ABAQUS動力學的案例
如何用Abaqus隱式動力學畫出李薩如圖形？ 附Abaqus動力學有限元分析指南張文元下載
李薩如沙擺的模擬可以用Abaqus顯式動力學，考慮到我們的顯式分析應用案例比較多，這期文章我們換一種方法，使用Abaqus隱式動力學來計算這個過程。
Abaqus隱式動力學使用隱式時間積分（Hilber-Hughes-Taylor算法、向后的歐拉算法）來計算系統的瞬態動力學或準靜態響應，首先簡單的看一下Abaqus中隱式動力學的幾種應用方案：
瞬態保真（Transient fidelity）
不含接觸模型的默認選項，涉及最小的系統能量耗散，比如衛星系統的分析，使用較小的時間增量來精確求解結構的振動響應，本文的沙擺采用這種方案。
隱式瞬態保真應用-沙擺振動
中度耗散（Moderate dissipation）
包含接觸模型的默認選項，涉及中度的系統能量耗散，比如動力學系統通過塑性、黏性阻尼或其他效應進行能量耗散，可以用于各種插拔、碰撞和成型分析。
隱式中度耗散應用-棘輪碰撞
準靜態（Quasi-static）
準靜態分析的選項，主要感興趣的是最終的靜態響應，涉及高度的能量耗散，通過引入慣性效應來規范不穩定行為，比如因欠約束導致的剛體位移或“突然跳變”。一個應用場景是指甲刀的捏合分析，首先通過添加和釋放輔助約束的靜力學方法來計算指甲刀的裝配應力，然后將所有部件的相互作改用接觸定義，模型中增加了很多不穩定因素，如果繼續使用靜力學則極其容易發散，改用隱式準靜態可以順利完成計算。
展開 ABAQUS動力學有限元分析指南
ABAQUS動力學有限元分析指南_張文遠.pdf
如何用Abaqus隱式動力學畫出李薩如圖形？
李薩如沙擺的模擬可以用Abaqus顯式動力學，考慮到我們的顯式分析應用案例比較多，這期文章我們換一種方法，使用Abaqus隱式動力學來計算這個過程。
Abaqus隱式動力學使用隱式時間積分（Hilber-Hughes-Taylor算法、向后的歐拉算法）來計算系統的瞬態動力學或準靜態響應，首先簡單的看一下Abaqus中隱式動力學的幾種應用方案：
瞬態保真（Transient fidelity）
不含接觸模型的默認選項，涉及最小的系統能量耗散，比如衛星系統的分析，使用較小的時間增量來精確求解結構的振動響應，本文的沙擺采用這種方案。
隱式瞬態保真應用-沙擺振動
中度耗散（Moderate dissipation）
包含接觸模型的默認選項，涉及中度的系統能量耗散，比如動力學系統通過塑性、黏性阻尼或其他效應進行能量耗散，可以用于各種插拔、碰撞和成型分析。
隱式中度耗散應用-棘輪碰撞
準靜態（Quasi-static）
準靜態分析的選項，主要感興趣的是最終的靜態響應，涉及高度的能量耗散，通過引入慣性效應來規范不穩定行為，比如因欠約束導致的剛體位移或“突然跳變”。一個應用場景是指甲刀的捏合分析，首先通過添加和釋放輔助約束的靜力學方法來計算指甲刀的裝配應力，然后將所有部件的相互作改用接觸定義，模型中增加了很多不穩定因素，如果繼續使用靜力學則極其容易發散，改用隱式準靜態可以順利完成計算。
隱式準靜態應用-指甲刀捏合
沙擺模型中不含接觸，能量耗散比較小，因此宜采用Abaqus的隱式瞬態保真（Transient fidelity）進行計算。
展開 淺談Abaqus穩態動力學分析的幾種方法
子空間穩態動力學分析的基本思想是：首先提取無阻尼、對稱系統的特征模態，并選取適當的特征向量組成特征模態子空間，然后將穩態動力學方程組投影到特征模態子空間上，通過直接法求解子空間下的穩態動力學方程。
子空間法基于這樣一個假設條件，即我們所關心的頻率范圍內的無阻尼特征模態，能夠精確表達強迫運動下的穩態動力學響應。而且子空間必須包含足夠數量的特征模態向量，其數量由用戶自定義。系統的動力學方程組投影到模態子空間后形成一低維（并不解藕）的方程組，求解這個經過減縮的動力學方程組，并將結果返回到得到物理坐標的節點位移、應力響應。
