蠕變模擬的案例
基于晶體塑形模型（CPFE）的蠕變模擬 ￥600
蠕變inp文件.zip
基于cpfe的蠕變模擬，多晶體晶粒的結構，晶界采用的是cohesive單元
ABAQUS土體蠕變模擬
最近做了粉黏土的蠕變實驗，接下來要進行數模的模擬與實驗數據對應，做一個簡單的三軸蠕變試驗模擬，但是材料模型選取上有沒有大佬提出一些建議，是用自定義粘彈性子程序umat，還是DP creep 再或者是自帶蠕變經驗模型，希望有大佬可以探討一下，umat代碼有償
基于ABAQUS蠕變儲層稠油蒸汽吞吐開發過程數值模擬
蠕變是指固體材料在保持應力不變的條件下，應變隨時間延長而增加的現象，其不同于塑性變形，塑性變形通常在應力超過彈性極限之后才出現，而蠕變只要應力的作用時間相當長，其在應力小于彈性極限加載時也能出現。油氣儲層生產周期長，大量研究結果表明儲層具有一定的蠕變特性，同時，對于蒸汽吞吐開發的稠油井，儲層溫度反復變化導致其蠕變特性更加顯著，因此本文將基于ABAQUS有限元軟件對考慮了蠕變的稠油儲層蒸汽吞吐開發過程進行數值模擬。
幾何模型與網格劃分
幾何模型
該模擬簡化油井和周圍地層為軸對稱模型，如圖1所示，產層深度為335米至732米，該垂直井深度為1463米。
圖1 地層幾何模型
網格劃分
整個地層劃分為11個不同的層位，其中具有孔隙壓力的軸對稱縮減積分單元CAX8RP用于模擬井附近的巖層，當使用二階單元時，一般采用縮減積分，因為它通常提供更準確的結果并且比完全積分具有更小的計算成本；遠場區域則使用軸對稱無限單元CINAX5R建模，以提供橫向剛度。網格劃分后的有限元模型如圖2所示。
圖2 地層有限元模型
模擬參數
地表土層與泥巖層
對地表土層S1、T1與深部泥巖層U1和L1使用Drucker-Prager塑性模型建模，其彈性和非彈性材料屬性均列于表1中。
展開 abaqus考慮混凝土蠕變流變的三點彎曲梁跨中撓度模擬
abaqus考慮混凝土蠕變流變的三點彎曲梁跨中撓度模擬。 模型考慮了混凝土的蠕變效應，蠕變規律依據文獻取值，并與文獻進行了對比。
1.模型 2.蠕變子程序
土木工程博士畢業，具有abaqus的10使用經驗，精通各種模型及二次開發，可以幫助解決各種模型問
QuantumATK：面向材料建模的軟件解決方案
QuantumATK材料建模應用示例
電子屬性
功能
計算能帶結構、態密度(DOS)及其投影、聲子限制遷移率等
研究材料之間界面的電子結構
仿真外電場中的電子表面態
預測有/無電場條件下的反應機理
優勢
在同一框架內集成DFT-LCAO與DFT-PlaneWave代碼：靈活調整/測試速度與準確性之間的權衡
提供包含電子-聲子耦合的先進、用戶友好型方法，即使對于大型系統也適用
光學屬性
功能
仿真拉曼光譜、紅外光譜及光學光譜
解析聲子貢獻
獲取折射率、消光系數、反射率、極化率、光電導率
計算電光張量
優勢
NanoLab GUI中的全自動化工作流程，降低出錯率并縮短周轉時間（TAT）
針對極性材料的高級功能(離子貢獻、通過電子-聲子耦合實現的溫度依賴性)
力學與熱學屬性
功能
計算彈性常數及更通用的模量，如體積模量，剪切模量和楊氏模量
深入了解物理過程（例如：蠕變模擬、薄膜生長）
獲取熱傳導/熱導率，同樣適用于界面分析
優勢
針對大規模分子動力學仿真進行了優化
提供超過300種經驗經典勢函數（支持組合使用，亦可添加自定義或文獻中的勢函數）
執行高度定制化的力學屬性仿真
系統類型
應用示例
聚合物
功能
構建并平衡聚合物系統
獲取熱機械屬性，如玻璃化轉變溫度、彈性模量及動態模量
仿真熱傳輸過程
計算光學屬性
優勢
極具靈活性的構建器
全自動化工作流程
研究與其他聚合物、分子及納米顆?；旌系木酆衔矬w系
高度可擴展的MPI
展開 案例35-無鉛焊接凸點的彈塑性蠕變分析
突出顯示了以下特性和功能：
• 使用實驗數據獲得隱式蠕變材料常數。
• 使用蠕變和塑性材料模型模擬粘塑性行為。
• 確定熱載荷引起的累積蠕變應變
介紹
蠕變是一種速率相關的材料非線性，其中材料在恒定載荷下繼續變形。蠕變是由于長期暴露在不超過材料屈服強度的高應力水平下而發生的。長期受熱的材料蠕變更嚴重。蠕變應變率可以是應力、時間、溫度和中子通量水平的函數。
在恒定載荷下，單軸應變-時間蠕變行為如下圖所示：
