非線性彈簧單元建模腳本的案例
ABAQUS讀懂彈簧/非線性彈簧單元——“小而精”的Spring element
采用臨近點(diǎn)匹配算法可以快速建立網(wǎng)格不一致節(jié)點(diǎn)間的彈簧，大大提高建模效率。</p><p><br></p><p>2. 界面很卡怎么辦</p><p>對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的粘結(jié)滑移設(shè)置，在使用完粘結(jié)滑移插件后可能出現(xiàn)CAE操作界面卡死的情況，可以通過(guò)INP文件操作后直接提交job文件即可。</p><p><br></p><p>3. 有無(wú)二次開發(fā)入口</p><p>spring單元在Abaqus中無(wú)直接二次開發(fā)入口。但由于其仍為單元范疇，用戶可通過(guò)開發(fā)UEL或VUEL代替。</p><p><br></p><p>4. 與連接器單元的區(qū)別</p><p>實(shí)際上，連接器單元的功能更多，應(yīng)用更廣泛。但由于其塑性特性，收斂相對(duì)更難。但是連接器單元可以用于顯式分析步，這是SPRING2單元應(yīng)用受限的最大原因。后期喵星人也會(huì)單獨(dú)講解一期連接器單元，大家敬請(qǐng)期待！</p><p class="ql-align-center"><strong>結(jié)語(yǔ)</strong></p><p><span style="background-color: rgba(0, 0, 0, 0);">無(wú)論是彈簧或者非線性彈簧，其操作應(yīng)用與一般的單元都有一定的差異，今天喵星人結(jié)合用戶手冊(cè)和項(xiàng)目經(jīng)歷帶大家梳理了一遍要點(diǎn)，讓“小而精”的Spring element不再雞肋</span>。</p>
展開 關(guān)于非線性彈簧&阻尼單元的建立簡(jiǎn)述
定義 Bush 單元需要使用兩種卡片： CBUSH (單元定義) 和 PBUSH (單元屬性定義)，簡(jiǎn)單說(shuō)明如下：
CBUSH 卡 - 定義一個(gè)廣義彈簧-阻尼單元
定義一個(gè)廣義的彈簧&阻尼單元，可以是非線性的或頻率相關(guān)的
格式：
CBUSH, EID, PID, GA, GB, GO/X1, X2, X3, CID
, S, OCID, S1, S2, S3
其中：
CBUSH - 卡片名； EID - 單元編號(hào)； PID - PBUSH 卡編號(hào)； GA、GB - 所連接的節(jié)點(diǎn)編號(hào)
GO/X1 - 用于確定單元坐標(biāo)系方向的節(jié)點(diǎn)號(hào) (GO) 或點(diǎn)的 x 坐標(biāo) (X1)。以整數(shù)或?qū)崝?shù)判斷是 GO 或 X1；
X2, X3 - 如果前一個(gè)數(shù)是 X1，則需要這兩個(gè)數(shù)，作為確定單元坐標(biāo)系方向的點(diǎn)的 y,z 坐標(biāo)；
單元坐標(biāo)系的 x 方向從 GA 到 GB，單元坐標(biāo)系的 XOY 平面 由 GA，GB 和 GO 或由 X1,X2,X3 定義的點(diǎn)確定。
CID - 單元坐標(biāo)系，如果該值大于等于 0，則單元坐標(biāo)系與 CID 的坐標(biāo)平行，不使用 GO 和 Xi。
續(xù)行用于定義單元的偏移，就不解釋了。
3 個(gè)不同的例子：
例 1：節(jié)點(diǎn)不重合
CBUSH, 39, 6, 1, 100, 75
CBUSH 單元 39，使用 PBUSH 卡 6，兩端節(jié)點(diǎn)為 1，100； GO 為 75.
