ABAQUS質(zhì)量載荷的案例
BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)梁?jiǎn)卧?em>Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動(dòng)力學(xué)質(zhì)量縮放 ￥19.89
本文通過(guò)abaqus顯示動(dòng)力學(xué)的方法對(duì)BCC結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓縮仿真模擬，同時(shí)為減小計(jì)算量，采用梁?jiǎn)卧M點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，壓頭設(shè)置為剛性面，添加質(zhì)量縮放，加快運(yùn)算速度，為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點(diǎn)陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實(shí)體，然后對(duì)實(shí)體進(jìn)行處理，得到點(diǎn)陣單胞點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。
b.建立單胞BCC梁?jiǎn)卧c(diǎn)陣模型,然后進(jìn)行刪除面的操作，得到單胞BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，接下來(lái)進(jìn)行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點(diǎn)陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設(shè)置參考點(diǎn)，模擬萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)壓頭，剛性單元不參與計(jì)算，不影響計(jì)算結(jié)果，加快運(yùn)算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗(yàn)進(jìn)行裝配，從上到下依次為壓板-點(diǎn)陣-壓板。
3.設(shè)置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應(yīng)力應(yīng)變值見(jiàn)下表所示。
設(shè)置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm
指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設(shè)置。
4.設(shè)置分析步Dynamic,Explicit，時(shí)間設(shè)置為5s，以每秒1mm的速度進(jìn)行壓縮模擬，開(kāi)啟質(zhì)量縮放為1e-5，歷程輸出勾選位移和力，以便輸出力-位移曲線，然后計(jì)算相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
5.設(shè)置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數(shù)為0.3，設(shè)置通用接觸。
以下部分為付費(fèi)部分
展開(kāi) 基于ABAQUS海底滑坡模擬過(guò)程中海底載荷（泥線處海水對(duì)海底泥線的載荷）如何施加？ ￥3
利用ABAQUS進(jìn)行海底滑坡或海底沉降或滑坡模擬過(guò)程中，如果海底是水平的，則該載荷很容易添加，如果海底存在一定的坡度，則不同位置處海底載荷不相等，那么就需要利用一定的手段進(jìn)行施加。
本貼內(nèi)容就針對(duì)該問(wèn)題為初學(xué)者進(jìn)行解惑。入門(mén)ABAQUS高級(jí)使用者請(qǐng)繞路
如果假設(shè)模型模擬參數(shù)如下：
①尺寸：長(zhǎng)250m，深125m，最淺處水深200m
那么海底泥線處載荷如何施加呢？
ABAQUS應(yīng)用之質(zhì)量縮放
本文是關(guān)于 Abaqus/Explicit 中質(zhì)量縮放（Mass Scaling）設(shè)定的技術(shù)文檔，主要介紹了質(zhì)量縮放的原理、設(shè)定方法以及相關(guān)注意事項(xiàng)
1、 質(zhì)量縮放的背景和原理
1． 背景：
Abaqus/Explicit 在分析接觸、碰撞等高度非線性問(wèn)題或 Abaqus/Standard 難以收斂時(shí)具有優(yōu)勢(shì)，但求解時(shí)使用非常小的時(shí)間增量，計(jì)算成本龐大。提高加載速率和質(zhì)量縮放可提升計(jì)算效率，當(dāng)材料需考慮應(yīng)變率時(shí)，可使用質(zhì)量縮放。