在初級階段，應變率隨著時間的推移而降低，這一階段往往發生在相對較短的時間內。第二階段表現出相關的恒定應變。在第三階段，應變速率迅速增加，直至失效（破裂）。通常，蠕變的初級和次級階段通常是最受關注的。
在靜態或瞬態結構分析中，蠕變可以通過隱式蠕變模型來模擬。與其他蠕變方法相比，隱式蠕變是首選的，因為它計算速度更快、更準確。可以使用不同的隱式蠕變材料模型模擬蠕變的初級和次級階段，如下表所示：
蠕變模型可以根據可用的實驗數據進行選擇。
倒裝芯片封裝所承受的溫度波動會導致焊點的逐漸損壞。超過一定限度的損壞累積會導致電氣故障。此類失效通常是所用材料之間熱膨脹失配的結果。失配導致復雜的變形行為，并與不可逆、溫度和應變率或時間相關的非彈性特性有關，從而在焊點內和周圍產生粘塑性變形。變形行為可以通過粘塑性材料模型來模擬，也可以通過與塑性材料一起使用的蠕變模型來模擬。
在電子工業中，熱機械分析的主要目標是模擬焊點的應力和應變響應，以更好地預測其使用可靠性。這里提出的問題是使用蠕變和塑性材料模型對倒裝芯片封裝進行熱力學分析。
由于鉛的有害健康影響迫使電子制造商減少在焊料中使用有毒重金屬（包括鉛），隨著替代鉛基焊料的可靠替代焊料的探索，焊點的熱機械分析變得越來越重要。
展開 半導體封裝整體解決方案
當前示例在不到兩分鐘的時間內生成了120萬個網格，花25分鐘獲得瞬態模擬的解決方案，遠遠超過了傳統方法。結果如下所示，包括材料溫度和設備上的氣流。
圖3:熱氣流模擬結果
結構模擬:
Simcenter FLOEFD可以創建有效的六邊形網格，直接使用現有模型進行線性應力分析，并計算諸如Von Mises應力或等效拉伸應力等場:
圖4:在Simcenter FLOEFD中生成的Von Mises應力結果
為了進行非線性分析，模型被轉移到Simcenter 3D，而不離開MCAD NX生態系統。網格、材料、膠接觸、約束和載荷(常數值或從另一個Simcenter FLOEFD計算中轉移)可以無縫地轉移到Simcenter 3D，您可以從各種有用的求解器中進行選擇，如熱循環的蠕變、位移和疲勞模擬。圖5顯示了我們的熱負荷示例案例的蠕變模擬結果。
圖5:熱負荷下的位移模擬結果
熱模型校準:
即使FloEFD仿真工具已經非常成熟，并得到市場的考驗及認可，但也建議您通過物理實驗測試組件的最終熱特性，如果模擬和測試結果不匹配，則應重新校準熱模型參數。西門子提供了一種獨特的測試方法，稱為Simcenter T3Ster(熱瞬態測試儀)，可以在半導體芯片上施加功率階躍，并測量其相應的熱響應?！皢挝还β孰A躍響應”是熱系統的特征，因此封裝的傳遞函數很容易計算。
圖6: T3Ster熱瞬態測試方法
因此，封裝可以用由數百個元件組成的等效熱R-C網絡來建模。對于一維散熱情況，這些R-C元件與封裝各結構層的真實熱特性密切相關。
展開 abaqus技巧
對于單元的選擇：在ABAQUS中存在一類雜交的單元族，還有一類縮減的單元存在，這些用于模擬超彈性材料的完全不可壓縮特性的。但是線性減縮積分單元由于存在所謂的沙漏（hourglass）的數值問題而過于柔軟，所以似使得網格容易被扭曲，因而在小沖孔的蠕變模擬中會出現error，因此最好選用其它的單元做分析，當然也可以加hourglass進行補充。數學描述和積分類型對實體單元的準確性都能產生顯著的影響。
對于大應變的扭曲的模擬（大變形分析）最好選用細網格劃分的線性減縮積分單元（CAX4R,CPE4R,CPS4R,C3D8R等）。
對于接觸問題，采用線性減縮積分單元或者非協調單元，在模型中選用非協調單元可以使得網格的扭曲減小到最小。
單元性質：*solid section對于三維和軸對稱單元不需要附加任何幾何信息的，節點的坐標已經能夠完整的定義單元的幾何形狀。而平面應力和平面應變單元則必須在數據行指定單元的厚度。
數值奇異性：在沒有邊界的時候，在模型上因為有限的計算精度，講存在很小的非平衡力，如果模型應用于經理模型而沒有邊界條件（只有作用力），這個非平衡力就會引起模型發生無限的剛體運動。這個剛體的運動在數學上被稱為數值的奇異性。當abaqus在模擬時檢驗出數值奇異性的時候，會將節點等問題信息打出來。一般模擬結果有奇異性時不可信的，必須要加約束。
后處理：對于一些輸出的類型的轉化，含義具體可以見CAE26－10
