模型異常變形的案例
CEL與Lagrange模型在大變形分析時(shí)的適用性CEL與Lagrange模型在大變形分析時(shí)的適用性
對同一個(gè)模型來講，通常，拉格朗日建模方式計(jì)算更加準(zhǔn)確，計(jì)算效率更高，因?yàn)樗械膸缀误w都采用拉格朗日單元類型，而CEL建模方式的計(jì)算更加耗時(shí)，且產(chǎn)生的文件更大，一個(gè)直接的原因是流體或大變形幾何體是歐拉體模型，采用歐拉單元建模，而歐拉單元的數(shù)量要明顯多于相應(yīng)的拉格朗日模型的單元數(shù)量。
但是，如果模型要經(jīng)歷極大變形，那么這兩種建模方式的優(yōu)劣就要好好評價(jià)一下了。在大變形分析中，拉格朗日模型容易發(fā)生網(wǎng)格畸變，網(wǎng)格畸變區(qū)的計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性將會(huì)大打折扣，產(chǎn)生不可信的結(jié)果甚至計(jì)算中斷得不到結(jié)果；而CEL模型在犧牲一定的幾何模型精度和結(jié)果準(zhǔn)確性的前提下，計(jì)算會(huì)非常穩(wěn)定，網(wǎng)格不會(huì)發(fā)生畸變，相較于拉格朗日的網(wǎng)格畸變區(qū)反而會(huì)得到更加合理的計(jì)算結(jié)果。所以，在選擇建模分析方式時(shí)，尤其是大變形分析，兩種方法孰優(yōu)孰劣，需要結(jié)合一定的經(jīng)驗(yàn)和以往案例，選擇折中處理或者兩種都用以綜合衡量。
本篇案例是一個(gè)鉚接案例，如下面的示意圖所示。 ? 具體的模型長下面這樣：左邊是中央截面圖，右面是實(shí)物圖，上下兩部分是沖模，張揚(yáng)帶孔圓盤是固定模板，上下兩部分沖模同時(shí)施力以使鉚釘達(dá)到最終的變形。 ? 這個(gè)過程很明顯是一個(gè)極限大變形過程，我們可能關(guān)心這個(gè)過程中的三個(gè)問題：
1、 鉚釘在成型過程中的變形是否適當(dāng)？
2、 成型后，鉚釘是否有足夠的力量保持材料的連接？
3、 成型過程工具的壓力是否足夠？
那么這三個(gè)關(guān)心的問題我們可以考察分析鉚釘?shù)?em>變形位移、成型后的等效塑性變形和成型過程中的沖模受力等變量，去評估我們關(guān)心的問題從而做出一些結(jié)論或改進(jìn)。 本案例不再進(jìn)行step by step的演示，各位小伙伴可以自行練習(xí)。下面來具體看一下分析模型和相關(guān)結(jié)果。 ?
左邊是拉格朗日建模，右邊是CEL建模。兩種建模方式中，接觸全部采用無摩擦通用接觸。
展開 一個(gè)有意思的材料本構(gòu)模型設(shè)計(jì)方案，拉伸變形采用von Mises屈服，壓縮側(cè) cap屈服本構(gòu)模型設(shè)計(jì)。
分享這個(gè)代碼的主要原因：一方面，它很適合做玻璃、非晶材料、壓痕問題中的壓力敏感塑性分析；另一方面，它也是學(xué)習(xí) cap 模型、致密化硬化和隱式本構(gòu)積分的一個(gè)很好的范例。論文結(jié)果表明，這一模型能夠較好復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)載荷—位移曲線以及壓痕致密化分布，不過需要明確指出的是，當(dāng)前模型暫時(shí)還沒有考慮剪切硬化，因此更適合用于理解“壓痕致密化”這一核心機(jī)制，而不是直接覆蓋所有復(fù)雜失效問題。作為一份用于科研復(fù)現(xiàn)和二次開發(fā)的代碼，我覺得它很有參考價(jià)值。