2． 原理：
Abaqus/Explicit 將求解過(guò)程視為波傳問(wèn)題，穩(wěn)定時(shí)間增量與元素特征長(zhǎng)度及疏密波波速有關(guān)，疏密波波速又和楊氏系數(shù)與密度有關(guān)。質(zhì)量縮放通過(guò)調(diào)整部分元素的密度，放大時(shí)間增量來(lái)提升計(jì)算效率。
2、 質(zhì)量縮放的設(shè)定方法
1． 檢查穩(wěn)定時(shí)間增量：
建立 Job 之后，通過(guò)提交分析或執(zhí)行 Data Check，系統(tǒng)會(huì)將穩(wěn)定時(shí)間增量信息寫(xiě)入（.sta）檔，可作為后續(xù)調(diào)整依據(jù)。
2． 設(shè)定質(zhì)量縮放：
(1) 在建立 Dynamic, Explicit 分析步時(shí)，進(jìn)入 Mass Scaling 的標(biāo)簽，勾選 Use Scaling Definitions Below 選項(xiàng)后，點(diǎn)擊 Create 進(jìn)行設(shè)定。
(2) 相關(guān)參數(shù)說(shuō)明：
? Objective：包括 Semi - Automatic Mass Scaling（預(yù)設(shè)）、Automatic Mass Scaling、Reinitialize Mass、Disable Mass Scaling Through Step。
展開(kāi) ABAQUS質(zhì)量縮放
質(zhì)量縮放.pdf
ABAQUS彈簧質(zhì)量系統(tǒng)固有頻率求解
今天跟大家聊一聊我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)力學(xué)與結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)里面常見(jiàn)的一個(gè)計(jì)算公式——彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率求解：
學(xué)過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)或者結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的同學(xué)都知道我們系統(tǒng)的固有頻率求解，求解公式如下：
式中的f0即為固有頻率，k為系統(tǒng)的剛度（N/m），m為系統(tǒng)質(zhì)量（kg）。
假定我們的模型如下所示：
那么由上我們可以計(jì)算出一個(gè)彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率，如果我們的k=400N/m，m=10kg，那么通過(guò)上式可以計(jì)算得到我們的系統(tǒng)固有頻率為1.00658。由此建立我們的ABAQUS有限元模型如下：
1.建立一個(gè)點(diǎn)部件，坐標(biāo)輸入（0，0，0）
2.鼠標(biāo)左鍵長(zhǎng)按1處圖標(biāo)選擇通過(guò)偏移形成參考點(diǎn)，通過(guò)參考點(diǎn)RP偏移1000mm生成3處參考點(diǎn)
3.導(dǎo)入點(diǎn)部件進(jìn)行裝配
4.在分析步模塊建立線性攝動(dòng)求解類型，頻率求解分析步
5.采用Lanczos求解，頻率求解值設(shè)為1即可
6.在相互作用模塊對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)建立參考點(diǎn)1，即RP-1
7.在上欄special中的彈簧模塊建立兩點(diǎn)之間的彈簧
8.設(shè)置彈簧剛度，在ABAQUS的mm制單位中剛度設(shè)置為0.4N/mm
9.在上欄special慣性與質(zhì)量中設(shè)置RP-1的質(zhì)量為0.01t
10.設(shè)置兩點(diǎn)的邊界條件，其中RP點(diǎn)6個(gè)自由度完全限制，RP-1點(diǎn)除圖中x方向自由度（即U1）其余自由度完全限制
11.無(wú)網(wǎng)格劃分操作，設(shè)置job，求解job得到結(jié)果
由上得到我們的結(jié)果，頻率為1.0066，與我們通過(guò)公式計(jì)算所得到的1.00658相差無(wú)幾，誤差很小。
以上就是我們今天關(guān)于彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率求解的討論，謝謝大家！我是食詩(shī)吃詞！SSCC!
