ABAQUS隱式
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-08-31
ABAQUS隱式的視頻教程
【ABAQUS】隱式與顯式分析（落錘試驗(yàn)、準(zhǔn)靜態(tài)分析）
【ABAQUS】隱式與顯式分析（落錘試驗(yàn)、準(zhǔn)靜態(tài)分析） ? ? ? ?本課程是本人即將推出的?“ABAQUS 結(jié)構(gòu)工程分析專題教程”?中的其中一個(gè)收費(fèi)專題。（歡迎點(diǎn)擊“試看”，貨比三家，本課程性價(jià)比絕對(duì)高） 【課程概要】 ? ? ? ?較為簡(jiǎn)潔清晰地厘清ABAQUS中隱式求解法（指隱式靜力學(xué)）與顯式求解法的基本原理和區(qū)別，并介紹了與之相關(guān)的準(zhǔn)靜態(tài)分析方法。
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ABAQUS柔性光伏支架(動(dòng)力隱式分析步分析）
若有討論，請(qǐng)私信；若有錯(cuò)誤，請(qǐng)指教，并見(jiàn)諒，謝謝 價(jià)格為模型價(jià)格，由于建模過(guò)程過(guò)長(zhǎng)，模型復(fù)雜，修改處較多，建議在2021上打開(kāi)并計(jì)算，若不需要模型，請(qǐng)勿購(gòu)買 仿照某sap2000操作視頻，通過(guò)abaqus建立，荷載施加并沒(méi)有普通工程軟件的荷載組合操作，且風(fēng)荷載直接施加的恒荷載，無(wú)流固耦合，謹(jǐn)慎購(gòu)買
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ABAQUS隱式的實(shí)例教程
本期選取CAE領(lǐng)域最常用的仿真軟件Abaqus，選擇基于Abaqus隱式求解的某型機(jī)翼受載的案例，我們來(lái)看下基于“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺(tái)”的Abaqus隱式求解計(jì)算，和其他仿真云平臺(tái)進(jìn)行效率對(duì)比如何。
Abaqus隱式求解能夠應(yīng)用于大多數(shù)的線性問(wèn)題以及部分的非線性問(wèn)題，包括靜態(tài)、動(dòng)態(tài)分析，因此廣泛的應(yīng)用于工程上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中強(qiáng)度、剛度校核。隱式分析利用迭代的方法進(jìn)行求解，使用Newton-Rapson的方法進(jìn)行迭代。因?yàn)椴捎玫姆椒ǎ矣捎谀Ｐ椭锌赡苌婕敖佑|或者材料的復(fù)雜性，可能較難收斂，從而導(dǎo)致大量的迭代，需要求解大量的線性方程組，因此對(duì)計(jì)算機(jī)有著較高的性能要求。
Abaqus隱式靜力學(xué)分析
模型介紹
使用隱式分析仿真模型為某型機(jī)翼受載的有限元模型，使用材料為某型鋁合金，模型網(wǎng)格單元數(shù)30萬(wàn)，均為殼體網(wǎng)格，殼體網(wǎng)格使用S4，計(jì)算迭代步長(zhǎng)70步。初始時(shí)間步為0.01，最小時(shí)間增量步為5E-06。
在機(jī)翼的一端施加固定約束,并在機(jī)翼內(nèi)部施加力矩載荷。由于模型不能完全公開(kāi)展示，因此對(duì)圖中部分區(qū)域進(jìn)行了模糊處理，下同。
仿真結(jié)果
計(jì)算完成后的應(yīng)力、位移云圖如下所示。
仿真云平臺(tái)對(duì)比
進(jìn)行Abaqus隱式求解分析時(shí),所使用的
“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺(tái)
（點(diǎn)擊了解詳情）與其他兩家仿真云平臺(tái)的硬件參數(shù)如下表所示。
提交隱式計(jì)算后，各個(gè)平臺(tái)的計(jì)算日志如下。
展開(kāi) 李薩如沙擺的模擬可以用Abaqus顯式動(dòng)力學(xué)，考慮到我們的顯式分析應(yīng)用案例比較多，這期文章我們換一種方法，使用Abaqus隱式動(dòng)力學(xué)來(lái)計(jì)算這個(gè)過(guò)程。
