直接循環(huán)分析的案例
編寫umat疲勞子程序嵌入abaqus中分析的時候為啥沒有循環(huán)模型直接就分析好了。
我編寫了一個復合材料疲勞的umat子程序，設置了兩個分析步，如下圖文獻中描述的一樣，施加的是力拉伸，但是把umat接入abaqus中去的時候，提交作業(yè)能正常運行，很快兩個分析步就完成了，好像程序根本沒起作用，很快就分析完成了根本沒有循環(huán)。進入后處理之后，點擊云圖跳出：the selected primary variable is not available in the current frame for any elements in the current display group。狀態(tài)變量都沒有結果，但是存儲初始剛度強度等狀態(tài)變量能顯示初始的結果，表明也并沒有進行循環(huán)，剛度強度沒有退化。所以想問問各位大佬怎么回事，是不是umat是材料子程序，需要和其他程序結合，比如uel？
展開 基于XFEM的裂紋擴展仿真過程詳解和仿真經驗交流（二）（包括直接循環(huán)載荷步疲勞裂紋擴展分析） ￥20
第二部分、基于XFEM_paris模型的裂紋擴展仿真分析
相比于靜態(tài)裂紋參數計算問題，裂紋擴展仿真在學術和工程領域更為人們所關注，常用的方法有網格重劃分技術、邊界元法、無網格方法和XFEM，其中，XFEM通過引入水平集法和單位分解等思想實現(xiàn)了實體與裂紋相互獨立，在裂紋擴展的過程中不需要更新網格，提高了計算效率。ABAQUS中集成的XFEM裂紋擴展仿真可以根據使用的模型分為三類：基于損傷力學內聚力模型（cohesive）的牽引分離定律、基于LEFM的虛擬裂紋閉合技術（VCCT）和基于Paris公式的疲勞裂紋擴展理論。第一種方法可以不用預制裂紋，適用于裂紋的萌生壽命分析，第二種不是很熟悉，第三種則必須預制裂紋，適用于裂紋的擴展壽命分析。下面將對這三種操作流程進行一一說明，以二維模型為例，三維模型基本相同。
讀者須知：經過很多次的仿真分析，在模型和參數基本相同的情況下，筆者發(fā)現(xiàn)基于cohesive和基于VCCT模型的裂紋擴展分析很難得到收斂，仿真難度較大，這有可能是參數設置的問題，部分參數修改之后還是能夠成功的，但也有可能是本人學藝未精，所以說只能是提及一下給個建議。但是基于Paris模型的方法仿真效果還不錯，因此本文僅對后者做詳細的說明，至于其余兩種方法只能夠簡單的說明一下其實現(xiàn)過程中的異同點。再次強調，本文只有基于Paris模型的direct cyclic分析步的仿真過程，誤買本帖的同學請別來罵我。
本文還將針對同學們在仿真過程中的一些問題提供解決方法和思路，其中包括：裂紋不發(fā)生擴展、每個cycle裂紋都會擴展一次等。
展開 Opstruct基于模態(tài)分析的掃頻分析、隨機振動分析、動剛度分析（模態(tài)法、直接法） ￥100
利用Hypermesh中Opstruct模塊求解模態(tài)分析，并在模態(tài)分析的基礎之上，依次建立掃頻分析和隨機振動分析。動剛度分析（模態(tài)法、直接法）。
基于循環(huán)譜的隱蔽通信性能分析
首先，理論分析揭示DSSS信號的循環(huán)譜在與數據符號速率和碼片速率相關的循環(huán)頻率上，具有由信號的循環(huán)平穩(wěn)性所產生的一系列特征峰值；然而，在隨機跳碼直擴信號中，擴頻碼帶來的循環(huán)平穩(wěn)性被破壞，導致其循環(huán)譜僅在與碼片速率相關的循環(huán)頻率上存在特征峰值；最后，利用循環(huán)平穩(wěn)特性，結合判決門限進行隱蔽信號檢測的仿真和分析。
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主要內容
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隱蔽波形設計