基于粘彈性本構(gòu)模型的熱固性樹脂基復(fù)合材料固化變形數(shù)值仿真模型
背景介紹
熱固性樹脂基復(fù)合材料在制件成型過程中會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，引起固化變形，從而增加裝配和制造的難度，因此，合理預(yù)測預(yù)制件固化過程中的殘余應(yīng)力的發(fā)展具有重要意義。
早期的研究主要集中于彈性理論來研究復(fù)材的固化成型，現(xiàn)今，越來越多的文獻(xiàn)考慮了樹脂的固化放熱以及材料的各向異性等因素的影響，發(fā)展了基于粘彈性模型的數(shù)值仿真計(jì)算方法，證明了粘彈性的結(jié)果固化變形量小于線彈性的結(jié)果，且樹脂含量越高的復(fù)材，其粘彈性效果越明顯。
RTM成型工藝示意圖
二。粘彈性模型在Abaqus中的實(shí)現(xiàn)
本文作者在參考文獻(xiàn)【1】的基礎(chǔ)上，使用廣義Maxwell粘彈性本構(gòu)模型，聯(lián)合編寫了HETVAL、USDFLD、DISP、UMAT及UEXPAN子程序，在abaqus軟件平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)了復(fù)材固化成型的仿真模擬，其基本編程思路如下圖所示：
其中，最關(guān)鍵的粘彈性本構(gòu)公式為：
參考上述公式和子程序的編寫流程，可以完成上述模型。最后得到仿真Mises應(yīng)力云圖和S33云圖如下：
得到的S33關(guān)于時(shí)間的曲線趨勢如下所示：
該曲線結(jié)果和文獻(xiàn)有出入，但是榮的文獻(xiàn)中關(guān)于底數(shù)的取值有錯(cuò)誤，亦即下列公式的底數(shù)應(yīng)以e為底數(shù)，而不是10
【1】
基于黏彈性本構(gòu)模型的熱固性樹脂基復(fù)合材料固化變形數(shù)值仿真模型.pdf
最后，歡迎大家關(guān)注“320科技工作室”微信公眾號(hào)，有相關(guān)需求可以添加管理員聯(lián)系方式~
展開 HyperMesh導(dǎo)入Abaqus的變形后模型
HyperMesh導(dǎo)入Abaqus的變形后模型
經(jīng)過Abaqus的操作可以將Abaqus計(jì)算后的變形單元和節(jié)點(diǎn)輸出為inp文件，這個(gè)inp文件可以通過HyperMesh讀取。
打開HyperMesh后設(shè)置user files為Abaqus，如圖1所示。
圖1
之后通過import Solve Deck導(dǎo)入Abaqus生成的inp文件，如圖2所示。
圖2
之后點(diǎn)擊import即可在窗口顯示導(dǎo)入的變形模型，如圖3所示。
圖3
在此基礎(chǔ)上，可以對網(wǎng)格進(jìn)行編輯重劃分，修改結(jié)束后同樣可以導(dǎo)出修改后的模型inp文件，如圖4所示。
圖4
此時(shí)的inp文件記錄了在HyperMesh中修改后的模型。
再之后，可以通過Abaqus導(dǎo)入Hm生成的inp文件，如圖5所示。
圖5
導(dǎo)入后的模型在Abaqus中的顯式如圖6所示。
圖6
在HyperMesh編輯三維單元網(wǎng)格不是那么方便，建議的思路是先生成實(shí)體再進(jìn)行網(wǎng)格編輯。
Abaqus6.12以后的版本據(jù)說可以由孤立的網(wǎng)格生成實(shí)體模型，這個(gè)還是比較方便的，生成實(shí)體模型后在Abaqus里面就可以進(jìn)行網(wǎng)格重劃分。
展開 
應(yīng)變率、本構(gòu)模型、金屬變形行為。
