abaqus質(zhì)量加速的案例
質(zhì)量管理 | 海克斯康助力電子行業(yè)知名品牌加速質(zhì)量提升
無論是內(nèi)部還是供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)都面臨著產(chǎn)品質(zhì)量帶來的考驗。例如，勞動力成本上升，加上當(dāng)前的貿(mào)易不確定性，導(dǎo)致許多公司將供應(yīng)鏈進(jìn)行全球化部署，以降低成本和風(fēng)險。其結(jié)果是:擴(kuò)大的全球足跡實際上提高了在合規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)化和勞動力培訓(xùn)方面的質(zhì)量挑戰(zhàn)。
不可避免的是，這些確定的挑戰(zhàn)很可能導(dǎo)致產(chǎn)品召回和對品牌聲譽(yù)的打擊。與此同時，對美國消費(fèi)者產(chǎn)品安全委員會數(shù)據(jù)的分析顯示，僅2019年上半年就有181起電子產(chǎn)品和電器召回，占美國和歐盟產(chǎn)品召回的18%; 此外，在試圖全面把握質(zhì)量問題時，品牌和供應(yīng)商要考慮的不僅僅是召回的直接成本。失去生意，破壞關(guān)系和錯失市場機(jī)會都可能是產(chǎn)品相關(guān)影響的一部分。質(zhì)量風(fēng)險的增加帶來了更多的合規(guī)風(fēng)險，特別是在ISO 9001和有害物質(zhì)限制(RoHS)等法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)方面。例如，隨著2019年6月新禁令生效，在歐盟銷售產(chǎn)品的制造商必須遵守RoHS，這一規(guī)定變得更加困難。
綜上所述，這些對盈利能力和品牌聲譽(yù)的挑戰(zhàn)使質(zhì)量數(shù)字化成為當(dāng)今電子和家電制造商的戰(zhàn)略重點(diǎn)。隨著愿意在質(zhì)量數(shù)字化方面投資的的公司產(chǎn)品質(zhì)量領(lǐng)先于競爭對手，那些沒有這樣做的公司只能落后。對于旨在保持競爭力的電子產(chǎn)品制造商來說，如何提高質(zhì)量是一個必修課。質(zhì)量管理系統(tǒng)(QMS)自動化正迅速成為電子產(chǎn)品全球市場領(lǐng)導(dǎo)者的標(biāo)準(zhǔn)實踐，這為團(tuán)隊提供了防止缺陷、提高客戶滿意度和保護(hù)消費(fèi)者所需的工具。電子和家電品牌使用?？怂箍礠MS，因為其行業(yè)領(lǐng)先的易用性，內(nèi)置的最佳實踐和強(qiáng)大的靈活性，以適應(yīng)現(xiàn)有的質(zhì)量流程并可滿足客戶不斷發(fā)展的業(yè)務(wù)需求。
Celestica客戶案例
Hexagon QMS
Celestica電子是一家領(lǐng)先的電子制造服務(wù)提供商，為一些世界上最大的科技品牌提供服務(wù)。該公司在14個國家開展業(yè)務(wù)，擁有3萬多名員工，在孤立的質(zhì)量流程和數(shù)據(jù)中掙扎，導(dǎo)致他們尋求綜合質(zhì)量管理體系(QMS)。
展開 BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學(xué)質(zhì)量縮放 ￥19.89
本文通過abaqus顯示動力學(xué)的方法對BCC結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓縮仿真模擬，同時為減小計算量，采用梁單元模擬點(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.首先建立立方體實體，然后對實體進(jìn)行處理，得到點(diǎn)陣單胞點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。
b.建立單胞BCC梁單元點(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)，模擬萬能試驗機(jī)壓頭，剛性單元不參與計算，不影響計算結(jié)果，加快運(yùn)算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗進(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，時間設(shè)置為5s，以每秒1mm的速度進(jìn)行壓縮模擬，開啟質(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 車企用Abaqus、CATIA和Isight加速汽車設(shè)計
開發(fā)高質(zhì)量螺栓接頭是汽車底盤設(shè)計不可或缺的組成部 分。高穩(wěn)健性接頭相對于連接副車架到轉(zhuǎn)向節(jié)的連桿而 言，了解其設(shè)計的人可能更少，但它卻對改進(jìn)操控、延長 汽車壽命至關(guān)重要。接合不嚴(yán)，就會惡化對齊不善等質(zhì) 量問題，從而影響接合組件的耐用性。設(shè)計良好的接合 效率更高，能以更小型號的扣件支持更大負(fù)載，而且不會脫松。
