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
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
哈嘍!大家好,這里是菜鳥博主——食詩(shī)吃詞!
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
ABAQUS質(zhì)量縮放
ABAQUS分析布中中質(zhì)量縮放設(shè)定.pdf
質(zhì)量放大 Mass Scaling 設(shè)定.pdf
懶得看的,可以直接看我的總結(jié)版(人家總結(jié)的比我的好多了):
1,作用
用于Dynamic Explicit問(wèn)題,可以提高計(jì)算效率。原理是調(diào)整部分元素的密度,由此放大時(shí)間增量。如圖公式:
2,設(shè)置步驟
(1)先不用質(zhì)量縮放,看時(shí)間增量是多少,做到心中有數(shù);
(2)Step模塊-Edit Step-Create-輸入?yún)?shù)
質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)是分析動(dòng)力學(xué)問(wèn)題最簡(jiǎn)單的入門案列,任何系統(tǒng)都可以簡(jiǎn)化為有限個(gè)彈簧-質(zhì)量-阻尼構(gòu)成的系統(tǒng),進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,獲得系統(tǒng)的響應(yīng)特征。分析這種系統(tǒng)時(shí),首先要根據(jù)彈簧、阻尼器的物理意義對(duì)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(duì)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(duì)于少數(shù)自由度時(shí),可以比較簡(jiǎn)單的推導(dǎo)求解,但是自由度多時(shí),手動(dòng)求解就變得很麻煩了。
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
概要
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,ABAQUS/Explicit常采用質(zhì)量縮放的方法。質(zhì)量縮放可用于:
1、縮放整個(gè)模型,單個(gè)單元或單元組的質(zhì)量
2、多步分析中,縮放每個(gè)分析步中的質(zhì)量
分析步起始或整個(gè)過(guò)程中進(jìn)行質(zhì)量縮放
質(zhì)量比例縮放可通過(guò)以下方式執(zhí)行:
采用給定的常數(shù)因子對(duì)特定單元進(jìn)行質(zhì)量縮放
對(duì)所有指定的單元采用相同比例因子進(jìn)行質(zhì)量縮放,使單元組內(nèi)任意單元的最小穩(wěn)態(tài)時(shí)間增量等于用戶給定的時(shí)間增量
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