想問一下，我用準(zhǔn)靜態(tài)和高應(yīng)變率數(shù)據(jù)擬合出的本構(gòu)模型可以用來預(yù)測中應(yīng)變下的變形行為嗎
導(dǎo)出ANSYS WORKBENCH靜態(tài)分析后的變形模型
本篇博文主要介紹如何在ANSYS WORKBENCH里面導(dǎo)出靜力學(xué)分析后的變形模型，這個(gè)問題也是有幾個(gè)CAE朋友提及到了，寫篇博文分享下，廢話不多說，馬上入正題。
1.問題描述
為了敘述如何導(dǎo)出靜力學(xué)分析后的變形模型，這里只用個(gè)簡單的懸臂梁模型進(jìn)行講解，懸臂梁尺寸為100x20x10mm，一段固定約束，上面施加10MPa均布載荷，導(dǎo)出其變形后的幾何模型。
2.分析思路
（1）先進(jìn)行靜力學(xué)分析
（2）將結(jié)果文件更新到幾何體
（3）將變形后的幾何模型傳遞到FEM中進(jìn)行模型的處理
（4）導(dǎo)出變形后的幾何體模型
3.步驟
（1）對懸臂梁模型進(jìn)行靜力學(xué)分析
（2）查看其變形，如下圖所示
（3）選中模型樹的Geometry，右鍵，從結(jié)果文件中更新幾何體，打開其結(jié)果文件，如下圖所示。
（4）完成幾何體更新之后，在模型窗口可以看到幾何體模型已經(jīng)改變成之前分析的變形模型，如下圖所示：
（5）將靜力學(xué)模塊的Model導(dǎo)出到FEM中，主要是對幾何體模型進(jìn)行處理，如下圖所示：
（6）生成蒙皮
（7）插入初始幾何體
（8）將初始幾何體轉(zhuǎn)化成Parasolid格式
（9）這時(shí)轉(zhuǎn)化成的幾何體是由6個(gè)面體組成的，而不是實(shí)體，需要增加一個(gè)Sew縫紉工具，并選擇懸臂梁的6個(gè)面體，然后生成實(shí)體模型。
（10）此時(shí)，變形后的幾何體模型已經(jīng)創(chuàng)建完成，接著導(dǎo)出即可。
以上為基于ANSYS WORKBENCH靜力學(xué)分析后導(dǎo)出變形的幾何模型的基本思路和步驟。
來源：宏鑫環(huán)宇
展開 #從odb或stl文件提取變形后的幾何模型插件（三維） ￥199
<p>ABAQUS采用拉格朗日網(wǎng)格計(jì)算分析的時(shí)候，總是會(huì)遇到網(wǎng)格畸變過大導(dǎo)致不收斂的問題，那么這個(gè)時(shí)候我們網(wǎng)格是通過采用網(wǎng)格的重新劃分就可以解決，對于二維模型的網(wǎng)格重新劃分，我們在前面的帖子已經(jīng)介紹過了，但是對于三維模型而言，ABAQUS中沒有直接從結(jié)果odb提取幾何模型的命令，所以，我們就采用插件更加方便簡潔地提取變形后的幾何模型，具體操作如下：</p><p>1 假如我們獲得了一個(gè)odb文件，變形前后的模型如下：</p><div contenteditable="false" width="100%"><div><img src="https://img.jishulink.com/upload/201812/9213d092eabe4d649aa839525bb4a192.jpg" title="a.jpg" alt="a.jpg" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201812/9213d092eabe4d649aa839525bb4a192.jpg?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201812/9213d092eabe4d649aa839525bb4a192.jpg?