Abaqus隱式動(dòng)力學(xué)使用隱式時(shí)間積分（Hilber-Hughes-Taylor算法、向后的歐拉算法）來(lái)計(jì)算系統(tǒng)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)或準(zhǔn)靜態(tài)響應(yīng)，首先簡(jiǎn)單的看一下Abaqus中隱式動(dòng)力學(xué)的幾種應(yīng)用方案：
瞬態(tài)保真（Transient fidelity）
不含接觸模型的默認(rèn)選項(xiàng)，涉及最小的系統(tǒng)能量耗散，比如衛(wèi)星系統(tǒng)的分析，使用較小的時(shí)間增量來(lái)精確求解結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)，本文的沙擺采用這種方案。
隱式瞬態(tài)保真應(yīng)用-沙擺振動(dòng)
中度耗散（Moderate dissipation）
包含接觸模型的默認(rèn)選項(xiàng)，涉及中度的系統(tǒng)能量耗散，比如動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)通過(guò)塑性、黏性阻尼或其他效應(yīng)進(jìn)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(yīng)用-棘輪碰撞
準(zhǔn)靜態(tài)（Quasi-static）
準(zhǔn)靜態(tài)分析的選項(xiàng)，主要感興趣的是最終的靜態(tài)響應(yīng)，涉及高度的能量耗散，通過(guò)引入慣性效應(yīng)來(lái)規(guī)范不穩(wěn)定行為，比如因欠約束導(dǎo)致的剛體位移或“突然跳變”。一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景是指甲刀的捏合分析，首先通過(guò)添加和釋放輔助約束的靜力學(xué)方法來(lái)計(jì)算指甲刀的裝配應(yīng)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(wěn)定因素，如果繼續(xù)使用靜力學(xué)則極其容易發(fā)散，改用隱式準(zhǔn)靜態(tài)可以順利完成計(jì)算。
隱式準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)用-指甲刀捏合
沙擺模型中不含接觸，能量耗散比較小，因此宜采用Abaqus的隱式瞬態(tài)保真（Transient fidelity）進(jìn)行計(jì)算。
展開(kāi) 李薩如沙擺的模擬可以用Abaqus顯式動(dòng)力學(xué)，考慮到我們的顯式分析應(yīng)用案例比較多，這期文章我們換一種方法，使用Abaqus隱式動(dòng)力學(xué)來(lái)計(jì)算這個(gè)過(guò)程。
Abaqus隱式動(dòng)力學(xué)使用隱式時(shí)間積分（Hilber-Hughes-Taylor算法、向后的歐拉算法）來(lái)計(jì)算系統(tǒng)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)或準(zhǔn)靜態(tài)響應(yīng)，首先簡(jiǎn)單的看一下Abaqus中隱式動(dòng)力學(xué)的幾種應(yīng)用方案：
瞬態(tài)保真（Transient fidelity）
不含接觸模型的默認(rèn)選項(xiàng)，涉及最小的系統(tǒng)能量耗散，比如衛(wèi)星系統(tǒng)的分析，使用較小的時(shí)間增量來(lái)精確求解結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)，本文的沙擺采用這種方案。
隱式瞬態(tài)保真應(yīng)用-沙擺振動(dòng)
中度耗散（Moderate dissipation）
包含接觸模型的默認(rèn)選項(xiàng)，涉及中度的系統(tǒng)能量耗散，比如動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)通過(guò)塑性、黏性阻尼或其他效應(yīng)進(jìn)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(yīng)用-棘輪碰撞
準(zhǔn)靜態(tài)（Quasi-static）
