ABAQUS動力學分析
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-26
ABAQUS動力學分析的視頻教程
ABAQUS動力學分析的實例教程
子空間穩態動力學分析的基本思想是：首先提取無阻尼、對稱系統的特征模態，并選取適當的特征向量組成特征模態子空間，然后將穩態動力學方程組投影到特征模態子空間上，通過直接法求解子空間下的穩態動力學方程。
子空間法基于這樣一個假設條件，即我們所關心的頻率范圍內的無阻尼特征模態，能夠精確表達強迫運動下的穩態動力學響應。而且子空間必須包含足夠數量的特征模態向量，其數量由用戶自定義。系統的動力學方程組投影到模態子空間后形成一低維（并不解藕）的方程組，求解這個經過減縮的動力學方程組，并將結果返回到得到物理坐標的節點位移、應力響應。
子空間法穩態動力學分析有以下特點：
l模型可以定義任意形式的阻尼；
l可以處理具有非對稱剛度矩陣的模型；
l能有效、快速的分析具有頻變特性的模型；
l與直接法相比節省大量的時間；
l模型規模急劇增加時，計算成本優勢更加明顯；
l計算精度低于直接法求解。
2.Abaqus中穩態動力學分析步的設置
在Abaqus中設置穩態動力學分析步時，若使用直接法進行分析，可直接定義Steady-stats dynamics,Direct分析步，而，模態法與子空間法必須先定義Frequency分析步，然后定義Steady-stats dynamics,Modal或Steady-stats dynamics,Subspace分析步。
然而在這三種穩態動力學分許步中相同的是都要首先定義掃頻范圍和頻率點數量，從而得到包括頻率范圍邊界點的分析結果，頻率間隔有兩種類型：線性或者對數形式（Abaqus默認為對數間隔形式），可以任選其一。整個頻率軸（線性或者對數刻度）可以正好被頻率間隔等分，或者在某一頻率范圍引入一個偏置參數來定義非均勻的頻率點分布。
以模態法說明Abauqs中穩態動力學分析步參數的設置：
淺談Abaqus穩態動力學分析的幾種方法.pdf
展開 子空間穩態動力學分析的基本思想是：首先提取無阻尼、對稱系統的特征模態，并選取適當的特征向量組成特征模態子空間，然后將穩態動力學方程組投影到特征模態子空間上，通過直接法求解子空間下的穩態動力學方程。
子空間法基于這樣一個假設條件，即我們所關心的頻率范圍內的無阻尼特征模態，能夠精確表達強迫運動下的穩態動力學響應。而且子空間必須包含足夠數量的特征模態向量，其數量由用戶自定義。系統的動力學方程組投影到模態子空間后形成一低維（并不解藕）的方程組，求解這個經過減縮的動力學方程組，并將結果返回到得到物理坐標的節點位移、應力響應。
子空間法穩態動力學分析有以下特點：
l 模型可以定義任意形式的阻尼；
l 可以處理具有非對稱剛度矩陣的模型；
l 能有效、快速的分析具有頻變特性的模型；
l 與直接法相比節省大量的時間；
l 模型規模急劇增加時，計算成本優勢更加明顯；
l 計算精度低于直接法求解。
2. Abaqus中穩態動力學分析步的設置
在Abaqus中設置穩態動力學分析步時，若使用直接法進行分析，可直接定義Steady-stats dynamics,Direct分析步，而，模態法與子空間法必須先定義Frequency分析步，然后定義Steady-stats dynamics,Modal或Steady-stats dynamics,Subspace分析步。
然而在這三種穩態動力學分許步中相同的是都要首先定義掃頻范圍和頻率點數量，從而得到包括頻率范圍邊界點的分析結果，頻率間隔有兩種類型：線性或者對數形式（Abaqus默認為對數間隔形式），可以任選其一。整個頻率軸（線性或者對數刻度）可以正好被頻率間隔等分，或者在某一頻率范圍引入一個偏置參數來定義非均勻的頻率點分布。
以模態法說明Abauqs中穩態動力學分析步參數的設置：
展開 在ABAQUS中針對部件進行仿真分析時，分析類型眾多，有靜力學分析、熱力分析、瞬態動力學分析、模態等頻域相關分析。
但在動力學分析中，會有動力隱式（Dynamic Implicit）和動力顯式（Dynamic Explicit）兩種看上去很相似的分析類型，這讓很多初學者在實際應用時，不知道該如何去進行相應的選擇。
本案例是基于hyperworks/abaqus顯示動力學分析的擠壓模擬，重點在于說明如何在hyperworks中完成前處理（部件建立、剛性墻的建立、網格劃分、材料創建、屬性定義、位移加載設置、幅值曲線的創建、約束設置、接觸設置、顯示動力學分析步設置等），接著導出inp模型文件并在abaqus中進行求解計算，abaqus只是扮演一個求解器的角色，hyperview中進行后處理。