福特汽車公司的工程師接到了為中型乘用車后懸掛系統(tǒng) 開發(fā)高穩(wěn)健性懸臂式錐形接頭的任務(wù)（見下圖）。為了最大限度節(jié)約時間和成本，同時滿足功能性目標(biāo)要求，該團(tuán)隊用Abaqus for CATIA（AFC）發(fā)了自動化實驗設(shè)計（DOE）流程用于結(jié)構(gòu)分析，并用Isight進(jìn)行流程自動化和最優(yōu)化。
分析錐形接頭性能
螺栓接頭是汽車懸掛最常見的接合方式。在本應(yīng)用中， 錐形接頭用來連接連桿和后轉(zhuǎn)向節(jié)，采用懸臂式連接。 錐形接頭襯內(nèi)套和轉(zhuǎn)向節(jié)兩部分相連，每部分對錐角有 獨(dú)特的制造公差。
為開發(fā)鋼內(nèi)套和鋁轉(zhuǎn)向節(jié)之間的穩(wěn)健錐形接頭，要考慮 以下方面：每個部件的生產(chǎn)公差、錐和底座之間的接觸 區(qū)域、負(fù)載移除后的錐扭矩?fù)p失角度。
為進(jìn)行設(shè)計仿真測試，福特工程師采用AFC創(chuàng)建轉(zhuǎn)向節(jié) 和襯內(nèi)套的有限元模型，并通過CATIA創(chuàng)建的模型獲 得幾何輸入和材料屬性。AFC保持與CATIA模型的相 關(guān)性，確保當(dāng)CAD模型在設(shè)計變量變化范圍內(nèi)變更時 Abaqus模型更新的魯棒性。
在物理組裝流程中，鍛鋼內(nèi)錐受力緊靠鋁轉(zhuǎn)向座。由于 不同部件的生產(chǎn)工藝不同，錐設(shè)計特性的角度公差不同 于內(nèi)套和轉(zhuǎn)向接合表面。
對進(jìn)行穩(wěn)健性接觸分析乃至接觸壓力分布分析，內(nèi)套筒 網(wǎng)格構(gòu)建為與轉(zhuǎn)向座網(wǎng)格的配合。為協(xié)助接觸面網(wǎng)格的 對齊，另外創(chuàng)建了轉(zhuǎn)向座“域”（見下圖青色），可簡化接 觸工作。這個部件在Abaqus內(nèi)通過固連接觸連接到轉(zhuǎn) 向體其它部分。
展開 Abaqus實現(xiàn)GPU加速的完整配置操作手冊 ￥50
本文檔詳細(xì)說明Abaqus軟件借助 NVIDIA CUDA 實現(xiàn)Standard 求解器 GPU 加速的完整流程，包含環(huán)境檢查、CUDA 安裝、軟件關(guān)聯(lián)、加速啟用與效果驗證全步驟，同時明確使用限制與常見問題，可直接用于工程仿真配置參考。
文檔目錄為：
一、使用限制與要求
二、檢查電腦 CUDA 支持版本
三、下載適配版本的 CUDA Toolkit
四、CUDA Toolkit 安裝步驟
五、CUDA 與 Abaqus 關(guān)聯(lián)配置
六、Abaqus 中啟用 GPU 加速與效果驗證
七、常見問題與注意事項
八、其他
展開 
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
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題或 Abaqus/Standard 難以收斂時具有優(yōu)勢，但求解時使用非常小的時間增量，計算成本龐大。提高加載速率和質(zhì)量縮放可提升計算效率，當(dāng)材料需考慮應(yīng)變率時，可使用質(zhì)量縮放。
2． 原理：
Abaqus/Explicit 將求解過程視為波傳問題，穩(wěn)定時間增量與元素特征長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)量縮放通過調(diào)整部分元素的密度，放大時間增量來提升計算效率。
2、 質(zhì)量縮放的設(shè)定方法
1． 檢查穩(wěn)定時間增量：
建立 Job 之后，通過提交分析或執(zhí)行 Data Check，系統(tǒng)會將穩(wěn)定時間增量信息寫入（.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，進(jìn)入 Mass Scaling 的標(biāo)簽，勾選 Use Scaling Definitions Below 選項后，點(diǎn)擊 Create 進(jìn)行設(shè)定。
(2) 相關(guān)參數(shù)說明：
? Objective：包括 Semi - Automatic Mass Scaling（預(yù)設(shè)）、Automatic Mass Scaling、Reinitialize Mass、Disable Mass Scaling Through Step。
展開 ABAQUS中的質(zhì)量縮放
準(zhǔn)靜態(tài)分析或某些動態(tài)分析中，少數(shù)尺寸較小的單元控制穩(wěn)態(tài)時間增量，為提高計算效率，經(jīng)常采用質(zhì)量縮放的方法。
