經(jīng)典ansys子模型技術的案例
UMAT子程序（晶體塑性力學）經(jīng)典案例-單胞模型（inp+UMAT文件+子程序?qū)谋緲?em>模型文件） ￥10
這份資料是從事固體力學研究幾年經(jīng)典推薦教程，助你在有限元仿真理論部分有更深入的理解和認識，同時對有限元材料本構模型的UMAT子程序的編寫、材料參數(shù)的設置、ABAQUS的前處理有更加深入的感悟。
附件中文件：inp單胞模型，UMAT晶體塑性經(jīng)典子程序，子程序?qū)?em>經(jīng)典說明，固體力學國際經(jīng)典教程（Computational Methods for Plasticity），ABAQUS工程項目前處理經(jīng)典教程。
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展開 ANSYS_WORKBENCH子模型分析技術
ANSYS_WORKBENCH子模型分析技術
基于ANSYS WORKBENCH的子模型分析技術
【問題背景】
在經(jīng)典界面中有子模型分析技術，那么這種技術能否在WB中使用呢？
答案是肯定的。
本算例說明如何在WB中使用子模型技術。
【問題描述】
一塊開孔薄板，左邊固定，右邊施加1MPa的拉力，求板中的最大應力。
【問題分析】
該問題中存在應力集中，應力集中發(fā)生在孔的上下邊沿。
為了得到應力的收斂值，需要對應力集中點反復加密網(wǎng)格，然后對整個板進行計算。對于簡單的問題而言，這種方法是可以的。但是如果板很復雜，這樣反復計算耗時很長。
比較合理的方法是使用子模型法。
經(jīng)典界面中子模型法操作復雜，而WB則對子模型法提供了完美的支持。本算例說明如何在WB中用子模型法進行操作。
WB中，首先創(chuàng)建粗糙模型并進行分析；
然后拷貝粗糙模型分析系統(tǒng)得到子模型分析系統(tǒng)，并建立粗糙模型與子模型分析系統(tǒng)的關系；
接著修改子模型分析系統(tǒng)中的幾何模型，只取與應力集中點周圍的部分幾何體；
然后導入粗糙模型在切割邊界處的位移，根據(jù)此來計算子模型的應力；
對子模型反復加密網(wǎng)格，就可以得到應力集中點的精確解。
【求解過程】
1.分析粗糙模型。
（1）創(chuàng)建靜力學分析系統(tǒng)。
（2）創(chuàng)建幾何模型。
選擇長度單位是毫米，創(chuàng)建一個草圖
然后根據(jù)該草圖形成面體。
并設置對該面體進行2D分析。
（3）劃分網(wǎng)格。
自動劃分。此時使用粗糙的網(wǎng)格劃分。
（4）定義邊界條件。
固定左邊線。
右邊線施加1Mpa的均布載荷。
（5）求解并查看應力。
得到X方向的正應力如下圖。
可見，在孔的上下兩邊，應力最大,為2.7Mpa。
那么真正的最大應力是多少呢？
下面使用子模型加密得到。
2.分析子模型。
展開 ANSYS網(wǎng)絡培訓 ANSYS 17.0工作流程和求解器進展（HPC、CMS+RBD、梁、子模型技術等）
培訓時間：
2016年6月14日
14:00 - 15:00
本次網(wǎng)絡培訓將為您介紹ANSYS 17.0工作流程和求解器進展，具體如下：模型網(wǎng)格處理技術又有很大的進展，涵蓋幾何、網(wǎng)格、復雜截面梁單元、復合材料建模，以及變形后的網(wǎng)格生成幾何。
ANSYS通過收購MultiPlas，巖土材料極大豐富，涵蓋Cam-clay、Mohr-Coulomb、Jointed Rock、Drucker-Prager concrete等巖土本構，從而更加有效解決土壤、巖石、顆粒、混凝土、砌體等非線性結構力學問題，對于眾多的土木行業(yè)用戶是最大的福音。 新的分布式并行求解技術全面支持Lanczos特征求解器，使得動力學求解規(guī)模和速度大幅提升，加速10倍以上。 ANSYS HPC計算效率大幅提升，有效使用更多的計算機內(nèi)核參與計算。
CMS技術用于剛體動力學，使得剛柔混合動力學求解規(guī)模和速度大幅提升。
