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ABAQUS質(zhì)量縮放
ABAQUS質(zhì)量縮放
ABAQUS分析布中中質(zhì)量縮放設定.pdf
Abaqus/CAE質(zhì)量縮放設置SOP
ABAQUS中質(zhì)量縮放設置SOP(后續(xù)慢慢題入一些ABAQUS的使用技巧以供相互交流學習)
BCC點陣結(jié)構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質(zhì)量縮放 ¥19.89
本文通過abaqus顯示動力學的方法對BCC結(jié)構進行壓縮仿真模擬,同時為減小計算量,采用梁單元模擬點陣結(jié)構,壓頭設置為剛性面,添加質(zhì)量縮放,加快運算速度,為點陣結(jié)構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。
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,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,應力應變值見下表所示。
設置截面屬性Beam,定義截面半徑0.5mm
指派截面,定義方向[1,2,3],完成材料屬性設置。
4.設置分析步Dynamic,Explicit,時間設置為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,然后計算相應的應力-應變曲線。
5.設置相互作用-切向行為和法向行為,摩擦系數(shù)為0.3,設置通用接觸。
以下部分為付費部分
展開 ABAQUS應用之質(zhì)量縮放
本文是關于 Abaqus/Explicit 中質(zhì)量縮放(Mass Scaling)設定的技術文檔,主要介紹了質(zhì)量縮放的原理、設定方法以及相關注意事項
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,當材料需考慮應變率時,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,疏密波波速又和楊氏系數(shù)與密度有關。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 進行設定。
(2) 相關參數(shù)說明:
? Objective:包括 Semi - Automatic Mass Scaling(預設)、Automatic Mass Scaling、Reinitialize Mass、Disable Mass Scaling Through Step。
展開 
ABAQUS質(zhì)量縮放
質(zhì)量縮放.pdf
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)響應計算和含復雜非線性效應(最常見的是復雜的接觸條件)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鍵性的影響。如果恰當?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
對于應變率無關材料的準靜態(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,必須精確地表示模型的實際質(zhì)量和慣性。然而,許多復雜的動態(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 Mass Scaling(質(zhì)量縮放)的用途及設置方法
如圖公式:
2,設置步驟
(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:預設質(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,必須精確地表示模型的實際質(zhì)量和慣性。然而,許多復雜的動態(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。
展開 abaqus系列技巧15:說一說后處理中云圖的變形縮放倍數(shù)
開篇聲明:對象為剛接觸abaqus的同學,力求深入淺出,不求嚴謹
什么是云圖的變形縮放倍數(shù)呢?英文叫做 deformation scale factor。請對號入座。
當我們打開結(jié)果云圖是,常常遇到這樣的情況:
此視不明真相的觀眾通常的操作是,打開手機QQ,拍個照,然后發(fā)到各種交流群:大神,看看我這個怎么了?
其實完全不需要,我們關注最后一行
具體我就不翻譯了,應該都看的懂,縮放倍數(shù)明顯太大了。
那好,我們來改正他,具體步驟如下:
是不是風平浪靜,一切安好啊。
不著急,我們在看看nonuniform是做什么的。這叫做舉一反三。它是一個自定義的變形比例,如下圖設置
我們只定義Y方向的變形比例,其他兩個方向的為0,那么只有Y方向的變形被放大,這在分方向確定變形趨勢的時候很有用!
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展開 ABAQUS顯隱式(與LS-DYNA比較)
LS DYNA質(zhì)量縮放
Xue Hao,公眾號:逐夢之xueLS DYNA質(zhì)量縮放
ABAQUS質(zhì)量縮放方法類似LS-DYNA,在分析步中進行設置,一般我們設置
半自動質(zhì)量縮放
類型,如果對整體模型進行縮放,可以給定一個縮放因子;如果只想對模型中時間增量很小的單元進行質(zhì)量加速,可以人為給定一個目標時間增量值,當模型中有單元的時間增量值小于該值時,就會采用給定的時間增量進行計算。
圖 5:ABAQUS質(zhì)量縮放設置
那么,這個人為給定的值該如何設置呢?我們上面已經(jīng)講過,當模型材料確定后,時間增量只和單元尺寸有關,我們參考原始模型的時間增量進行設置即可,ABAQUS有兩種方法可以自動獲取單元的時間增量,
第一是劃分完網(wǎng)格后,在mesh模塊中,選擇verify mesh(檢查單元),可以選擇想要查看時間增量的單元或部件,勾選stable time increment less than選項,點擊高亮,就可以在下面信息面板中看到關于選中單元的時間增量信息,如下圖所示,我們根據(jù)這個時間增量值可以在分析步中進行質(zhì)量縮放設置。
圖 6:查看單元時間增量方法1
第二種方法是全部設置完成后,在Job模塊進行data check,此操作只會進行前處理、模型方面的檢查,并沒有進行計算,然后在monitor里的status file我們可以看穩(wěn)定時間增量的信息,一般ABAQUS會給定模型中10個時間增量最小的單元的信息,結(jié)合這個值再返回分析步進行設置即可。
圖 7:ABAQUS時間增量查看方法2
5、質(zhì)量縮放標準:
那么啥樣的質(zhì)量縮放應該是可以接受的呢?
展開 AbaqusCAE常用前處理小技巧
16 abaqus有沒有鏡像(mirror)功能 ,abaqus如何縮放模型大小
鏡像:模型樹右鍵點copy,改下面相應設置:
縮放:模型樹copy part > scale
17 abaqus如何加載重力:
可以用CAE操作,你也可以編輯keywords實現(xiàn):
加載體力(慣性力)呢? 和加重力很類似的(重力是體力中常見的一種嘛):load---body load
18 如何施加螺栓預緊力
load---bolt load。
19 如何施加靜水壓力hydrostatic
load --> Pressure, 把默認的uniform 改為hydrostatic 。這個僅用于standard,顯式分析不支持。
20 abaqus工作路徑怎么設置
鼠標右鍵點擊你的abaqus圖標(或者開始--程序--abaqus)點屬性-》
起始位置,設置你的工作路徑
21 如何檢查殼單元法向
Property module/Assign/normal
22 如何輸出part變形后節(jié)點坐標?
有些輸出必須在前處理中做好,后處理才能輸出:
把你關心的區(qū)域做成set,用0 f* Z3 ^! E* f( u
23 如何定義的剛體的質(zhì)量
在special中選擇inertia 。
展開 
Abaqus應用之常見問題處理 (二)
●質(zhì)量縮放的注意事項:物理準確性:過度的質(zhì)量縮放可能會導致不真實的模擬結(jié)果,因為它改變了模型的質(zhì)量分布,從而可能影響動態(tài)響應。質(zhì)量縮放因子:
ABAQUS允許用戶手動設置質(zhì)量縮放因子,但通常建議在必要時使用默認的自動質(zhì)量縮放功能。
●實際應用場景:沖擊分析、動態(tài)屈曲分析。