展開 Ansys Workbench使用非線性彈簧單元模擬配合間隙 ￥10
問(wèn)題：
工程中兩個(gè)零部件之間經(jīng)常會(huì)有配合間隙，Ansys Workbench中可以使用combin39號(hào)非線性單元，通過(guò)控制不同行程的彈簧剛度來(lái)模擬間隙配合。
模型示例：
設(shè)定支座與軸有1mm的配合間隙，在一端施加X向100N作用力，查看運(yùn)動(dòng)位移。
計(jì)算步驟：
1. 在間隙配合位置，建立jiont連接，放開X向平動(dòng)自由度。
2. 在間隙配合位置，建立spring連接，同時(shí)插入Commands 命令。
ET,_sid,39,0,0,0,1
R,_sid,0.95,1,1.05,10000
3. 查看計(jì)算結(jié)果，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至0.95mm后spring彈簧剛度值陡增限制了X向運(yùn)動(dòng)。
建議：
? 同一個(gè)連接區(qū)域不建議使用兩個(gè)重復(fù)的連接關(guān)系，即jiont連接和spring連接不要使用同一個(gè)區(qū)域。
? 本文對(duì)配合區(qū)域進(jìn)行分段處理，中間為spring連接，兩側(cè)為jiont連接
? 使用Remote Point點(diǎn)創(chuàng)建連接，需要打開Beta選項(xiàng)。
? 這種等效方式并不能良好的反應(yīng)間隙配合位置的應(yīng)力狀態(tài)，需要校核配合區(qū)域的應(yīng)力狀態(tài)還是需要使用接觸連接。
展開 一鍵生成非線性彈簧單元！！！
概述
在使用ABAQUS中的非線性彈簧單元研究鋼筋混凝土粘結(jié)滑移、土體和樁的非線性剛度等問(wèn)題時(shí)，需要在樁基和土體間建立彈簧單元。手動(dòng)操作不太現(xiàn)實(shí)，因此本文使用python開發(fā)了腳本，可用于快速生成彈簧單元。
2.效果演示
3.核心代碼
給出核心代碼如下供大家參考，如想快速獲取需完整代碼可聯(lián)系小編（扣q1871858827）。
4.非線性彈簧單元
ABAQUS/CAE中暫時(shí)僅支持定剛度彈簧單元，如需創(chuàng)建非線性彈簧單元，需要在inp文件中修改關(guān)鍵字。
inp文件中修改示意（僅供參考）。
5.參考文獻(xiàn)
Abaqus Example Problems Guide (6.14)
Abaqus Analysis User's Guide (6.14)
展開 
ANSYS中非線性彈簧單元39
考慮鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)滑移時(shí)，通常在鋼筋和混凝土的相應(yīng)結(jié)點(diǎn)之間設(shè)置聯(lián)結(jié)單元，為準(zhǔn)確地反映混凝土構(gòu)件的受力特性，可以采用ANSYS中三維非線性彈簧單元Combin39作為鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)單元，以模擬鋼筋-混凝土的粘結(jié)滑移關(guān)系。Combin39單元是一個(gè)具有非線性功能的彈簧單元，可對(duì)此單元輸入廣義的力-變形曲線以定義它的非線性行為。該單元包含2個(gè)節(jié)點(diǎn)，可用于一維、二維或三維的分析中，如圖1所示。鋼筋和混凝土的接觸面之間的相對(duì)移動(dòng)有法向、縱向切向和橫向切向三個(gè)方向，為全面考慮鋼筋混凝土連接面上的相互作用，在鋼筋和混凝土連接面上在每一對(duì)對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)之間均分別建立三個(gè)非線性彈簧單元來(lái)模擬鋼筋與混凝土之間三個(gè)方向的相互作用。彈簧的模型如圖2所示。
展開 ABAQUS中添加非線性彈簧單元 ￥120
ABAQUS中添加非線性彈簧單元
基于ANSYS Workbench 2024R2的非線性彈簧combin39單元的模擬 ￥50
對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中承受非線性彈簧單元Combin39的實(shí)際應(yīng)用。
在ANSYS Workbench里提供了兩種方法，一種是WB的雙向彈簧，輸入數(shù)據(jù)表格，其本質(zhì)上采用是LINK8單元進(jìn)行模擬，而不是非線性彈簧combin39。
而利用Combin39單元，需要建立彈簧單元后，插入命令流來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于只承受壓縮載荷的力-位移曲線，輸入到最后，是需要稍等小的正位移和正力數(shù)值。