子空間法穩態動力學分析有以下特點：
l模型可以定義任意形式的阻尼；
l可以處理具有非對稱剛度矩陣的模型；
l能有效、快速的分析具有頻變特性的模型；
l與直接法相比節省大量的時間；
l模型規模急劇增加時，計算成本優勢更加明顯；
l計算精度低于直接法求解。
2.Abaqus中穩態動力學分析步的設置
在Abaqus中設置穩態動力學分析步時，若使用直接法進行分析，可直接定義Steady-stats dynamics,Direct分析步，而，模態法與子空間法必須先定義Frequency分析步，然后定義Steady-stats dynamics,Modal或Steady-stats dynamics,Subspace分析步。
然而在這三種穩態動力學分許步中相同的是都要首先定義掃頻范圍和頻率點數量，從而得到包括頻率范圍邊界點的分析結果，頻率間隔有兩種類型：線性或者對數形式（Abaqus默認為對數間隔形式），可以任選其一。整個頻率軸（線性或者對數刻度）可以正好被頻率間隔等分，或者在某一頻率范圍引入一個偏置參數來定義非均勻的頻率點分布。
以模態法說明Abauqs中穩態動力學分析步參數的設置：
淺談Abaqus穩態動力學分析的幾種方法.pdf
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BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放 ￥19.89
本文通過abaqus顯示動力學的方法對BCC結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構，壓頭設置為剛性面，添加質量縮放，加快運算速度，為點陣結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，摩擦系數為0.3，設置通用接觸。
以下部分為付費部分
展開 Abaqus穩態動力學分析的幾種方法
子空間穩態動力學分析的基本思想是：首先提取無阻尼、對稱系統的特征模態，并選取適當的特征向量組成特征模態子空間，然后將穩態動力學方程組投影到特征模態子空間上，通過直接法求解子空間下的穩態動力學方程。
子空間法基于這樣一個假設條件，即我們所關心的頻率范圍內的無阻尼特征模態，能夠精確表達強迫運動下的穩態動力學響應。而且子空間必須包含足夠數量的特征模態向量，其數量由用戶自定義。系統的動力學方程組投影到模態子空間后形成一低維（并不解藕）的方程組，求解這個經過減縮的動力學方程組，并將結果返回到得到物理坐標的節點位移、應力響應。
子空間法穩態動力學分析有以下特點：
l 模型可以定義任意形式的阻尼；
l 可以處理具有非對稱剛度矩陣的模型；
l 能有效、快速的分析具有頻變特性的模型；
l 與直接法相比節省大量的時間；
l 模型規模急劇增加時，計算成本優勢更加明顯；
l 計算精度低于直接法求解。
2. Abaqus中穩態動力學分析步的設置
在Abaqus中設置穩態動力學分析步時，若使用直接法進行分析，可直接定義Steady-stats dynamics,Direct分析步，而，模態法與子空間法必須先定義Frequency分析步，然后定義Steady-stats dynamics,Modal或Steady-stats dynamics,Subspace分析步。
然而在這三種穩態動力學分許步中相同的是都要首先定義掃頻范圍和頻率點數量，從而得到包括頻率范圍邊界點的分析結果，頻率間隔有兩種類型：線性或者對數形式（Abaqus默認為對數間隔形式），可以任選其一。整個頻率軸（線性或者對數刻度）可以正好被頻率間隔等分，或者在某一頻率范圍引入一個偏置參數來定義非均勻的頻率點分布。