展開(kāi) ABAQUS中橢圓形移動(dòng)載荷DLOAD和UTRACLOAD子程序詳解：從定義到實(shí)現(xiàn) ￥288
圖5 切向載荷分布
3、子程序DLOAD和UTRACLOAD編程實(shí)現(xiàn)
確定好法向和切向移動(dòng)載荷分布后，利用FORTRAN編寫(xiě)DLOAD和UTRACLOAD用戶子程序，實(shí)現(xiàn)法向和切向移動(dòng)載荷施加，載荷施加在滾動(dòng)接觸體表面（以圖6所示的鋼軌踏面施加移動(dòng)載荷為例）。
圖6 鋼軌表面施加法向和切向移動(dòng)載荷
3.1 法向移動(dòng)載荷實(shí)現(xiàn)DLOAD
DLOAD子程序是ABAQUS中定義體載荷、面載荷、線載荷等的一種接口，通過(guò)Fortran代碼自定義每個(gè)積分點(diǎn)上的載荷值。DLOAD適用于定義在單元上的載荷（如壓力、密度效應(yīng)等）；可以利用時(shí)間（TIME(1)）、空間坐標(biāo)（COORD）、元素編號(hào)等信息，來(lái)定義移動(dòng)的載荷區(qū)域或強(qiáng)度，主要用于法向載荷的模擬。
展開(kāi) abaqus中的載荷類型
所有分析類型中，只要有載荷，就會(huì)隨之產(chǎn)生位移、應(yīng)變、應(yīng)力。這四個(gè)量，只要有一個(gè)產(chǎn)生，就會(huì)隨之產(chǎn)生另外三種，用數(shù)學(xué)公式表示他們之間關(guān)系的研究被稱為材料力學(xué)，而有限元法則是通過(guò)載荷得到位移和應(yīng)變，再根據(jù)以上求解應(yīng)力。因此，載荷類型必須要明確，下文對(duì)此作了說(shuō)明。
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質(zhì)量點(diǎn)在Abaqus中的設(shè)置
質(zhì)量點(diǎn)在很多分析會(huì)起到很大的作用，可以簡(jiǎn)化模型，縮小計(jì)算量，加快計(jì)算速度。比如某些結(jié)構(gòu) ，建模的時(shí)候無(wú)需考慮其外形，但是在動(dòng)力分析的時(shí)候，必須考慮其質(zhì)量對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響，這個(gè)時(shí)候可以通過(guò)直接附加質(zhì)量點(diǎn)的方式進(jìn)行模擬，如何附加，已經(jīng)如何檢驗(yàn)附加后的質(zhì)量，這是很多初學(xué)者會(huì)感到迷惑地方。簡(jiǎn)單算例一個(gè)，看下圖所示：
上圖是一個(gè)10×10×10 的立方體，密度為1，施加X(jué)方向的初速度1，在interaction模塊下檢查其結(jié)構(gòu)體的相關(guān)質(zhì)量速度，可得到相關(guān)的質(zhì)量參數(shù)， 1000
理論可得出1/2*m*V*V ，得到相關(guān)的動(dòng)能為500 在后處理中可以查詢其相關(guān)的動(dòng)力學(xué)信息。
加入質(zhì)量為1000的質(zhì)量塊：所有的操作都在intercation模塊下的完成
1、加入?yún)⒖键c(diǎn)RF
2、在參考點(diǎn)上加入質(zhì)量點(diǎn)
Tools-special-Create-Point mass/intertia
3、將新加入的質(zhì)量點(diǎn) Coupling到一個(gè)相應(yīng)的面之上 ，否則該質(zhì)量點(diǎn)懸空在！
一定要記得將在初始速度中考慮該參考點(diǎn)，重新計(jì)算，可得到 動(dòng)能 1000，結(jié)果沒(méi)有問(wèn)題。
Note：在Abaqus CAE下如果通過(guò)quere Mass property，是不考慮質(zhì)量點(diǎn)的，所以查詢的時(shí)候，顯示的仍然只有500，切記！ 要檢查質(zhì)量，請(qǐng)開(kāi)打status 文件，會(huì)有質(zhì)量的提示。