展開 易拉罐受壓變形有限元分析幾何模型 ￥3
幾何模型展示如下
仿真變形后的模型還能保存下來 | 操作視頻
仿真變形后的模型還能保存下來 | 操作視頻
基礎(chǔ)的靜力學(xué)仿真，我們的目標(biāo)一般會(huì)放在研究零部件的剛度和強(qiáng)度方面，因?yàn)槲覀兪菫榱蓑?yàn)證我們設(shè)計(jì)的零部件是否滿足設(shè)計(jì)要求。我們有一個(gè)客戶卻提出了特殊的需求，他們做光學(xué)方面的其實(shí)不太關(guān)心強(qiáng)度和剛度，他們關(guān)心的是反射光面在受力之后的位置。
在軟件里面，我們需要按照有限元的步驟完成分析，右鍵分析結(jié)果出現(xiàn)一個(gè)選項(xiàng)從變形形狀生成實(shí)體，你可以選擇把實(shí)體保存為模型中的配置，也可以保存為新零件。
保存后的模型很容易就能得到，比如我們可以測繪端面變形后的角度。
有兩個(gè)注意事項(xiàng)：
（1）這項(xiàng)功能受軟件包的限制，可在 SOLIDWORKS Simulation Professional 及以上版本中使用，但是不能保存帶有鈑金或橫梁的模型變形幾何體。
（2）我們使用探測功能得到探測點(diǎn)的坐標(biāo)，但是這個(gè)坐標(biāo)是來源于原始實(shí)體，不受變形的影響。
希望工程師在需要仿真變形后的模型時(shí)，可以想起今天的方法，更多詳細(xì)操作內(nèi)容詳見如下視頻：；
形后的模型
聯(lián)系我們
展開 不同雙重介質(zhì)幾何模型構(gòu)建對煤體甲烷壓力、變形的影響
實(shí)驗(yàn)室中煤芯吸附瓦斯過程中，煤芯受到圍壓及甲烷流動(dòng)的影響在不同位置發(fā)生不同程度的變形。常見的煤體模型為雙重孔隙—裂隙介質(zhì)，在假設(shè)過程中，基質(zhì)系統(tǒng)與裂隙系統(tǒng)的幾何模型重合，即基質(zhì)與裂隙共用一個(gè)幾何模型。本案列嘗試將基質(zhì)與裂隙分開(模型1），并與基質(zhì)、裂隙重合時(shí)的模型(模型2）進(jìn)行比較。
圖1 模型1的甲烷壓力、位移、應(yīng)力、應(yīng)變分布云圖
圖2 模型2的甲烷壓力、應(yīng)力、應(yīng)變分布云圖
圖3 模型1、2AB兩點(diǎn)甲烷壓力變化
圖1、圖2中可以看到，模型1、2的分布云圖存在很大的差異性，這主要與模型的構(gòu)建不同有關(guān)。模型1中靠近注氣孔的裂隙中甲烷壓力首先增大，然后向周圍的裂隙以及基質(zhì)滲流，直到滲流到整個(gè)基質(zhì)、裂隙中。而模型2中靠近注氣孔的基質(zhì)、裂隙中甲烷均增大，且裂隙中甲烷壓力增加的速度快，這與基質(zhì)、裂隙中滲透率不同有關(guān)。模型2中基質(zhì)與裂隙在模型任意位置靠著質(zhì)量交換維持著聯(lián)系，交換速率與兩者的壓差有關(guān)，即壓差越大，交換速率越大。模型1基質(zhì)與裂隙的質(zhì)量交換只存在基質(zhì)與裂隙接觸邊界處，相當(dāng)于滲透率不同的兩個(gè)多孔介質(zhì)串聯(lián)在一起。基質(zhì)、裂隙組合構(gòu)建不同對甲烷流動(dòng)、煤體變形產(chǎn)生影響，模型1的甲烷壓力首先在裂隙中滲流，然后逐漸向基質(zhì)滲流，根據(jù)基質(zhì)、裂隙滲透率的不同，甲烷壓力變化如圖1。AB兩點(diǎn)甲烷壓力變化如圖3所示，其分布趨勢滿足上述分析。模型1、2的位移變形情況，也隨著甲烷壓力分布不同存在差別。以有效應(yīng)力分析為例：模型1的有效應(yīng)力在注氣孔邊界存在應(yīng)力集中，但集中點(diǎn)僅限于部分，基質(zhì)右下角的應(yīng)力大于周圍的應(yīng)力，逐漸向右上變轉(zhuǎn)移，最后各個(gè)位置應(yīng)力保持一致。模型2的注氣孔附近應(yīng)力均大于周圍應(yīng)力，其與模型1存在明顯差異，這就與甲烷壓力分布有很大關(guān)系。
從上述模型比較分析來看，基質(zhì)、裂隙不同的構(gòu)建方式影響甲烷壓力分布，進(jìn)而影響煤體變形。
展開 仿真變形后的模型還能保存下來 | 產(chǎn)品探索
仿真變形后的模型還能保存下來 | 產(chǎn)品探索