以模態法說明Abauqs中穩態動力學分析步參數的設置：
展開 Abaqus顯示動力學模擬臺球撞擊案例教學 ￥9.99
一、案例概述
1.1 案例目的
本案例旨在幫助學習者掌握利用Abaqus顯示動力學模塊模擬臺球撞擊過程的完整流程，包括幾何建模、材料定義、接觸設置、分析步參數配置、網格劃分及結果后處理等核心操作。通過本案例的學習，學習者能夠深入理解顯示動力學在解決瞬態撞擊問題中的應用原理，掌握撞擊過程中速度、應力、接觸力等關鍵物理量的提取與分析方法。
1.2 問題描述
模擬“球桿撞擊臺球-臺球正碰”的完整過程，分為兩個分析步：step-1為球桿向后拉后向前撞擊臺球A的過程，使臺球A獲得運動速度；step-2為臺球A撞擊臺球B的過程，此階段兩個臺球不受外力作用，同時球桿以100mm/s的速度向上移動退場，避免干擾兩球碰撞結果。球桌（table）水平放置，臺球A與臺球B初始間距1270mm（沿球心連線方向）；忽略空氣阻力，考慮球桿-臺球、臺球-臺球、臺球-球桌間的摩擦。
1.3 涉及知識點
(1) Abaqus顯示動力學分析步的創建與參數設置；
(2) 三維實體幾何建模與裝配；
(3) 彈性材料參數定義；
(4) 通用接觸（General Contact）的設置與摩擦系數定義；
(5) 結構化/非結構化網格劃分及質量檢查；
(6) 初始速度與固定約束的施加；
(7) 后處理中關鍵物理量的提取與可視化分析。
二、前期準備
2.1 軟件環境
Abaqus 2021及以上版本。
展開 |最新免費|ABAQUS顯式動力學分析關鍵技術講解
在ABAQUS中針對部件進行仿真分析時，分析類型眾多，有靜力學分析、熱力分析、瞬態動力學分析、模態等頻域相關分析。
但在動力學分析中，會有動力隱式（Dynamic Implicit）和動力顯式（Dynamic Explicit）兩種看上去很相似的分析類型，這讓很多初學者在實際應用時，不知道該如何去進行相應的選擇。
基于hyperworks/abaqus顯示動力學分析的擠壓模擬 ￥45
本案例是基于hyperworks/abaqus顯示動力學分析的擠壓模擬，重點在于說明如何在hyperworks中完成前處理（部件建立、剛性墻的建立、網格劃分、材料創建、屬性定義、位移加載設置、幅值曲線的創建、約束設置、接觸設置、顯示動力學分析步設置等），接著導出inp模型文件并在abaqus中進行求解計算，abaqus只是扮演一個求解器的角色，hyperview中進行后處理。
本案例模型文件前處理全部在hyperworks的abaqus模塊中完成，要查看前處理具體如何設置，只需要在hyperworks的abaqus操作界面，導入inp模型便可查看。凡購買本案例的朋友在操作上有什么疑問，可以私信我！如果你只在hyperworks中完成部件建立、網格劃分、材料創建、屬性定義，連接關系的創建，然后在abaqus中完成加載、約束、接觸等設置并提交計算的話，遇到一些常見的問題可以關注我之前發的帖子《Hyperworks其它模塊轉到ABAQUS模塊中常會遇到的問題及解決方法匯總》。
展開 Abaqus瞬態動力學總結
瞬態動力學分析用來研究時域載荷作用下的結構動力學響應問題。ABAQUS提供的瞬態動力學分析方法包括：隱式動力學分析、子空間顯式動力學分析，顯式動力學分析以及模態瞬態動力學分析。
1、隱式動力學分析
ABAQUS/Standard隱式動力學分析通過對時間進行隱式積分求解動力學問題，適用于(強)非線性瞬態響應分析。
2、子空間顯式動力學分析
ABAQUS/Standard子空間顯式動力學分析，通過對子空間下的動力學方程直接積分來求解系統瞬態響應，子空間基向量由系統的特征向量構成。這種方法能夠非常有效的求解具有弱非線性系統的瞬態響應。
3、顯式動力學分析
