有限元輸出設置的案例
有限元程序的輸入文件與輸出文件介紹
◎ 輸出文件Test_in ―― 將各種輸入信息輸出來，以檢驗輸入的正確性。
◎ 輸出文件Test_mkp ―― 輸出各總體矩陣和向量，以檢驗其正確性。
◎ 輸出文件Pos_dis ―― 輸出模型中各結點的位移值。
◎ 輸出文件Pos_str ―― 輸出模型中各單元積分點上的應力值。
骨骼掃描數據成像與有限元網格輸出
Simpleware軟件是英國的Simpleware Ltd公司推出的一套集成逆向工程、材料工程、生物力學工程、有限元分析等多工業、多學科領域的統一解決方案的專業軟件，它通過對三維體圖或二維平面序列圖像（CT/MRI/Microscopy）進行提取、分割、合并等操作，生成表面重建后的三維圖像，并將其輸出到第三方軟件進行快速成型制造；同時提供多種體網格生成技術，直接生成多種有限元軟件或計算流體力學軟件的網格文件，并支持導出NURBS曲面描述的 CAD模型。
Simpleware軟件為骨科醫生進行數字骨科實踐提供了理想的平臺
Simpleware股骨建模、植入物定位與有限元網格生成
使用Simpleware中的ScanIP模塊，將CT等掃描的股骨數據圖像文件，生成三維股骨模型。
中仿高級工程師Sean，與某大型醫院骨科王醫生密切配合，將生成的三維股骨，通過Simpleware 3D編輯工具修改模型，去除股骨頭，使用+CAD模塊導入和定位手術中的植入物CAD模型，從而模擬外科手術；使用+FE模塊，可以生成用戶需要的表面網格模型和體網格模型。
基于三重周期性隱函數，Simpleware為構造立方體格子結構，提供多種內置單元，并能與醫學圖像完美融合，將修復區域替換為功能梯度材料。Simpleware強大易用的功能以及中仿的技術實施能力，都得到了王醫生的高度肯定。
文章來源：中仿科技
展開 Sublime Text 查看有限元文件 — 設置豎直分隔線
操作如下：
首先設置 sublime 高亮顯示有限元文件的模板，github就可以搜索到，這里就不多講了
以 LS-Dyna 為例，打開一個 k 文件，或在 sublime 的右下角將文件類型設置為 LS-Dyna
菜單欄“Preferences”→“Settings - Syntax Specific”→ 會彈出兩個文件，編輯右側的文件，改為下圖所示內容，注意逗號不要丟，然后保存，完畢。
{
"extensions":
[
"key",
"vfdo",
"dyn",
"out"
],
"rulers": [10,20,30,40,50,60,70,80],
}
代碼解釋："rulers" 表示分隔線的位置。對于其他格式的文件，比如 OptiStruct 的 fem 文件，每 8 個字符為一個字段，將 "rulers" 修改為如下即可：
"rulers": [8,16,24,32,40,48,56,64,72],
展開 Abaqus有限元仿真分析中的沙漏控制方法與設置
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有限元仿真分析誤差來源之邊界條件設置-動載荷
這樣動應力為
而靜應力為
因此就會有
圖 2設置
大家可能會疑惑為什么要設兩個加速度條件？即標準重力加速度和加速度，設一個加速代替兩個不行嗎？可以，但是要注意方向。workbench中的Acceleration是利用達朗貝爾法將動力學變成靜力學，也就是施加一個和加速度方向相反的慣性力。而Standard Earth Gravity施加沿重力加速度方向的重力。
圖 3仿真結果
和理論計算值相差1%。也就是有加速度動載荷之后，應力變大。
但事實卻不是這樣。我們分析這個問題，其實通過達朗貝爾法已經將動載荷轉化為靜載荷了，這個時候載荷是不隨時間變化。而沖擊載荷實際上是隨時間變化的外載荷。那隨時間變化載荷，計算的應力是變大還是變小呢？
二、動力學分析
載荷隨時間變化，那么就要搬出大家最熟悉的公式了。
省略拉氏變換和反拉氏變換的推導過程，直接得到結論如下。
圖 4仿真結果
可以看出當載荷頻率很高，遠離受試產品的固有頻率時，引起的響應很小。上圖是針對單自由度系統，現實中都是多自由度系統，即受試產品具有無窮多階固有頻率。
展開 有限元模擬條形基礎持力層，abaqus 地基初始應力場設置（二）
有限元模擬條形基礎持力層
模型概況
基礎形式：條形基礎
基底摩擦條件：完全粗糙
荷載情況：基礎承受豎向荷載
模擬的目標
1、地基初始應力狀態
2、條形基礎持力層在極限狀態的位移場
3、地基極限承載力
模型的注意事項
1、 基礎簡化為剛性基礎
2、 該問題簡化為平面應變問題，采用 CPE4 四節點平面應變單元
3、 基底“完全粗糙”在模型中的體現：約束基底范圍的水平位移
4、 彈性階段采用線彈性本構模型，塑性階段采用莫爾-庫倫本構模型
5、 基礎埋深范圍內的土層的重力以等效荷載替代
6、 獲取基礎持力層“荷載沉降曲線”的方法：指定基底范圍的沉降，沉降值要足夠大，確保持力層進入極限破壞狀態。通過給定的沉降求解基底范圍節點的豎向約束力。