CATAS公司運(yùn)用SOLIDWORKS的設(shè)計(jì)、仿真和技術(shù)通信解決方案，將其研究、測試和驗(yàn)證的服務(wù)擴(kuò)展到木材加工和家具行業(yè)，實(shí)現(xiàn)了提供快速、低成本的設(shè)計(jì)分析、文檔開發(fā)和可持續(xù)性評估等服務(wù)。
成功指標(biāo)
利用仿真實(shí)現(xiàn)了精確的測試結(jié)果
縮短仿真模擬、文檔創(chuàng)建和設(shè)計(jì)時(shí)間
實(shí)現(xiàn)了快速樣機(jī)設(shè)計(jì)和可持續(xù)性 serve 的能力
拓展了快速樣機(jī)設(shè)計(jì)和可持續(xù)性的服務(wù)
成功指標(biāo)
通過提供更低成本的測試、驗(yàn)證、機(jī)器設(shè)計(jì)、文檔準(zhǔn)備、可持續(xù)性和快速樣機(jī)設(shè)計(jì)服務(wù)方法，將數(shù)字技術(shù)融入到新產(chǎn)品中。
成功指標(biāo)
實(shí)施SOLIDWORKS Professional設(shè)計(jì)，SOLIDWORKS Simulation Professional仿真分析，SOLIDWORKS Composer技術(shù)交流和SOLIDWORKS Sustainability生命周期評估軟件。
CATAS公司是意大利最負(fù)盛名的木材加工和家具領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)和測試實(shí)驗(yàn)室，其試驗(yàn)室位于意大利的兩個(gè)主要生產(chǎn)區(qū)域：San Giovanni al Natisone和Lissone。測試和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室的專家團(tuán)隊(duì)（包括化學(xué)家、工程師和數(shù)學(xué)家）為木材加工和家具行業(yè)提供應(yīng)用研究、測試和驗(yàn)證服務(wù)。
“通過購置SOLIDWORKS設(shè)計(jì)、仿真分析、文檔制作和可持續(xù)性解決方案，CATAS公司增加了一系列尖端服務(wù)，以滿足客戶未來的挑戰(zhàn)。在CATAS公司，我們正在為明天做準(zhǔn)備，SOLIDWORKS解決方案正在幫助我們做好準(zhǔn)備。”
- Andrea Giavon博士，總經(jīng)理
CATAS公司利用SOLIDWORKS設(shè)計(jì)和仿真工具來加速其測試機(jī)的開發(fā)。
聯(lián)系我們
展開 
Moldex3D模流分析之如何輸出變形結(jié)果為模具補(bǔ)償模型
在得知預(yù)期變形值下，使模具比實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)稍大，則產(chǎn)品最終尺寸可以更接近設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 然而，由于成型工藝之復(fù)雜度的及其對部件變形的影響，可能難以獲得成型后尺寸變化并確定適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償值。 Moldex3D可以使用不同格式的STL輸出變形模型，以供進(jìn)一步應(yīng)用。 此外，結(jié)合NX全球變形功能，可以執(zhí)行模具補(bǔ)償法。
以下步驟顯示如何導(dǎo)出變形模型并執(zhí)行模具補(bǔ)償順序。
步驟 1：完成翹曲變形分析后，進(jìn)入結(jié)果分頁，然后單擊翹曲中的變形來進(jìn)行翹曲結(jié)果的輸出。主要會(huì)使用導(dǎo)出變形后模型的功能，可選擇的文件格式包括STL（ASCII），STL（Binary），CATIA RSO格式和NX Global變形格式。
注意：所有輸出檔案是包含變形訊息之表面網(wǎng)格元素?cái)?shù)據(jù)，其相關(guān)的CAD內(nèi)核如下。 為了獲得變形幾何外形，需要進(jìn)一步的轉(zhuǎn)移過程，這也將在本節(jié)中介紹。
?檔案 *.stl 輸出文件格式設(shè)置為STL（ASCII）和STL（Binary）。
?檔案 *.rso 輸出文件格式設(shè)置為CATIA RSO格式。
?檔案 *.csv和 *_Deformed.csv 輸出文件格式設(shè)置NX Global 變形格式。
