屈曲約束支撐在Perform-3D中的模擬
03
實驗對比
參考東南大學 吳京教授 課題組的國標Q235鋼屈曲約束支撐低周疲勞試驗研究相關數據,進行了數值模擬驗證。可以發現Perform3d的模擬結果與試驗結果吻合較好。
圖5 實驗與模擬數據對比
原創 2016-11-05 沈榕
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Warning | 固定支撐約束在ANSYS有限元計算中的三大注意事項
固定支撐是在結構有限元中,大家最常用的一種約束條件。如圖1所示給出了設置固定支撐操作的方法。
圖1 設置固定支撐操作方法
固定支撐約束,可以應用在點,線和面特征上。固定支撐表示被約束為位置為剛性,但是在現實工程結構中,根本不存在完全剛性的約束,因此固定支撐約束是一種理想約束。在實際計算中,用戶應該注意以下幾點:
固定約束附近的應力不準確,不能作為產品強度評估的依據
這個理論依據是圣維南原理,其實固定約束是一種等效約束,它會約束附近的應力有顯著影響,但是遠離約束位置的應力時可信的。如圖2給出了拉伸載荷作用下的軸的有限元計算模型,該模型的截面積1.2503e-005m^2,軸力為10N,則軸向應力7.99e5Pa。
圖2 拉伸載荷作用下的軸的有限元計算模型
圖3給出了軸向應力云圖,通過計算結果發現,固定約束位置的應力明顯大于理論解答,而遠離固定支撐的位置與理論解基本一致,大約為7.96e5Pa,但是目前固定支撐約束的影響范圍,目前還無法通過理論確定,因此在工程應用中,需要進行數據對比確定合理的計算結果。
圖3 軸向應力云圖
固定支撐約束附近不要進行網格細化
因為隨著網格細化,固定支撐約束位置的應力是奇異的。如圖4給出了多次細化后的軸向應力云圖,由圖可知,細化后,固定支撐約束位置的應力迅速上升。
展開 ABAQUS-醫療支架壓握與徑向支撐力提取
徑向支撐力是支架的重要性能參數,通過仿真實現對支架的徑向支撐力進行計算可以節約實驗成本和縮短設計周期,是醫療支架設計過程中的重要環節,該文章詳細介紹了支架徑向支撐力提取中涉及的建模、劃分網格、邊界條件設置、后處理等過程,并且通過不同模型對比對結果進行了驗證。
圖1、參考論文
圖1是文獻中常見的徑向支撐力提取方法,該文章也是采用這一方法進行操作。
圖2、支架U-RF圖
圖3、不同結果對比
工程師在仿真過程中常遇見的問題是無法驗證結果的準確性,圖3對三種不同工況支架進行仿真模擬,并對比了結果,驗證了結果的可靠性。
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ABAQUS-醫療器械-冠脈支架、NITI自擴張支架從建模到壓握擴張完整視頻教學(含血管)
以下為詳細操作視頻
展開 冠脈支架平板支撐力abaqus仿真分析 ¥19
平板支撐力和徑向支撐力是評估冠脈支架力學性能的兩個重要方法,研究表明兩種測試方法在表征冠脈支架力學性方面表現出一致性。平板支撐力的方法較容易實現,具體方法如圖0.1所示,在拉伸實驗機上下夾頭分別安裝平板,將被測支架放置于下支撐板上,設置拉伸實驗機下壓的速度,上壓板開始接觸支架到壓縮到一定行程,傳感器記錄該過程的位移和力的數據。由于上述壓縮是一個緩慢的過程,可以認為壓縮速度不對測試結果造成明顯偏差,即認為是一個準靜態過程,利用ABAQUS靜力學模塊可以模擬該過程。
圖0.1平板支撐力測試示意圖
圖0.2 CAE模擬平板支撐力的壓縮過程
最常困惑產品開發者的不僅是測試周期的漫長,因為從設計,采購物料,加工,測試是非常消耗時間的,但是這個過程可以通過有限元的方法來縮減開發周期及減少迭代的次數;另一個困惑是產品性能的確定,支架的支撐力越大越好還是越小越好?當然是合適最好,但是如何確定一個安全,可靠,有效的性能參數比產品的實際測試要更復雜一些。
下面主要詳解幾點:
1.通過step by step詳細介紹支架平板支撐力的仿真過程
2.仿真使用的材料參數是如何通過測試獲得的
3.如何定義支架的力學性能參數
展開 
abaqus二維基坑教學視頻(內支撐+綁定)
自己錄制了一個教學視頻 高手勿噴 鏈接:http://pan.baidu.com/s/1eSweHiy 密碼:y003
abaqus多道內支撐基坑開挖數值模擬
abaqus多道內支撐基坑開挖數值模擬
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 氣流支撐裝置ABAQUS隨機振動分析方法與試驗對比探討
⑷*BASE MOTION,DOF=1,LOAD CASE=1中*BASE MOTION是針對整體模型的基礎輸入的,而我的裝置在基座底端約束處無激勵,我想在天平測力處施加隨機激勵應該怎么樣進行設置?
⑸LOAD CASE=1中1代表什么?是約束邊界嗎?
test.jpg
氣流支撐裝置
風速30隨機力譜.zip
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。
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顯示被約束的區域set名稱,Point狀態為Picked。
6
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 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。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
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
?允許將兩個區域綁定,即使兩個區域的網格不協調
?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域的運動約束到一個參考點上
?多點約束 (MPCs)
?節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點將被綁定。
?如果從屬表面上的節點與主控表面的間距大于該距離,從屬表面上的節點將不被捆綁。
?另外,可以使用TIE NSET參數,將包含從屬表面節點的節點集綁定到主控表面。
?如果節點在從屬表面上,但不在該節點集中,這些節點將不被綁定.
?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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