顯示動態(tài)過程常用于解決以下兩類問題：瞬時動態(tài)響應(yīng)計算和含復(fù)雜非線性效應(yīng)（最常見的是復(fù)雜的接觸條件）的準(zhǔn)靜態(tài)模擬。由于求解動態(tài)方程時采用了顯示中心差分法，平衡方程中離散的質(zhì)量矩陣對計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，可以在保證計算精度的情況下，大大提高計算效率。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
對于應(yīng)變率無關(guān)材料的準(zhǔn)靜態(tài)分析，自然時間并不重要。為節(jié)省計算時間，有效的辦法是有兩種：減少分析的時間步長或人為地增加模型的質(zhì)量（質(zhì)量縮放）。對于率無關(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，因為該方法保留了自然時間。
準(zhǔn)靜態(tài)分析的質(zhì)量縮放方法通常用于整個模型上執(zhí)行。然而，當(dāng)模型各部分的剛度和質(zhì)量不同時，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，都沒有必要減小模型質(zhì)量的實際值，并且隨意地增加質(zhì)量通常都會影響到計算精度。對于大多數(shù)準(zhǔn)靜態(tài)問題，一定程度的質(zhì)量縮放可以增加ABAQUS/Explicit時間增量，從而減小計算時間。然而，必須保證質(zhì)量的改變和隨之增加的慣性力對計算結(jié)果沒有顯著影響。
2、動態(tài)分析
動態(tài)分析中，自然時間度量非常重要，為了獲得瞬態(tài)響應(yīng)，必須精確地表示模型的實際質(zhì)量和慣性。然而，許多復(fù)雜的動態(tài)模型包含了一些尺寸極小的單元，使顯示動態(tài)分析采用很小的時間增量。這些小尺寸單元通常是在生成復(fù)雜網(wǎng)格時形成的。通過在分析步起始時對這些控制單元的質(zhì)量進(jìn)行縮放，可以顯著地增加穩(wěn)態(tài)時間增量，而對整個模型的動態(tài)行為的影響可以忽略不計。
展開 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在結(jié)構(gòu)力學(xué)與結(jié)構(gòu)動力學(xué)里面常見的一個計算公式——彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率求解：
學(xué)過結(jié)構(gòu)力學(xué)或者結(jié)構(gòu)動力學(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算出一個彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率，如果我們的k=400N/m，m=10kg，那么通過上式可以計算得到我們的系統(tǒng)固有頻率為1.00658。由此建立我們的ABAQUS有限元模型如下：
1.建立一個點(diǎn)部件，坐標(biāo)輸入（0，0，0）
2.鼠標(biāo)左鍵長按1處圖標(biāo)選擇通過偏移形成參考點(diǎn)，通過參考點(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，與我們通過公式計算所得到的1.00658相差無幾，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！我是食詩吃詞！SSCC!
展開 質(zhì)量點(diǎn)在Abaqus中的設(shè)置
質(zhì)量點(diǎn)在很多分析會起到很大的作用，可以簡化模型，縮小計算量，加快計算速度。比如某些結(jié)構(gòu) ，建模的時候無需考慮其外形，但是在動力分析的時候，必須考慮其質(zhì)量對整體結(jié)構(gòu)的影響，這個時候可以通過直接附加質(zhì)量點(diǎn)的方式進(jìn)行模擬，如何附加，已經(jīng)如何檢驗附加后的質(zhì)量，這是很多初學(xué)者會感到迷惑地方。簡單算例一個，看下圖所示：
上圖是一個10×10×10 的立方體，密度為1，施加X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)的動能為500 在后處理中可以查詢其相關(guān)的動力學(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)，重新計算，可得到 動能 1000，結(jié)果沒有問題。
Note：在Abaqus CAE下如果通過quere Mass property，是不考慮質(zhì)量點(diǎn)的，所以查詢的時候，顯示的仍然只有500，切記！ 要檢查質(zhì)量，請開打status 文件，會有質(zhì)量的提示。
展開 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（銷軸簡化梁單元）
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c13824
Abaqus準(zhǔn)靜態(tài)小例子: 能量平衡、質(zhì)量放大