有限元模型
在加載分析步中，指定基底范圍的沉降為 y 方向 -0.3m（見下圖），以此確保地基達到破壞狀態。
基礎持力層極限狀態下的位移場
通過 YZ 平面鏡像，得到左部分的位移場。
基底壓力與沉降關系曲線
從關系曲線拐點處可以得到基礎持力層的極限承載力：320.7 kPa。
地基初始應力場設置
本例的地基初始應力場是由自重、基礎埋深范圍內土體等效荷載產生的。
在 Initial 初始步中定義 Geostatic stress ,分別設置地基模型頂面、底面的豎向坐標和對應的應力（如下圖），ABAQUS 會根據兩端的應力進行線性插值構建應力場。
此外，要保證初始應力場的平衡，需要在 geostatic 分析步正確施加地基的重度（Body force）、外荷載（基礎埋深范圍土體的等效荷載）。
展開 有限元模擬三軸固結排水試驗，abaqus 初始應力場設置（一）
有限元模擬三軸固結排水試驗
模型概況
土體試樣尺寸：高 8 cm，直徑 4 cm；
土體力學參數：彈性模量 10MPa，泊松比 0.3，粘聚力 10 kPa，內摩擦角 30°;
試驗荷載：圍壓 100kPa；
試驗類型：等應變式三軸試驗，豎向應變為 10%；
模擬的目標
1、等壓固結完成時的應力狀態
2、獲得三軸試驗剪切破壞時的豎向應力
模型注意事項
1、簡化為軸對稱問題
2、彈性階段采用線彈性本構模型，塑性階段采用莫爾-庫倫本構模型
3、將固結完成后的應力狀態作為初始狀態
4、不考慮等壓固結的變形
5、采用 abaqus 的 Geostatic 分析步模擬等壓固結完成后的應力狀態
6、采用軸對稱應力單元 CAX4 ，只劃分一個單元
7、剪脹角采用 abaqus 默認的最小值 0.1°
有限元模型
注：斜體樣式只劃分一個單元，單元類型 ：4節點線性軸對稱應力單元
豎向應力與豎向應變關系
得到土體試樣剪切破壞時的豎向應力為 334.6kPa，與理論計算結果一致。
土體試樣的初始應力場設置
初始應力的設置需要滿足平衡條件：等效節點荷載要和外部荷載、邊界條件平衡。如果達不到平衡，將不能得到一個位移為零的初始狀態。此時所產生的應力場也不是所施加的初始應力場。
在本例中，等壓固結完成后的應力場為：三個方向的主應力都為 100kPa。在初始步設置初始應力如下：
在 Geostatic 分析步定義邊界條件為：對稱軸處 X 方向位移為零，底部 Y 方向位移為零。在頂面和右側施加圍壓 100kPa。得到的初始應力場如下：
對應的土體試樣位移云圖如下，可以判斷 Geostatic 分析步未產生位移：
展開 有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列19： Abaqus幾何非線性的設置和后臺
（原創，轉載請注明出處）
==概述==
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現方式。有限元的理論發展了幾十年已經相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實際應用過程中，商用CAE軟件在傳統的理論基礎上會做相應的修正以解決工程中遇到的不同問題，且各家軟件的修正方法都不一樣，每個主流商用軟件手冊中都會注明各個單元的理論采用了哪種理論公式，但都只是提一下用什么方法修正，很多沒有具體的實現公式。商用軟件對外就是一個黑盒子，除了開發人員，使用人員只能在黑盒子外猜測內部實現方式。
一方面我們查閱各個主流商用軟件的理論手冊并通過進行大量的資料查閱猜測內部修正方法，另一方面我們自己編程實現結構有限元求解器，通過自研求解器和商軟的結果比較來驗證我們的猜測，如同管中窺豹一般來研究的修正方法，從而猜測商用有限元軟件的內部計算方法。我們關注CAE中的結構有限元，所以主要選擇了商用結構有限元軟件中文檔相對較完備的Abaqus來研究內部實現方式，同時對某些問題也會涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數學上其實并不嚴謹，同時由于水平有限可能有許多的理論錯誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機會。
iSolver介紹視頻：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12884
==第19篇：Abaqus幾何非線性的設置和后臺 ==
上一章從數學上介紹了幾何非線性的應變度量，由于數學公式不夠直觀，這章將具體介紹Abaqus這款商軟中幾何非線性的設置后臺采用的這些應變度量，同時針對簡單的例子將理論、iSolver結果和Abaqus結果對比，證明Abaqus中幾何非線性的各個應變度量的內部計算和我們上一章的數學公式是完全一致的。
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