本案例模型文件前處理全部在hyperworks的abaqus模塊中完成，要查看前處理具體如何設置，只需要在hyperworks的abaqus操作界面，導入inp模型便可查看。凡購買本案例的朋友在操作上有什么疑問，可以私信我！如果你只在hyperworks中完成部件建立、網格劃分、材料創建、屬性定義，連接關系的創建，然后在abaqus中完成加載、約束、接觸等設置并提交計算的話，遇到一些常見的問題可以關注我之前發的帖子《Hyperworks其它模塊轉到ABAQUS模塊中常會遇到的問題及解決方法匯總》。
展開 李薩如沙擺的模擬可以用Abaqus顯式動力學，考慮到我們的顯式分析應用案例比較多，這期文章我們換一種方法，使用Abaqus隱式動力學來計算這個過程。
Abaqus隱式動力學使用隱式時間積分（Hilber-Hughes-Taylor算法、向后的歐拉算法）來計算系統的瞬態動力學或準靜態響應，首先簡單的看一下Abaqus中隱式動力學的幾種應用方案：
瞬態保真（Transient fidelity）
不含接觸模型的默認選項，涉及最小的系統能量耗散，比如衛星系統的分析，使用較小的時間增量來精確求解結構的振動響應，本文的沙擺采用這種方案。
隱式瞬態保真應用-沙擺振動
中度耗散（Moderate dissipation）
包含接觸模型的默認選項，涉及中度的系統能量耗散，比如動力學系統通過塑性、黏性阻尼或其他效應進行能量耗散，可以用于各種插拔、碰撞和成型分析。
隱式中度耗散應用-棘輪碰撞
準靜態（Quasi-static）
準靜態分析的選項，主要感興趣的是最終的靜態響應，涉及高度的能量耗散，通過引入慣性效應來規范不穩定行為，比如因欠約束導致的剛體位移或“突然跳變”。一個應用場景是指甲刀的捏合分析，首先通過添加和釋放輔助約束的靜力學方法來計算指甲刀的裝配應力，然后將所有部件的相互作改用接觸定義，模型中增加了很多不穩定因素，如果繼續使用靜力學則極其容易發散，改用隱式準靜態可以順利完成計算。
展開 
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凸輪從動件運動分析（附帶完整建模、計算、前后處理腳本命令）。
一 瞬態動力學分析（凸輪從動件運動）
一對心直動尖底從動件盤形凸輪機構，從動件位移s隨時間的變化，模型示意圖如圖所示。
1.選擇單元和材料屬性：
/clear,start
!清除內容并從新開始
/prep7
!進入前處理
!==
該葉片的設計尺寸與GE 1.5XLE風力渦輪機相近，長度為42.3米。本模塊通過穩態單向流固耦合(FSI)分析，計算風力渦輪機葉片在氣動載荷作用下的變形。計算過程使用Fluent軟件，并包含計算結果和幾何文件……5
（1）mechanical
（2）Fluent
（3）耦合
1.3 涉及知識點
(1) Abaqus顯示動力學分析步的創建與參數設置；
(2) 三維實體幾何建模與裝配；
(3) 彈性材料參數定義；
(4) 通用接觸（General Contact）的設置與摩擦系數定義；
(5) 結構化/非結構化網格劃分及質量檢查；
(6) 初始速度與固定約束的施加；
(7) 后處理中關鍵物理量的提取與可視化分析。
[圖片]
目 錄
-《ABAQUS Explicit有限元軟件入門指南》莊茁.pdf
-《ABAQUS Python二次開發攻略》.pdf
-《ABAQUS standard 有限元軟件入門指南》朱以文-蔡元奇譯.pdf
-《ABAQUS Standard有限元軟件入門指南》莊茁譯.pdf
-《ABAQUS動力學有限元分析指南》張文元.pdf
-《ABAQUS非線性有限元分析實例》莊茁
引言：本文內容綜合參考了《ABAQUS 6.12 有限元分析從入門到精通》、ABAQUS 官方幫助文檔以及《ABAQUS 有限元分析常見問題解答》等資料，同時結合個人在學習與實際應用過程中的體會與思考，旨在幫助讀者對顯示分析步與隱式分析步的差異有更加深入的理解。
需要特別說明的是，文中觀點部分基于作者的學習與實踐經驗，難免存在不足或偏差，誠摯歡迎同行提出寶貴意見與建議，以便相互交流、共同進步。
模型建立過程講解
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習電路板的三維模型處理
2、學習電路板跌落非線性接觸相關的接觸設置
3、學習電路板跌落顯示動力學分析步的建立
4、學習電路板跌落顯示動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習混凝土的三維模型處理
2、學習混凝土碰撞非線性接觸相關的接觸設置
3、學習混凝土碰撞顯示動力學分析步的建立
4、學習混凝土碰撞顯示動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習易拉罐的三維模型處理
2、學習易拉罐壓縮非線性接觸相關的接觸設置
3、學習易拉罐壓縮顯示動力學分析步的建立
4、學習易拉罐壓縮顯示動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