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干貨 | ANSYS Workbench子模型技術應用方法
子模型是得到模型部分區(qū)域中更加精確解的有限單元技術。在有應力集中區(qū)域，網(wǎng)格太疏不能得到滿意結果，要得到這些區(qū)域較精確的解，可采取兩種方法：一種是用較細的網(wǎng)格重新劃分并分析整個模型；另一種是只在關心區(qū)域細化網(wǎng)格并對其分析。前一種方法需要的計算機資源高，同時計算時間長，后一種方法即為子模型技術。本文介紹ANSYS Workbench中子模型技術具體應用方法。
1.創(chuàng)建分析模塊
打開Workbench后，雙擊Toolbox中的靜力學分析模塊Static Structure，如圖1所示。
圖1 創(chuàng)建靜力學分析模塊
2.完整模型靜力學分析
分析對象底面固定約束，上頂面受10000N壓力，網(wǎng)格采取自動劃分，提取應力分布結果如下圖所示，最大應力值為36.884MPa。
展開 干貨 | ANSYS Workbench子模型技術應用方法
子模型是得到模型部分區(qū)域中更加精確解的有限單元技術。在有應力集中區(qū)域，網(wǎng)格太疏不能得到滿意結果，要得到這些區(qū)域較精確的解，可采取兩種方法：一種是用較細的網(wǎng)格重新劃分并分析整個模型；另一種是只在關心區(qū)域細化網(wǎng)格并對其分析。前一種方法需要的計算機資源高，同時計算時間長，后一種方法即為子模型技術。本文介紹ANSYS Workbench中子模型技術具體應用方法。
1.創(chuàng)建分析模塊
打開Workbench后，雙擊Toolbox中的靜力學分析模塊Static Structure，如圖1所示。
圖1 創(chuàng)建靜力學分析模塊
2.完整模型靜力學分析
分析對象底面固定約束，上頂面受10000N壓力，網(wǎng)格采取自動劃分，提取應力分布結果如下圖所示，最大應力值為36.884MPa。
展開 斯姆勒精品案例：基于ANSYS子模型技術的焊縫結構的精細化計算
基于ANSYS子模型技術的焊縫結構精細化計算
掌握ANSYS焊縫子模型分析技巧
●技術背景
焊縫（welded seam）利用焊接熱源的高溫，將焊條和接縫處的金屬熔化連接而成的縫。焊縫金屬冷卻后，即將兩個焊件連接成整體。根據(jù)焊縫金屬的形狀和焊件相互位置的不同，分對接焊縫、角焊縫、塞焊縫和電鉚焊等；
焊接失效就是焊接接頭由于各種因素，在一定條件下斷裂（如：應力、溫度、材質(zhì)、焊接質(zhì)量和實際使用工況條件等）。接頭一旦失效，就會使相互緊密聯(lián)系成一體的構件局部分離、撕裂并擴展，造成焊接結構損壞，致使設備停機，影響正常生產(chǎn)。；
焊接失效
（1）因設計不合理，存在局部剛性過大，應力集中的現(xiàn)象。
（2）材料缺陷。鑄鋼件相對于軋制板材存在著沖擊韌度差，屈服強度低的特點，還有焊接工藝制定不合理、焊接規(guī)范的運用不當、焊接方法的選擇不正確等。
（3）焊工技術水平高低與焊接位置的好壞；還有焊接檢驗水平，包括對材質(zhì)的檢驗和焊縫檢驗等。另外，環(huán)境溫度對焊接質(zhì)量也是一個重要的影響因素。
展開 ABAQUS中UMAT中的經(jīng)典循環(huán)塑性本構模型及相應子程序代碼 ￥20
ABAQUS中UMAT中的循環(huán)塑性模型，包含非線性各向同性強化彈塑性、線性各向同性強化彈塑性、線性隨動強化彈塑性模型，包含CAE文件、UMAT文件等。
ANSYS經(jīng)典三個主應力代數(shù)和云圖顯示方法（UPFS子程序）
ANSYS經(jīng)典界面后處理并沒有這個項目，那么我們?nèi)绾蔚玫? 三個主應力代數(shù)和的云圖呢？
ANSYS UPFS二次開發(fā)
userOut.F子程序可以完美解決這個問題。如果想進行
UPFS二次開發(fā)，首先需要搭建開發(fā)環(huán)境。
Abaqus子結構與子模型分析技術 附ABAQUS結構工程分析及實例詳解文檔下載