ABAQUS/Explicit顯式動力學分析對結構的運動方程直接進行顯式積分，進而求解動力學問題，該方法能夠有效處理載荷作用時間較短的大規模模型。
4、模態瞬態動力學分析
ABAQUS/Standard模態瞬態動力學分析應用模態疊加法求解線性系統的瞬態響應問題。模態瞬態分析建立在線性系統的特征模態基礎上，因此在應用該方法之前必須先提取系統的特征模態。
上述幾種求解瞬態動力學問題的方法各有其特點和適用范圍，其中模態瞬態動力學分析方法主要用于線性系統的瞬態響應問題。
在實際應力中我們可能較少的接觸模態瞬態求解分析，它是所有動力學求解方法中效率最高的一種方法。模態疊加法求解瞬態動力學問題有其自身的優勢和局限性，在進行模態瞬態響應分析前需要考慮以下幾個問題，以便合理地選擇分析方法和設置參數。
時域載荷能否用特征模態精確描述；
-- 模態疊加計算后保留的模態必須足以覆蓋載荷所包含的頻率；
-- 初始條件能否用特征模態來精確描述；
-- 對突然施加的載荷所引起的初始加速度能否用特征模態來精確描述
-- 僅僅進行線性動力學分析是否能夠滿足要求。
展開 [實例]ABAQUS顯示動力學-鉚釘沖壓仿真-Lagrange and CEL ￥10
ABAQUS顯示動力學-鉚釘沖壓過程-Lagrange and CEL
1. 建立幾何模型：
鉚釘、上下模、帶孔的零件。注意！其中采用CEL（Coupled Eulerain-Langrangain歐拉-朗格朗日耦合）的鉚釘模型是一個區域、釘沖壓變形前后網格存在的最大區域！
2.劃分網格、裝配
（略、默認大家都會...）（模型可在末尾下載.inp）
3. 單元類型、材料屬性
拉格朗日法的單元：4個零件單元都為C3D8R。下左圖。
CEL（Coupled Eulerain-Langrangain歐拉-朗格朗日耦合）鉚釘采用的是歐拉單元EC3D8R，其他為C3D8R(拉格朗日單元)，下右圖。
材料屬性：
零件材料都為鋼：
steel：E=210000Mpa，泊松比0.266，密度7.8e9t/mm3.。
注意！鉚釘的材料帶塑性！！其它的材料不帶塑性。采用應力應變描述塑性特性Plastic：
4. 建立分析步：采用顯示動力學 Dynamic Explicite，時間0.001秒。
5.建立3個參考耦合點，將除銷釘外的3個零件分別與3個參考點剛性耦合。
6. 接觸：采用自接觸ALL*with self
7.約束，位移。
全約束帶孔的零件。采用位移模擬兩端沖壓鉚釘：上端零件向下位移3mm，下端零件向上位移2mm。
特別注意：
CEL中需要通過預定義場中的Material assignment賦予鉚釘材料存在的區域。
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簡述ABAQUS中瞬態動力學分析的幾種方法
瞬態動力學分析用來研究時域載荷作用下的結構動力學響應問題。ABAQUStigong的瞬態動力學分析方法包括：隱式動力學分析、子空間顯式動力學分析，顯式動力學分析以及模態瞬態動力學分析。
1、隱式動力學分析
ABAQUS/Standard隱式動力學分析通過對時間進行隱式積分求解動力學問題，適用于(強)非線性瞬態響應分析。
2、子空間顯式動力學分析
ABAQUS/Standard子空間顯式動力學分析，通過對子空間下的動力學方程直接積分來求解系統瞬態響應，子空間基向量由系統的特征向量構成。這種方法能夠非常有效的求解具有弱非線性系統的瞬態響應。
3、顯式動力學分析
ABAQUS/Explicit顯式動力學分析對結構的運動方程直接進行顯式積分，進而求解動力學問題，該方法能夠有效處理載荷作用時間較短的大規模模型。
4、模態瞬態動力學分析
BAQUS/Standard模態瞬態動力學分析應用模態疊加法求解線性系統的瞬態響應問題。模態瞬態分析建立在線性系統的特征模態基礎上，因此在應用該方法之前必須先提取系統的特征模態。