展開(kāi) Abaqus移動(dòng)載荷 ￥25
ABAQUS——DLOAD和VDLOAD子程序應(yīng)用（移動(dòng)載荷隱式和顯示）
ABAQUS質(zhì)量縮放
ABAQUS質(zhì)量縮放
ABAQUS分析布中中質(zhì)量縮放設(shè)定.pdf
ABAQUS創(chuàng)建螺栓載荷
螺栓載荷建立緊固力或長(zhǎng)度調(diào)整模型，如圖所示，容器A是由螺栓預(yù)緊力壓在蓋子上來(lái)密封的，中間有一墊子。
ABAQUS可以在第一個(gè)分析步中施加螺栓載荷來(lái)建立緊固螺栓內(nèi)的拉力，方式是集中力或規(guī)定長(zhǎng)度的改變，可以在螺栓橫截面上施加載荷。后續(xù)分析步中可以防止螺栓長(zhǎng)度的進(jìn)一步改變，以使相對(duì)于裝配件內(nèi)的其他載荷，螺栓是作為標(biāo)準(zhǔn)的變形組件存在。
當(dāng)創(chuàng)建螺栓載荷，必須指定：定義螺栓橫截面的面ABAQUS/CAE中螺栓載荷施加在橫截面上。該面必須切斷螺栓幾何。ABAQUS/CAE 在該位置創(chuàng)建一個(gè)“內(nèi)部”面。如果是內(nèi)部創(chuàng)建的或?qū)氲穆菟▽?shí)例，通常將螺栓在需要的位置分割開(kāi)是很必要的。如圖。
如果是一個(gè)孤立網(wǎng)格，必須通過(guò)選擇單元面來(lái)定義橫截面。如圖
注意：只可以施加螺栓載荷在三維實(shí)體、二維實(shí)體和三維線框上。不支持二維和軸對(duì)稱線框。 螺栓軸線 如果定義螺栓載荷在一實(shí)體區(qū)域上，必須選擇基準(zhǔn)軸或基準(zhǔn)坐標(biāo)系的一個(gè)軸來(lái)定義螺栓軸線(如果不是垂直于橫截面)。如果在線框區(qū)域定義螺栓載荷，螺栓軸線總是被假定為橫截面處的線框切向。ABAQUS/CAE使用定義的橫截面和螺栓軸線來(lái)定義預(yù)緊截面數(shù)據(jù)，還有一個(gè)預(yù)緊參考節(jié)點(diǎn)。 施加載荷的方法 當(dāng)創(chuàng)建螺栓載荷時(shí)，必須選擇下列方法之一：[url=](1)施加力在螺栓上。該方法創(chuàng)建緊固螺栓來(lái)承受指定載荷。(2)調(diào)整螺栓長(zhǎng)度。該方法創(chuàng)建緊固螺栓直到其自由長(zhǎng)度由指定值改變。(3)固定螺栓的當(dāng)前長(zhǎng)度。該方法僅當(dāng)已經(jīng)在第一個(gè)分析步中創(chuàng)建了螺栓而且當(dāng)前正在隨后的分析步中編輯它才可用。該方法允許螺栓長(zhǎng)度保持不變以使螺栓中的力根據(jù)模型的響應(yīng)來(lái)改變。所選方法的大小 如果施加力給螺栓，必須輸入力的大小；如果調(diào)整螺栓長(zhǎng)度，必須輸入長(zhǎng)度改變值。只可以在第一個(gè)分析步創(chuàng)建螺栓載荷，但可以在隨后分析步中更改載荷方法或載荷大小。
展開(kāi) 
ABAQUS二維網(wǎng)格劃分及質(zhì)量檢查
abaqus只要幾何分割合理、布種合適同樣可以獲得好的網(wǎng)格質(zhì)量。
往期精彩視頻，歡迎關(guān)注！！
1. HYPERMESH中設(shè)置ABAQUS銷軸接觸設(shè)置
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c13866
2. HYMPERMESH與ABAQUS聯(lián)合（銷軸簡(jiǎn)化梁?jiǎn)卧?https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c13824
ABAQUS中的質(zhì)量縮放