“ 子結構和子模型什么區(qū)別？如何使用它們？-通過2個工程案例學習Abaqus中的子結構與子模型分析技術”
子結構與子模型技術在Abaqus中屬于模擬抽象化的范疇，所有Abaqus模型都涉及一定程度的抽象，但是除了傳統(tǒng)有限元的抽象方法之外，還可以通過以下幾種模擬抽象化技術來降低求解成本。
子結構
子模型
生成矩陣
對稱模型生成、結果傳遞和循環(huán)對稱模型
周期介質(zhì)分析
網(wǎng)格劃分的梁橫截面
擴展有限元方法（XFEM）
適當?shù)乩眠@些抽象化建模技術可以極大地提高Abaqus的分析效率，本期文章介紹一下子結構和子模型技術。
01
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子結構
在有限元分析里，子結構也叫超級單元，是由多個單元組成的一個“整體單元”，它在線性分析的基礎上消除了“整體單元”中保留節(jié)點以外所有節(jié)點的自由度；子結構的系統(tǒng)矩陣（剛度、質(zhì)量）也被縮聚成較小的矩陣，可以根據(jù)需求恢復內(nèi)部求解。
展開 Abaqus子結構與子模型分析技術-2個工程案例 ￥99.99
“ 子結構和子模型什么區(qū)別？如何使用它們？-通過2個工程案例學習Abaqus中的子結構與子模型分析技術”
子結構與子模型技術在Abaqus中屬于模擬抽象化的范疇，所有Abaqus模型都涉及一定程度的抽象，但是除了傳統(tǒng)有限元的抽象方法之外，還可以通過以下幾種模擬抽象化技術來降低求解成本。
子結構
子模型
生成矩陣
對稱模型生成、結果傳遞和循環(huán)對稱模型
周期介質(zhì)分析（歷史文章：憤怒的小鳥）
網(wǎng)格劃分的梁橫截面（SIMULIA的趙老師文章有介紹）
擴展有限元方法（XFEM）
適當?shù)乩眠@些抽象化建模技術可以極大地提高Abaqus的分析效率，本期文章介紹一下子結構和子模型技術。
01、子結構
在有限元分析里，子結構也叫超級單元，是由多個單元組成的一個“整體單元”，它在線性分析的基礎上消除了“整體單元”中保留節(jié)點以外所有節(jié)點的自由度；子結構的系統(tǒng)矩陣（剛度、質(zhì)量）也被縮聚成較小的矩陣，可以根據(jù)需求恢復內(nèi)部求解。
很多實際工程結構都比較龐大，導致完整結構的有限元模型計算量超出計算機的硬件資源，對于具有線性響應的此類問題，可以使用子結構縮聚的方法，在一般配置的計算機上來求解完整結構的響應。
展開 
基于子模型-全局模型技術的微動疲勞Abaqus有限元分析
本說明書首次提出了基于子模型和全局模型技術的微動疲勞有限元模擬方法，并利用晶體塑性有限元方法模擬了pad和軸向體應力作用下specimen的微動疲勞過程，并根據(jù)等效塑性應變分布云圖識別出模型內(nèi)部和接觸表面最先發(fā)生起裂的薄弱部位。我們所提出的方法考慮了試樣晶粒尺寸、形態(tài)和組構等細觀特征，克服了宏-細觀尺度耦合問題，可從物理層面分析試樣的微動疲勞特征并預測其初始起裂壽命。
本計算任務書主要說明了利用Abaqus軟件完成的300次循環(huán)加載的微動疲勞模擬結果。
2 仿真計算采用的設備基本情況（CPU、內(nèi)存等）
計算采用移動工作站Dell Precision 7550，CPU為至強W-10885M四核處理器；內(nèi)存為128GB。
3 計算模型的處理技術
（1）子模型-全局模型耦合技術
（2）晶體塑性有限元模擬技術
圖1 計算模型設計（a為接觸半寬）
計算模型采用了子模型-全局模型耦合技術。模型尺寸如圖1所示。
子模型微動疲勞模擬技術可歸納為如下步驟：(a)第一步，分別建立粗網(wǎng)格全局模型和局部區(qū)域細化的子模型，并沿子模型邊界部位切割全局模型；(b)第二步，對宏觀全局模型進行微動疲勞分析，并保存子模型邊界附近的分析結果；(c)第三步，定義子模型邊界，設置各個分析步中的驅(qū)動變量(driven variables)，并對細觀子模型進行微動疲勞分析；(d)第四步，比較全局模型和子模型在子模型邊界附近的分析結果，驗證子模型設置的有效性。
4 方法計算的機時耗費情況