準(zhǔn)靜態(tài)分析的選項(xiàng)，主要感興趣的是最終的靜態(tài)響應(yīng)，涉及高度的能量耗散，通過(guò)引入慣性效應(yīng)來(lái)規(guī)范不穩(wěn)定行為，比如因欠約束導(dǎo)致的剛體位移或“突然跳變”。一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景是指甲刀的捏合分析，首先通過(guò)添加和釋放輔助約束的靜力學(xué)方法來(lái)計(jì)算指甲刀的裝配應(yīng)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(wěn)定因素，如果繼續(xù)使用靜力學(xué)則極其容易發(fā)散，改用隱式準(zhǔn)靜態(tài)可以順利完成計(jì)算。
展開(kāi) 我們?cè)谧鲲@式動(dòng)態(tài)分析時(shí)經(jīng)常會(huì)碰到模型中需要考慮螺栓預(yù)緊力，重力場(chǎng)，過(guò)盈配合，預(yù)應(yīng)力等的情況，此時(shí)我們便需要用到abaqus隱式轉(zhuǎn)顯式的方法。
通過(guò)一個(gè)預(yù)緊力的小例子（隱式加載9000N預(yù)緊力，顯式工況為空載）來(lái)加以說(shuō)明。
計(jì)算結(jié)果
通過(guò)調(diào)整接觸算法，得到誤差更小的接觸力。(方法2預(yù)緊力誤差為0.22)
作者：星辰北極星 原文：https://mp.weixin.qq.com/s/pFmOOziD6_GIzTfBiD6waw
ABAQUS是一款強(qiáng)大的有限元分析軟件，給我們工程分析帶來(lái)了很多便利，但在處理強(qiáng)非線性問(wèn)題時(shí)，還是會(huì)弄的我們焦頭爛額。以前在《星辰技文 | ABAQUS隱式分析不收斂該怎么辦？》一文中提到過(guò)General Solution Controls的基本使用方法，并推薦了幾個(gè)參數(shù)的修改建議。這里將對(duì)Solution Controls中是所有參數(shù)定義進(jìn)行介紹。
CAE調(diào)整方式：Step模塊下->Other菜單->General Solution Controls。
INP關(guān)鍵字：*CONTROLS。
表格中紅字部分是經(jīng)常會(huì)用到的，還請(qǐng)大家著重理解參數(shù)的含義，可以配合幫助文檔《Getting Started with Abaqus/CAE》8.2 The solution of nonlinear problems 或譯文：《ABAQUS非線性有限元分析實(shí)例-莊茁》第八章非線性進(jìn)行同步閱讀和理解。
文中英語(yǔ)部分均來(lái)自幫助文檔關(guān)鍵字手冊(cè)《Abaqus Keywords Reference Guide》*CONTROLS介紹部分。漢字翻譯不對(duì)的地方還請(qǐng)批評(píng)指正！
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ABAQUS隱式的最新內(nèi)容
Abaqus：從隱式非線性到用戶子程序的深度定制
Abaqus采用極其模塊化的*MATERIAL關(guān)鍵字樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，使得多物理場(chǎng)耦合特性的定義更加符合人類直覺(jué)。
Ansys vs Abaqus：隱式與顯式求解的終極博弈2個(gè)月前
在CAE領(lǐng)域，選擇Standard（隱式）還是Explicit（顯式）求解器，本質(zhì)上是在平衡“計(jì)算精度”與“時(shí)間尺度”。
1?? 隱式求解 (Implicit/Standard)
核心是求解 $Ku=F$。每一步都需要進(jìn)行矩陣求逆和牛頓迭代，以確保力平衡。
特點(diǎn)： 絕對(duì)收斂。步長(zhǎng)可以很大，不受穩(wěn)定性限制。
擅長(zhǎng)： 靜力學(xué)、線性振動(dòng)
算例簡(jiǎn)介
本資源針對(duì)高速入水沖擊這一強(qiáng)非線性流固耦合難題，提供了一套完整的 STAR-CCM+ (CFD) + Abaqus隱式協(xié)同仿真（Co-Simulation）解決方案。
算例成功復(fù)現(xiàn)了圓柱體入水過(guò)程中的空泡演化、入水沖擊載荷突變以及結(jié)構(gòu)體的動(dòng)態(tài)應(yīng)變響應(yīng)，解決了FSI計(jì)算中常見(jiàn)的“網(wǎng)格負(fù)體積”與“耦合面數(shù)據(jù)傳遞發(fā)散”問(wèn)題。
2.