準(zhǔn)靜態(tài)分析或某些動(dòng)態(tài)分析中，少數(shù)尺寸較小的單元控制穩(wěn)態(tài)時(shí)間增量，為提高計(jì)算效率，經(jīng)常采用質(zhì)量縮放的方法。
顯示動(dòng)態(tài)過(guò)程常用于解決以下兩類問(wèn)題：瞬時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)計(jì)算和含復(fù)雜非線性效應(yīng)（最常見(jiàn)的是復(fù)雜的接觸條件）的準(zhǔn)靜態(tài)模擬。由于求解動(dòng)態(tài)方程時(shí)采用了顯示中心差分法，平衡方程中離散的質(zhì)量矩陣對(duì)計(jì)算效率和精度都起到了關(guān)鍵性的影響。如果恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用質(zhì)量縮放方法，可以在保證計(jì)算精度的情況下，大大提高計(jì)算效率。然而，最適合于準(zhǔn)靜態(tài)模擬的質(zhì)量縮放技術(shù)與動(dòng)態(tài)分析中必須采用的質(zhì)量縮放方法存在很大差異。
1、準(zhǔn)靜態(tài)分析
對(duì)于應(yīng)變率無(wú)關(guān)材料的準(zhǔn)靜態(tài)分析，自然時(shí)間并不重要。為節(jié)省計(jì)算時(shí)間，有效的辦法是有兩種：減少分析的時(shí)間步長(zhǎng)或人為地增加模型的質(zhì)量（質(zhì)量縮放）。對(duì)于率無(wú)關(guān)材料，這兩種方法產(chǎn)生的效果相同；但如果模型中含有率相關(guān)材料，首選質(zhì)量縮放方法，因?yàn)樵摲椒ūＡ袅俗匀粫r(shí)間。
準(zhǔn)靜態(tài)分析的質(zhì)量縮放方法通常用于整個(gè)模型上執(zhí)行。然而，當(dāng)模型各部分的剛度和質(zhì)量不同時(shí)，常選中模型的某部分進(jìn)行質(zhì)量縮放或?qū)γ坎糠址謩e進(jìn)行縮放。任何情況下，都沒(méi)有必要減小模型質(zhì)量的實(shí)際值，并且隨意地增加質(zhì)量通常都會(huì)影響到計(jì)算精度。對(duì)于大多數(shù)準(zhǔn)靜態(tài)問(wèn)題，一定程度的質(zhì)量縮放可以增加ABAQUS/Explicit時(shí)間增量，從而減小計(jì)算時(shí)間。然而，必須保證質(zhì)量的改變和隨之增加的慣性力對(duì)計(jì)算結(jié)果沒(méi)有顯著影響。
2、動(dòng)態(tài)分析
動(dòng)態(tài)分析中，自然時(shí)間度量非常重要，為了獲得瞬態(tài)響應(yīng)，必須精確地表示模型的實(shí)際質(zhì)量和慣性。然而，許多復(fù)雜的動(dòng)態(tài)模型包含了一些尺寸極小的單元，使顯示動(dòng)態(tài)分析采用很小的時(shí)間增量。這些小尺寸單元通常是在生成復(fù)雜網(wǎng)格時(shí)形成的。通過(guò)在分析步起始時(shí)對(duì)這些控制單元的質(zhì)量進(jìn)行縮放，可以顯著地增加穩(wěn)態(tài)時(shí)間增量，而對(duì)整個(gè)模型的動(dòng)態(tài)行為的影響可以忽略不計(jì)。
展開(kāi) ABAQUS熱傳導(dǎo)邊界及載荷介紹
ABAQUS作為先進(jìn)的非線性有限元分析軟件，可以用來(lái)分析大規(guī)模的復(fù)雜多組件模型的傳熱問(wèn)題。純熱傳遞分析在Abaqus/Standard中完成，耦合響應(yīng)在Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit中完成。在ABAQUS/Standard中，熱傳導(dǎo)分析的執(zhí)行是通過(guò)將幾何體離散成擴(kuò)散熱傳導(dǎo)單元，并且使用*HEAT TRANSFER過(guò)程選項(xiàng)完成熱傳導(dǎo)計(jì)算。