計算耗費時間約20個小時。
5仿真計算的結果分析
圖2 豎向荷載作用下，試驗的(a)全局模型, (b)子模型區(qū)域范圍內(nèi)的全局模型, (c)子模型Mises應力云圖和(d) 底部邊界應力曲線。
展開 在Ansys經(jīng)典界面建立異型雙剪模型
Ansys經(jīng)典界面一直被詬病操作復雜且難用。最近要做一個剪切的模擬，實驗樣品如下圖所示
模型很簡單，一塊薄板挖去幾塊，很多建模軟件都可以做到，但第一時間想用Ansys經(jīng)典模型建立，于是嘗試了一下，發(fā)現(xiàn)也很方便，記錄分享一下操作過程
首先打開經(jīng)典界面，添加單元樣式為3D164
選擇Preprocessor--Element Type--Add/Edit/Delete，彈出的對話框中選擇Add，選擇LS-DYNA顯示計算，點擊3D Solid 164，點擊OK。或者點擊Apply后點擊Cancle （不要再點擊OK，否則會添加兩個）
第二步是添加材料模型。
點擊Preprocessor下的Material Props--Material Models，這里我隨便添加了彈性模型
接下來就是建模過程了
首先建立材料板：選擇Preprocessor--Modeling--Volumes--Block--By Dimensions 輸入三個方向的尺寸
注意此時也要點擊OK
接下來是建立被挖掉的部分，挖掉的四個部分，每個部分都可看做是一個長方體加一個半圓柱的組合體
我們先把它建出來，此時它和材料板是重合的。（我點擊的APPLY，此時尺寸輸入框不消失且可繼續(xù)輸入下一個尺寸位置）
接下來是建立圓柱，這是需要改變坐標，按照下圖依次點擊，并在彈出窗口中輸入坐標
輸入小矩形頂邊中點的坐標，點擊OK，可以發(fā)現(xiàn)坐標原點已經(jīng)移動
點擊Modeling下面的Cylinder，按尺寸創(chuàng)建半圓柱形。因為是半圓，所以輸入角度為0-180。角度為x軸正方向開始逆時針計算
此時要把缺口的部分切掉。
展開 如何將hypermesh里的網(wǎng)格模型導入ANSYS（經(jīng)典版）
選擇ANSYS求解器模塊
設置單元的材料屬性與類型
3.導入ANSYS
ANSYS Workbench子模型分析實例
子模型分析是得到模型局部區(qū)域中更加精確解的有限元技術。在復雜結構的有限元分析中，某些局部關鍵部位是我們關注的對象，需要進行網(wǎng)格細化以獲得較為準確的解，但如果對整體結構進行同樣的單元尺度劃分將嚴重影響求解效率，因此采用子模型技術是解決此類問題有效的方法，本文將基于分析實例，講解如何利用WB19.0進行子模型技術的仿真和應用。
子模型分析簡介
利用有限元技術進行仿真分析時，面對復雜結構的求解，一般先采用較粗的單元網(wǎng)格尺度對整個構件進行網(wǎng)格劃分，求解獲得應力較大部位，然后在對關鍵的薄弱點進行局部網(wǎng)格細化，以獲得更為精確的求解值，經(jīng)過多次反復求解，將趨于收斂的求解結果作為最終結果。
采用上述方法計算時需要每次都對整個構件進行網(wǎng)格劃分和計算，效率非常低下，為了解決這一問題，研究人員提出使用子模型分析技術。該方法在對整個構件進行一次初略仿真之后，直接取出應力薄弱點附近的小片區(qū)域，然后利用插值方法將邊界點的位移映射到該小片區(qū)域邊界作為邊界條件，然后再對該區(qū)域進行網(wǎng)格細化和求解，如下圖所示。
圖1 子模型法
除了能夠提高計算效率，獲得模型某部分更精確解之外，采用子模型技術還具備一下優(yōu)點：
1．該方法減少甚至消除了有限元實體模型中所需的復雜傳遞區(qū)域；
2．它使用戶可以再感興趣的區(qū)域就不同的設計進行分析；
3．它能夠幫助用戶證明網(wǎng)格劃分是否足夠細。
雖然存在上述優(yōu)勢，但是在使用子模型過程中仍然存在一些限制，比如只能針對實體或者殼單元進行求解，子模型的切割邊界應該遠離應力集中區(qū)域等，在具體使用中用戶需要注意。
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