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為了有效地應對各類非合作信號截獲技術，本文研究了隱蔽通信波形設計方法，采用大信號掩蓋技術和跳碼擴頻技術，其中大信號的“大”是指具有強功率直擴星座映射特征，該信號由直接序列擴頻方式產生，將隱蔽信號與大信號疊加獲得輸出的隱蔽通信波形。
展開 
ANSYS workbench 循環(huán)對稱壓力容器靜力分析 ￥10
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
你會得到什么：
1、學習壓力容器的三維模型處理
2、學習線性靜結構分析步的建立
3、學習壓力容器分析的載荷施加
4、學習壓力容器對稱循環(huán)約束的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 壓力容器分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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《基于 ＡＢＡＱＵＳ 的單向循環(huán)荷載簡支梁損傷分析》
摘要：為研究鋼 － 混凝土組合結構在循環(huán)荷載下的力學特性及損傷演化規(guī)律， 文章運用 ＡＢＡＱＵＳ 數值分析軟件， 通過 ＣＤＰ 損傷材料本構模型， 開展單向循環(huán)荷載下鋼 － 混凝土組合簡支梁的力學特性及損傷演化研究。結果表 明：鋼筋混凝土簡支梁在循環(huán)荷載作用下， 梁體各位置鋼筋應力集中程度不同， 并進一步揭示了梁體隨著循環(huán)荷 載次數的增大而產生不同的損傷特征， 為類似工程設計和施工提供參考及數據支撐。
關鍵詞：鋼筋混凝土梁；循環(huán)荷載；損傷；數值分析
鋼 － 混凝土組合結構具有建設成本低廉、 易于 實現(xiàn)建筑造型、 耐久性優(yōu)良及便于維護的優(yōu)點， 已 廣泛應用于工業(yè)與民用建筑、 隧道、 橋梁、 水利等 工程領域［１?４］ ， 該組合結構建筑施工特點表現(xiàn)為跨 越能力良好、 施工簡單、 工期短， 對設備的要求顯 著降低， 綜合經濟效益可觀。但在一般情況下， 設 計人員進行鋼 － 混凝土梁構建的設計時， 主要考慮 梁在彎矩、 扭轉和剪切等方面的工作性能， 而對梁 的循環(huán)受力損傷演化問題難以預先考量。因此， 鋼 － 混凝土梁的損傷演化問題構成了建筑使用期不可 忽視的安全隱患［５?７］ 。
學者們針對該問題開展了大量的室內試驗， 通 過試驗能夠獲得較為真實、 可行的相關參數及可靠 的評價， 但由于各類試驗（例如原位試驗、 足尺試 驗及室內試驗）對結構進行在內部力學行為分析及 損傷描述方面存在諸多困難， 故借助數值分析手段 對結構受力全過程進行觀察記錄、 克服試驗研究的 弊端［８?１１］ ， 是目前較為高效和經濟的研究手段。
展開 高級仿真－－循環(huán)對稱分析
1.如圖所示，取一基本區(qū)域作為分析對象
2.進入fem環(huán)境，劃分網格。
首先，設置網格匹配：2d dependent mesh,具體設置如圖所示
注意：Type:Symmetric
3.劃分主面2d網格
4.劃分從面2d網格
5.可看到主面和從面上節(jié)點的個數和位置是對應的
6.劃分體，用tet10單元
7.設置材料屬性，這些不詳述，材料為鋁
8.進入sim環(huán)境
9.點 automatic coupling，具體設置如圖所示
這步的目的主要是設置從而的節(jié)點的位移與主面上節(jié)點的位移保持一致
10.施加邊界條件：
約束主面的節(jié)點第二自由度為0，即旋轉自由度為0
直接分析法實現(xiàn)詳細說明
工況切換到CO3，結果類型選擇穩(wěn)定性分析，即可查看CO3下的各個屈曲模態(tài)及對應臨界系數。該組合第1階模態(tài)臨界荷載系數8.708，為門剛柱弱軸屈曲。二階效應系數為1/8.708>0.1，需要考慮二階效應，