ABAQUS進(jìn)行熱傳導(dǎo)分析時(shí)，提供以下幾種邊界條件和熱載荷：
1、在某些節(jié)點(diǎn)上預(yù)設(shè)溫度，使用*BOUNDARY，自由度為11的值進(jìn)行預(yù)設(shè)溫度定義；
對(duì)于預(yù)設(shè)溫度的定義，可以進(jìn)行溫度值固定以及隨幅值曲線變化的溫度，其定義方法與一般邊界條件的定義方法類似，CAE界面的定義方法如下圖。
2、在某些節(jié)點(diǎn)或者表面或體積內(nèi)設(shè)置生熱率q，使用*CFLUX，*DFLUX，*DSFLUX進(jìn)行定義；
生熱率的定義可以定義固定值或隨幅值曲線變化的值。分布熱流量通過(guò)*DFLUX和*DSFLUX施加，*DFLUX可以施加在面或體上，*DSFLUX只能施加在面上。
CAE界面的定義方法如下圖：
3、在某些節(jié)點(diǎn)或表面上的定義薄膜條件，使用*CFILM，*FILM，*SFILM；
熱傳導(dǎo)中，自由表面與緊鄰流體之間的對(duì)流是最常見(jiàn)的薄膜條件。*CFILM施加在節(jié)點(diǎn)上。*FILM二維情況下施加在單邊上，三維情況下施加在單元面上。*SFILM施加在面上。
4、在某些節(jié)點(diǎn)或表面設(shè)定敷設(shè)條件，使用*CRADIATE，*RADIATE，*SRADIATE；
*CRADIATE施加在節(jié)點(diǎn)上，*RADIATE施加在單元上，*SRADIATE施加在面上。定義輻射邊界條件需要定義Stefan-Boltzmann常數(shù)和絕對(duì)零度。
展開(kāi) abaqus自定義載荷子程序------Dload使用 ￥29.9
abaqus子程序Dload的主要作用：
（1）可用于定義作為位置、時(shí)間、單元編號(hào)、被加載積分點(diǎn)數(shù)量等的函數(shù)分布載荷大小的變化。
（2）在應(yīng)力分析期間，將在每個(gè)基于單元或基于表面的非均勻分布載荷定義的載荷積分點(diǎn)處調(diào)用；
（3）將在每個(gè)積分點(diǎn)調(diào)用，以計(jì)算承受不均勻荷載類型PENU和PINU的管道元件的有效軸向力ESF1；
（4）不能在基于模態(tài)的程序中用于描述負(fù)載的時(shí)間變化；并且忽略可能與相關(guān)聯(lián)的階躍定義或非均勻分布負(fù)載定義一起出現(xiàn)的任何幅度參考。
子程序接口界面
SUBROUTINE DLOAD(F,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,
1 COORDS,JLTYP,SNAME)
C
INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'
C
DIMENSION TIME(2), COORDS (3)
CHARACTER*80 SNAME
user coding to define F
RETURN
END
待定義變量
F：分布載荷的大小。表面載荷的單位為FL?2，體力的單位為FL?3。F將作為基于單元或基于表面的分布式載荷定義的一部分指定的載荷大小傳遞到例程中。如果未定義大小，F(xiàn)將作為零傳入。對(duì)于使用修正Riks法（靜態(tài)應(yīng)力分析）的靜態(tài)分析，F(xiàn)必須定義為荷載比例系數(shù)λ的函數(shù)。分布式負(fù)載大小不可用于輸出目的。
用于傳遞信息的變量
KSTEP：Step 編號(hào)
KINC：增量數(shù)
TIME(1)：當(dāng)前分析步對(duì)應(yīng)的當(dāng)前時(shí)間
TIME(2)：所有分析步對(duì)應(yīng)的當(dāng)前時(shí)間
NOEL：?jiǎn)卧幪?hào)
NPT：根據(jù)荷載類型，構(gòu)件內(nèi)或構(gòu)件表面上的荷載積分點(diǎn)編號(hào)。
展開(kāi) 