其實對于應力,還有V值的大小的變化,主要還是調起始的時間的步長,這個其實步長可能要取到1e-20,楊鎮的曲線,他的起始步長就需要很小的(我用了0.00000000000001),但是不加損傷,后來步長增加很快的,沒有什么東西了
三、CAE點滴
１． 在建模作基面（草繪）時，Approximate size的大小對方便地進行平面繪圖很有意義。一般取欲畫尺寸的１２５％。
２．
展開 粘彈性材料本構模型
由該關系可知，當
不變時，應變
從0逐漸趨向于
，具體圖像如下：
這種應力不變但是應變逐漸增大的現象，我們稱之為
蠕變
。
（2）
對于Maxwell模型，有以下關系：
具體圖像如下：
這表明，在應變保持不變的基礎上，應力會逐漸變小趨向于
0
，這種現象我們稱之為
應力松弛
。
由此可見，Kelvin-Voigt可以模擬蠕變現象，Maxwell可以模擬應力松弛現象。在實際材料本構中，還會通過更復雜的彈簧單元和阻尼單元的結合，以模擬更為復雜力學本構模型。在abaqus幫助文檔的用戶子程序文檔UMAT的說明中，其描述了一個更為復雜的粘彈性模型，并給出了該模型的應力應變關系推導和采用中心差分法進行應力更新的UMAT代碼。
【完】
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展開 【CAE案例】化石燃料發電廠歧管的疲勞蠕變損傷分析
在以后的計算中將考慮包括蠕變造成的損害。為此，將之前計算的結果用于所研究的兩種設計，以確定蠕變損傷情況。最終使用疲勞-蠕變相互作用的非線性模型可以在一定的可信度下評估歧管受到該典型負載時的壽命。
圖6 減溫循環期間在塑性最大應力的高斯積分點處累積塑性變形（%）
表1 疲勞損傷計算(Manson-Coffin曲線)
04 總結
在通用結構仿真軟件中使用VISC_CIN2_CHAB定義的新粘彈塑性行為模型可對部件機械疲勞與蠕變行為進行模擬，從而對其壽命進行預測，為將來重要部件的設計與日常維護提供了新方法。本次模擬結果表明可以通過降低歧管壁厚的方法降低因冷沖擊帶來的機械疲勞現象。
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展開 ABAQUS分析步的一些基本概念
模擬計算的加載過程包含單個或多個步驟，所以要定義分析步。它一般包含分析過程選擇、載荷選擇、輸出要求選擇。且每個分析步均可采用不同的載荷、邊界條件、分析過程和輸出要求。例如在模擬蠕變成型時，涉及到典型的三個過程，分別是壓縮、壓縮狀態保持一定的時間、卸載，針對該過程需要定義三個分析步，分別模擬上述三個過程。
增量步是分析步的一部分。在非線性分析中，一個分析步中施加的總載荷被分解為許多小的增量，這樣就可以按照非線性求解步驟來進行計算。當提出初始增量的大小后，ABAQUS
會自動選擇后繼的增量大小。每個增量步結束時，結構處于（近似）平衡狀態，結果可以寫入輸出數據庫文件、重啟動文件、數據文件或結果文件中。選擇某一增量步的計算結果寫入輸出數據庫文件的數據稱為幀。迭代步是在一增量步中找到平衡解的一種嘗試。如果模型在迭代結束時不是處于平衡狀態，ABAQUS
將進行另一輪迭代。隨著每一次迭代，ABAQUS
得到的解將更接近平衡狀態；有時ABAQUS
需要進行許多次迭代才能得到一平衡解。當平衡解得到以后一個增量步才完成，即結果只能在一個增量步的末尾才能獲得。
ABAQUS/Standard對于非線性問題的求解采用的是Newton-Raphson算法來實現。通過對每一個分析步下的增量步進行多次迭代，來使每個增量步達到收斂，進而得到該分析步下的收斂解。在迭代的過程中，ABAQUS會根據收斂情況，自動地對增量步進行擴大或折減。具體過程如下：
如果一個增量步在16次迭代之內獲得了收斂解，則成功結束當前的增量步，并開始求解下一個增量步。如果兩個連續的增量步都在5次迭代之內就獲得了收斂解，ABAQUS/Standard自動將下一個增量步增大為當前增量步的150%。這個過程叫做增量步的“擴大”。
展開 
WB驗證案例107：支撐懸掛荷載
該單元可用于模擬桁架、下垂的纜索、連接件、彈簧等。這個單元是一個單軸拉壓單元，每個節點有三個自由度: 節點 x、 y 和 z 方向的平移。只支持張力(電纜)和只壓縮(間隙)選項。在鉸接結構中，不考慮單元的彎曲。塑性，蠕變，旋轉，大撓度和大應變能力都包括在內。