第3階模態(tài)臨界荷載系數14.864，為門剛平面內整體屈曲。二階效應系數為1/14.864<0.1。可以不用考慮二階效應。
綜合來看，該結構的穩(wěn)定性由門剛柱面外屈曲控制，二階效應系數大于0.1，需要考慮二階效應，應該采用二階P-Δ分析法或者直接分析法。
這里我們采用直接分析法。需要：
輸入構件的整體側移缺陷和局部彎曲缺陷。
設計內力不能用一階線性分析的內力，而應該用非線性分析得到的荷載組合的內力。
展開 循環(huán)對稱結構模態(tài)分析
對于葉輪機，螺旋槳，電機等這一類具有循環(huán)對稱結構的機械來說，其建模分析應充分利用此類結構的特點—重復性和軸對稱性，只需通過對基本扇區(qū)的建模分析并對結果加以擴展即可得到整體結構的結果。對于模型復雜、扇區(qū)較多的結構利用循環(huán)對稱分析可以極大的降低計算規(guī)模，減少求解時間。
1.基本理論
通常結構的動力學基本模型可以表示為：
式中M、C、K分別為結構的質量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣。
U代表各節(jié)點的位移，f為結構的外力。
結構的循環(huán)對稱邊界條件可表示為：
ua，ub分別為低角度邊的基本扇區(qū)位移和復制扇區(qū)位移
Ua`，Ub`分別為高角度邊的基本扇區(qū)位移和復制扇區(qū)位移
k表示諧波指數，α為扇區(qū)角度，N為扇區(qū)數量。
2.算例模型
模型的基本參數如下表所示：
材料參數
幾何參數
彈性模量
2E11 Pa
扇區(qū)數量
18
泊松比
0.3
葉片長度
1 m
密度
8000 kg/m3
葉片厚度
0.05 m
算例模型及模型的對稱邊界區(qū)域如左圖所示，擴展后的模型如右圖：
在實際操作中需保證對稱邊界上幾何體的一致和網格節(jié)點的一一對應。設置好模型的邊界條件后還需要施加模型的轉速并先進行預應力求解，本例施加的轉速為1500r/min。最后再進行常規(guī)的模態(tài)分析。
3.結果分析
由于分析對象是循環(huán)對稱結構，所以最終模態(tài)結果是按照節(jié)徑數排列的。
展開 完整的升降機強度分析，hm設定，abaqus分析，command可直接計算 ￥10
完整的升降機強度分析，hm設定，abaqus分析，command可直接計算
離散元對加固尾砂在干濕循環(huán)作用下的細觀力學分析
通過分析不同干濕循環(huán)次數下加固尾砂應力變化,發(fā)現(xiàn)相同次數下的加固尾砂與原狀尾砂相比,力學性能得到大幅提升,抵抗干濕循環(huán)作用能力更強,雖然加固尾砂的應力峰值在干濕循環(huán)作用下呈下降趨勢,但是在經歷7次循環(huán)后,其應力峰值依舊高于原狀未循環(huán)尾砂。
2.2 模擬分析
為了更好地了解干濕循環(huán)對加固尾砂微觀結構變換影響規(guī)律,在簡單物理實驗基礎上,結合離散元軟件PFC2D進行分析。根據真實尾砂試樣尺寸進行建模,尾砂加固體模型邊界尺寸為高 H=80.0 mm、寬B=39.1 mm,軟件會根據輸入的建模數據建立好模型邊界,并根據試樣面積、顆粒直徑和顆粒級配分布概率,在模型邊界均勻的隨機生成若干顆粒。在模型顆粒生成之后,賦予模型參數(見表2),施加膠結,生成模型和膠結如圖3所示。
圖3 尾砂模型
Fig.3 Tailings model
表2 模型建立參數
Table 2 Model establishment parameters
2.2.1 模型誤差分析
利用PFC2D調整不同參數,以此對經歷了不同循環(huán)次數加固尾砂進行三軸剪切試驗模擬,并得出各狀態(tài)下的應力峰值。并通過模擬得出的數據與實際三軸試驗數據相比較,以實際試驗數據為基準,得出數值模擬與實際試驗數據之間的誤差,如表3所示。模擬選用圍壓為100 kPa時的尾砂模型為主要研究對象。
表3 模型峰值應力及誤差
Table 3 Model peak stress and error