如果模擬的結(jié)果發(fā)現(xiàn)動能占的比例太大，一般的作法是將加大加載時間，也可以利用質(zhì)量放大技術(shù)。
Abaqus質(zhì)量-彈簧-杠桿系統(tǒng)振動周期
質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)是分析動力學(xué)問題最簡單的入門案列，任何系統(tǒng)都可以簡化為有限個彈簧-質(zhì)量-阻尼構(gòu)成的系統(tǒng)，進(jìn)行動力學(xué)分析，獲得系統(tǒng)的響應(yīng)特征。分析這種系統(tǒng)時，首先要根據(jù)彈簧、阻尼器的物理意義對與其固連的質(zhì)量塊進(jìn)行受力分析，然后用牛頓第二定律列寫質(zhì)量塊對應(yīng)的合力方程，從而得到系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型——微分方程。對于少數(shù)自由度時，可以比較簡單的推導(dǎo)求解，但是自由度多時，手動求解就變得很麻煩了。
在本教程中，我們將利用Abaqus軟件計算質(zhì)量和彈簧系統(tǒng)的振動周期。我找了一個簡單點(diǎn)的模型，以便我們將Abaqus軟件的計算結(jié)果與理論計算結(jié)果進(jìn)行比較。
問題描述如下，一根長1米的鋼桿繞O點(diǎn)鉸接，并通過兩個剛度系數(shù)為K和3K的彈簧在兩端連接。在此例中，我們以每秒10弧度的初始速度旋轉(zhuǎn)整個鋼棒，此模擬的目的是繪制隨時間變化的角位移圖并獲得旋轉(zhuǎn)周期。
建模過程如下：
首先我們需創(chuàng)建一根梁長度1m，將材料密度及截面參數(shù)調(diào)成與已知條件一致，即質(zhì)量m=5.549kg；接下來需要創(chuàng)建兩端的彈簧，使用special spring/dashpot建立彈簧，注意左端彈簧剛度15000N/m，右端彈簧剛度為5000N/m；最后需要創(chuàng)建鉸接，這里可以使用connector來模擬，注意鉸點(diǎn)位置為0.25m處。
模型搭建過程
建立Dynamic， Implicit分析步，分析時長0.5s，為了較準(zhǔn)確的捕捉運(yùn)動狀態(tài)，設(shè)置固定增量步長0.001及歷時輸出連接器轉(zhuǎn)動位移UR1；設(shè)置梁的初始初始轉(zhuǎn)速10rad/s （考考大家最后的轉(zhuǎn)動的周期與初速度有關(guān)嗎？)。
結(jié)果
進(jìn)行求解后，提取connector轉(zhuǎn)動角度曲線如圖。
展開 Abaqus/CAE質(zhì)量縮放設(shè)置SOP
ABAQUS中質(zhì)量縮放設(shè)置SOP（后續(xù)慢慢題入一些ABAQUS的使用技巧以供相互交流學(xué)習(xí)）
Abaqus Mass Scaling（質(zhì)量縮放）的用途及設(shè)置方法
如圖公式：
2，設(shè)置步驟
（1）先不用質(zhì)量縮放，看時間增量是多少，做到心中有數(shù)；
（2）Step模塊-Edit Step-Create-輸入?yún)?shù)，如圖：
3，各選項的含義
（1）Object參數(shù)含義：
Semi-Automatic Mass Scaling：預(yù)設(shè)質(zhì)量縮放；
Automatic Mass Scaling：自動質(zhì)量縮放；
Reinitialize Mass：還原前一分析步放大的質(zhì)量；
Disable Mass Scaling Through Step：停止前一個分析步設(shè)定的質(zhì)量放大，否則將沿用前一個分析步的質(zhì)量放大。
（2）Application參數(shù)含義：
Region：質(zhì)量縮放的區(qū)域，默認(rèn)是整個模型，可以設(shè)置成自定義的集合區(qū)域；
Scale：質(zhì)量縮放系數(shù)。At beginning of step在分析前設(shè)置scale，分析過中不再調(diào)整；Through step會在分析過程中調(diào)整。
（3）Type參數(shù)含義：
Scale by factor：按照固定比例進(jìn)行質(zhì)量縮放；
Scale to target increment：目標(biāo)時間增量。如果原本的時間增量小于設(shè)定的目標(biāo)時間增量，系統(tǒng)強(qiáng)行通過質(zhì)量縮放調(diào)整到目標(biāo)時間增量；
Scale element mass:
Uniformly to satisfy target：等比例調(diào)整所有單元的時間增量，讓最小值等于目標(biāo)時間增量；
If below minimum target：僅對時間增量小于目標(biāo)時間增量的單元進(jìn)行質(zhì)量縮放；
Nonuniformly to equal target：直接將所有單元調(diào)整到目標(biāo)時間增量。
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