（1） ABAQUS隱式求解(ABAQUS/Standard)
隱式算法（ABAQUS/Standard）基于 Newmark 隱式時(shí)間積分，對(duì)于線性問(wèn)題無(wú)條件穩(wěn)定，收斂性好，可以采用較大的時(shí)間步長(zhǎng)，因此在完成指定分析時(shí)所需的增量步數(shù)相對(duì)較少。不過(guò)，每一步都需要解線性方程組，計(jì)算量和內(nèi)存開(kāi)銷較大，尤其在大規(guī)模問(wèn)題時(shí)可能成為瓶頸。
Fluent旋轉(zhuǎn)機(jī)械瞬態(tài)分析的云端高效求解</a>
</figure>
</div><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-link" data-title="性能測(cè)試｜有限元軟件分析——以Abaqus隱式靜力學(xué)求解為例" data-link="https://www.yqgqt.org.cn
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wx_fmt=png&from=appmsg&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1" alt="圖片" width="50"></p><p><strong>SIMULIA仿真Abaqus隱式求解器（SFO-OC）【業(yè)界先進(jìn)的仿真分析工具，助力工程師優(yōu)化產(chǎn)品性能】 </strong></p><ul><li>具備結(jié)構(gòu)靜力、熱分析、動(dòng)態(tài)響應(yīng)等高級(jí)仿真能力
摘要： 彎管成型分析方法及注意點(diǎn)，分別采用顯式動(dòng)力學(xué)和隱式動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行彎管成型分析，并對(duì)兩種分析方法進(jìn)行了比較。
素材來(lái)源：
本文中所引用的案例素材來(lái)源于：錢 峰，潘笑譽(yù)，葉小奔. 基于ＡＢＡＱＵＳ的管件彎曲成型的有限元分析[J]. 機(jī)械工程與自動(dòng)化,１６７２－６４１３（２０１７）０４－００１９－０３.
案例中彎管模具以及坯料尺寸皆根據(jù)該論文進(jìn)行建模，論文中未提及的尺寸信息
概述：采用UEL接口二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)八節(jié)點(diǎn)單元，考慮BBAR修正，避免體積自鎖，對(duì)標(biāo)ABAQUS自帶的C3D8單元，計(jì)算的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣均與ABAQUS保持一致。并且采用UMAT子程序進(jìn)行應(yīng)力和應(yīng)變數(shù)據(jù)的可視化，計(jì)算的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)同樣與ABAQUS保持一致，可視化效果同ABAQUS。以方塊的受動(dòng)力簡(jiǎn)諧荷載為例，采用上述程序，應(yīng)用動(dòng)力隱式計(jì)算分析步，最終計(jì)算的位移、應(yīng)變等時(shí)程曲線均與ABAQUS
<p><strong>概述</strong>：結(jié)合HHT時(shí)程積分法，推導(dǎo)了ABAQUS <strong>靜/動(dòng)力隱式算法</strong>中的UEL關(guān)鍵矩陣表達(dá)式，并將公式應(yīng)用到自編CPS4/CPE4、C3D8 BBAR和C3D20用戶自定義單元中，計(jì)算結(jié)果均與ABAQUS自帶單元保持一致。其中，靜力計(jì)算中，關(guān)鍵矩陣AMARTX和RHS等可直接按照剛度矩陣和方程右端不平衡力輸出。動(dòng)力隱式計(jì)算中，這兩者的輸出較為復(fù)雜
