ABAQUS質(zhì)量縮放設(shè)定的案例
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
BCC點陣結(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)進行壓縮仿真模擬，同時為減小計算量，采用梁單元模擬點陣結(jié)構(gòu)，壓頭設(shè)置為剛性面，添加質(zhì)量縮放，加快運算速度，為點陣結(jié)構(gòu)壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實體，然后對實體進行處理，得到點陣單胞點陣結(jié)構(gòu)。
b.建立單胞BCC梁單元點陣模型,然后進行刪除面的操作，得到單胞BCC點陣結(jié)構(gòu)，接下來進行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設(shè)置參考點，模擬萬能試驗機壓頭，剛性單元不參與計算，不影響計算結(jié)果，加快運算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗進行裝配，從上到下依次為壓板-點陣-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。
以下部分為付費部分
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質(zhì)量縮放.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，進入 Mass Scaling 的標簽，勾選 Use Scaling Definitions Below 選項后，點擊 Create 進行設(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。
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ABAQUS中的質(zhì)量縮放
準靜態(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\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、準靜態(tài)分析
對于應(yīng)變率無關(guān)材料的準靜態(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行質(zhì)量縮放或?qū)γ坎糠址謩e進行縮放。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/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：按照固定比例進行質(zhì)量縮放；
Scale to target increment：目標時間增量。如果原本的時間增量小于設(shè)定的目標時間增量，系統(tǒng)強行通過質(zhì)量縮放調(diào)整到目標時間增量；
Scale element mass:
Uniformly to satisfy target：等比例調(diào)整所有單元的時間增量，讓最小值等于目標時間增量；
If below minimum target：僅對時間增量小于目標時間增量的單元進行質(zhì)量縮放；
Nonuniformly to equal target：直接將所有單元調(diào)整到目標時間增量。
展開 ABAQUS/Explicit質(zhì)量縮放（MASS SCALING）使用心得 [轉(zhuǎn)simwe]
對于大多數(shù)準靜態(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。
誠然，修改材料密度也可以達到質(zhì)量縮放的效果，但本節(jié)描述的方法靈活性更大，特別是在多步分析中。
有關(guān)準靜態(tài)過程中質(zhì)量縮放的討論，可參看”Rolling of thick plates,” Section 1.3.6 of the ABAQUS Example Problems Manual
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。
對真正的動態(tài)問題，只能對少數(shù)單元進行質(zhì)量縮放，并且不允許明顯地增加整個模型的質(zhì)量，否則會降低動態(tài)結(jié)果的精度。
有關(guān)動態(tài)分析中采用質(zhì)量縮放的討論，可參看“Impact of a copper rod,” Section 1.3.10 of the ABAQUS Benchmarks Manual,;
穩(wěn)態(tài)時間增量
本節(jié)中，“單元穩(wěn)態(tài)時間增量”是指單個單元的穩(wěn)態(tài)時間增量；“單元－單元穩(wěn)態(tài)時間增量”是指某個單元組內(nèi)單元穩(wěn)態(tài)時間增量的最小值；“穩(wěn)態(tài)時間增量”是指整個模型的穩(wěn)態(tài)時間增量。
模型中引入質(zhì)量縮放
顯示動態(tài)分析中有兩種質(zhì)量縮放方法：定比例質(zhì)量縮放和變比例質(zhì)量縮放。兩種方法可以分開使用，也可以結(jié)合起來使用。質(zhì)量縮放可用于整個模型，也可以用在單元組上。
定比例質(zhì)量縮放
定比例縮放方法是對組裝成全局節(jié)點質(zhì)量陣的單元質(zhì)量進行縮放，該方法在分析步起始時執(zhí)行。
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