由表3所得與實際物理實驗所比較,其最大誤差為-1.21%,而大多數據偏差低于0.50%,數值模擬的峰值應力誤差較小。因此可以使用離散元PFC2D進行加固尾砂的三軸剪切模擬試驗。
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基于comsol的水循環(huán)地暖傳熱分析 ￥2680
image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/202009/bea0f1c17c604b2a9e49fb919d51c819.png"></p><p><br></p><p> <br></p><p> 這是一個34m^2的房間，在地板下鋪設雙路水循環(huán)地暖，采用非等溫管道流和固體傳熱來完成分析。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202009/a7026a2371154160a25788f2037b285b.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202009/a7026a2371154160a25788f2037b285b.png?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202009/a7026a2371154160a25788f2037b285b.png?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/202009/a7026a2371154160a25788f2037b285b.png"></p><p>結果的動圖如上所示。有興趣的可以付費下載源文件。
展開 實例篇：真●循環(huán)對稱結構分析 ￥2
分析具有對稱結構的零部件的時候，我們采取的通用做法一般是對對稱面施加相應的Symmetry/Anisymmetry/Encastre約束，這樣子雖然沒有錯，但是對稱面之間的力值傳遞沒有，與實際情況多少會有些出入，那么有沒有什么好的方法？
采用循環(huán)對稱分析，重編inp文件！
Step-1：導入幾何零部件、建立簡單的材料屬性
Step-2：中間輪緣要與兩側的結構連為一體
在connector中，建立tie連接，將兩側的結構耦合
Step-3：將兩側的循環(huán)對稱面也施加相關的tie約束
由于施加了tie約束，因此節(jié)點之間可以傳遞相應的力與位移，不會像普通的約束那樣造成剛度過大
Step-4：這里，我們做一個簡單的離心力分析
首先，對心部結構施加固定約束
然后對整體結構施加200rpm的旋轉速度
這里，輸入表達式 “2*pi*200/60” 即可，因為pi實際在abaqus中為內建的常量
Step-5：劃分網格
這個不難
Step-6：輸出inp文件，對其進行修改
這里，我們用ultraEdit打開進行編輯
先建立一個對稱循環(huán)坐標系
然后對之前對稱面的tie連接進行修改
Step-7：提交作業(yè)并做出后處理顯示
展開 循環(huán)工況下冷卻液溫度的仿真分析
模擬車輛在循環(huán)工況下，冷卻系統(tǒng)中冷卻液的溫度變化。模型中輸入發(fā)動機的散熱量的map圖譜、水泵的P-Q特性、散熱器的散熱性能、節(jié)溫器的open特性等，計算可以獲得系統(tǒng)內的冷卻液的溫度·流量·壓力隨時間變化的曲線（圖中為發(fā)動機轉速、發(fā)動機水套水溫、散熱器冷卻液溫度隨時間變化的曲線）
基于離散元循環(huán)荷載作用下的邊坡穩(wěn)定性分析
文章信息
基于離散元循環(huán)荷載作用下的邊坡穩(wěn)定性分析
朱厚影1，李學豐1，2*
（1.寧夏大學 物理與電子電氣工程學院，寧夏 銀川 750021；2.寧夏大學 固體力學研究所，寧夏 銀川 750021）
引用本文：朱厚影，李學豐.基于離散元循環(huán)荷載作用下的邊坡穩(wěn)定性分析[J].寧夏工程技術，2023, 22(1)：12-17.