在步驟1開始前：預(yù)期在XYZ方向上以不同的變形補(bǔ)償率定義翹曲變形縮放。使用結(jié)果中測量工具上的距離檢查 XYZ 方向的線性收縮率。然后，按照三個(gè)方向的收縮百分比個(gè)別來補(bǔ)償模型。在此模型中，X 方向線性收縮率為 0.389%，Y 方向?yàn)?0.404%，Z 方向?yàn)?0.726%。
步驟 2：對于使用導(dǎo)出變形后模型的功能，需勾選變形后模型含收縮補(bǔ)償。選擇格式為NX Global變形格式，修改縮放比為"1"。還要在 XYZ 方向輸入個(gè)別的模具補(bǔ)償值，該值是線性收縮百分比的兩倍。 然后，指定另存新文件名稱和位置，然后點(diǎn)擊開始導(dǎo)出文件。
展開 Abaqus如何保存變形后的模型并在此基礎(chǔ)上計(jì)算
Abaqus如何保存變形后的模型并在此基礎(chǔ)上計(jì)算
在Abaqus中計(jì)算完成后會(huì)生成odb文件，也就是結(jié)果文件。如果想重新采用變形后的模型進(jìn)行相關(guān)分析，可以通過Abaqus的導(dǎo)入操作完成。
新建一個(gè)model，通過File下拉的import—Part，之后選擇相應(yīng)的odb模型，可以自己選擇導(dǎo)入哪個(gè)載荷步或者哪個(gè)子步的變形結(jié)果。
圖1
很明顯，導(dǎo)入后的模型如圖2所示。而之前的模型如圖3所示。
圖2
圖3
導(dǎo)進(jìn)來之后的模型需要重新定義材料、加載組件、定義載荷步、加載，之后可以選擇在編寫基礎(chǔ)之上繼續(xù)計(jì)算。
如果只是想得到變形后的單元節(jié)點(diǎn)信息，則可以不考慮在Abaqus中定義材料和加載等，而是直接在Job模塊直接創(chuàng)建一個(gè)Job，通過Write input生成記錄了該變形的inp文件。該inp文件里面的信息是單元和節(jié)點(diǎn)信息。
Inp文件可以作為數(shù)據(jù)文件進(jìn)行傳遞，對于HyperMesh，可以與Abaqus進(jìn)行有效的連接，可以讀取Abaqus的inp文件生成相關(guān)信息。
展開 如何在Patran中將計(jì)算結(jié)果變形網(wǎng)格轉(zhuǎn)換成CAD模型
1 概述
在使用Patran/Nastran進(jìn)行結(jié)構(gòu)有限元分析后，在一些情況下，需要將變形后的網(wǎng)格結(jié)果輸出用于其他分析，所以如何通過Patran實(shí)現(xiàn)這一功能將方便對有限元計(jì)算結(jié)果的重用。
2實(shí)現(xiàn)方法
l 首先以向量表示變形的結(jié)果
在Patran Results 菜單中，
Create / Marker / Vector
Select Vector Result 選擇 Displacement, Translational
Apply
l 創(chuàng)建FEM場
在Results 菜單中，
Create / Spatial / FEM
輸入 Field Name
選擇 Continues / Vector
選擇 Group
Apply
l 用FEM場將節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到變形后的位置
Utilities / FEM-Nodes / Node modify By Field
Select FEM/Spatial Fields
選擇第2步創(chuàng)建的場
Cancel
Apply
（1-3步的操作，也可以用Utilities/Results/results Utilities 的 offset來進(jìn)行）
l 網(wǎng)格變成了變形后的形狀，下面在表面生成殼單元（這里用Tria）
在Elements菜單中，
Create / Element / Edit
Shape: Tria
Topology: Tria6 （對于tet10的情況）
Pattern: Elem Face
在選擇工具菜單中選擇Free Face of Element
選擇全體模型
Apply
通過該操作，在Tetra單元的表面生成了Tria單元。
展開 simufact welding計(jì)算結(jié)束后 溫度 變形等在模型上出現(xiàn)一個(gè)針狀物 問題如何解決？
simufact welding計(jì)算結(jié)束后 溫度 變形等在模型上出現(xiàn)一個(gè)針狀物 問題如何解決？