上述幾種求解瞬態動力學問題的方法各有其特點和適用范圍，其中模態瞬態動力學分析方法主要用于線性系統的瞬態響應問題。
在實際應力中我們可能較少的接觸模態瞬態求解分析，它是所有動力學求解方法中效率最高的一種方法。模態疊加法求解瞬態動力學問題有其自身的優勢和局限性，在進行模態瞬態響應分析前需要考慮以下幾個問題，以便合理地選擇分析方法和設置參數。
展開 ABAQUS 顯示動力學鉆孔分析案例 ￥10
<p>本案例適合哪些人學習：</p><p>1、學習型仿真工程師</p><p>2、理工科院校學生</p><p>3、與鉆孔工藝相關的工程師</p><p>你會得到什么：</p><p>1、掌握三維模型的繪制</p><p>2、掌握顯示動力學分析相關的材料參數設置</p><p>3、理解動力學分析步的建立</p><p>4、學習鉆孔相關的相互關系的設置</p><p>5、了解顯示動力學網格的劃分</p><p>6、學習結果后處理的查看與對比</p><p>案例介紹：</p><p>所使用軟件為ABAQUS2018.</p><p>案例介紹了使用ABAQUS進行顯示動力學鉆孔分析。</p><p>本課程操作過程詳細，并且完整得提供了分析相關所有的文檔和分析文件。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202304/2b26872987b04011bd31ba575599d9cb.gif" alt="1.gif"></p>
展開 ABAQUS 顯示動力學銑削分析案例 ￥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
3、與銑削加工相關的工程師
你會得到什么：
1、掌握三維模型的繪制
2、掌握顯示動力學分析相關的材料參數設置
3、理解動力學分析步的建立
4、學習銑削加工的相互關系的設置
5、了解顯示動力學網格的劃分
6、學習結果后處理的查看與對比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了使用ABAQUS進行顯示動力學銑削分析。
本案例操作過程詳細，并且完整得提供了分析相關所有的文檔和分析文件。
Abaqus動力學分析的介紹
1.1Abaqus中模態分析步驟：
1）導入模型，檢查幾何問題并修復。
2）定義材料，必須定義密度。
3）定義并為材料分配截面屬性。
4）定義裝配，確定各零部件位置關系
5）定義模態分析步
6）定義相互作用等連接關系。
2、瞬態動力學分析
瞬態動力學分析用來研究時域載荷作用下的結構動力學響應問題，ABAQUS提供的瞬態動力學分析方法包括：隱式動力學分析分析、子空間顯示動力學分析、顯示動力學分析以及模態瞬態動力學分析。
2.1、隱式動力學分析（Dynamic Implicit）
采用隱式直接積分動態分析法，屬于通用分析步，用于研究強非線性瞬態動響應。
2.2、子空間顯示動力學分析（Dynamic Subspace）
基于子空間的顯示動力學分析，采用動態平衡方程組直接顯示積分法，屬于通用分析步， 在提取頻率分析步之后應用，對于輕度非線性效率非常高，不可用于接觸分析。
2.3、顯式動力學分析（Dynamic,explicit）
采用顯示直接積分動態分析法，屬于通用分析步，用于研究大規模相對較短時 間動態響應及高度不連續時間或者過程。在材料特性中定義的阻尼只對直接接 發起作用。顯示動態分析的計算時間取決于單元總數，以及所謂的？？時間增量步，模型中的最小單元尺寸約小，彈性模量越大，密度越大，穩定時間增量步就越小，計算時間就越長，因此，在顯示動態分析中，不要隨意的細化網格。小球撞鋼板、手機跌落、彈丸射擊霸體等問題。
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