默認情況下，LINK180 在任何包含大變形效應的分析中都包含應力-剛度項。支持彈性、各向同性硬化塑性、運動硬化塑性、Hill 各向異性塑性、Chaboche 非線性硬化塑性和蠕變。為了模擬僅拉伸/壓縮選項，需要非線性迭代求解方法。附加質量、流體動力附加質量和載荷以及浮力載荷可用。
CABLE280單元介紹
CABLE280 適用于分析中等到極細的電纜結構（例如海底電纜）。該單元是 3-D 空間中的二次三節點線單元。每個節點具有三個自由度：節點x、y和z方向的平移。
支持彈性、各向同性硬化塑性、運動硬化塑性、Hill各向異性塑性、Chaboche 非線性硬化塑性和蠕變。附加質量、阻尼、壓縮剛度縮放、粘性正則化和初始狀態可用。
如果有需求的，可以自己去查看幫助，有更詳細的介紹。
模型鏈接回復 幫助文檔，進去WB驗證案例文件夾，可根據對應的案例號找到對應的模型文件夾，下載該文件夾即可。
展開 【12月28日項目接單】
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【單號5101】
預算范圍：1000
使用軟件：workbench或abaqus
需求描述：鎂合金連續鑄軋過程模擬，涉及相變，要求鑄軋輥和鎂合金鑄軋區的溫度場，有模型（查看圖片請點擊“立即搶單”）
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【單號5107】
預算范圍：600
使用軟件：C++編程 code clocks跑程序
需求描述：工具：格子玻爾茲曼大密度比D3Q15模型 問題描述： 在一個三維立體的矩形管道內，實現底部持續高溫，其他邊界絕熱，這樣底面的溫度就會向內部區域擴散，在底面設置一個極小的氣泡，使氣泡能夠在溫差的影響下慢慢長大，最后脫離壁面，繼續上升（查看圖片請點擊“立即搶單”）
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【單號5110】
預算范圍：5000
使用軟件：perform 3d 或者 sap 2000 或者 abaqus
需求描述：課題為高層裝配式剪力墻隔震結構抗震性能分析，需要建立一個全預制裝配式剪力墻結構有限元模型，考慮不同拼縫強度下的抗震性能差別，建模關鍵點在于剪力墻拼縫界面的模擬和弱化處理，初步打算用perform 3d ，有意向請聯系我
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【單號5121】
預算范圍：500-1000
使用軟件：ABAQUS ANSYS
需求描述：鍋爐管道焊縫蠕變裂紋擴展模擬，提供相應參數 ，主要看裂紋擴展路徑和裂紋擴展速率等
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【單號5123】
預算范圍：商議
使用軟件：最好ABAQUS，ANSYS也行
需求描述：管道焊縫高溫蠕變裂紋擴展研究，會提供參數，最終需要查看裂紋擴展路徑和裂紋擴展速率
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【單號5131】
預算范圍：1000-1800
使用軟件：使用軟件：ANSYS或ABAQUS
展開 案例44-三維表面缺陷的C積分評估
這些節點的節點分量用于定義裂紋尖端節點分量（CINT、CTNC），如下圖所示：
材料模型和材料參數
用應變硬化蠕變材料模型模擬試樣。選擇材料常數以確保穩態行為占主導地位：
邊界條件和加載
矩形塊固定在一個面上。另一面施加-2E+2 MPa的壓力，如圖44.6所示。
X接頭模型的分析是在雙側對稱的情況下進行的。應用兩個平面對稱邊界條件，水平面上的一個中間節點在相反方向受到約束，以限制剛體運動。如圖44.8所示，在小直徑管的頂部施加-10 MPa的壓力載荷。
分析和求解控制
由于C*積分計算基于蠕變材料，因此進行了非線性靜態分析。對于C*積分計算，有必要在每個裂紋尖端執行以下兩項任務：
非線性靜態分析
進行非線性靜態分析。瞬時施加負載，然后保持恒定，直到達到穩態蠕變條件。通常，500~2000小時的響應足以達到穩態條件。
示例44.2：在1E-7小時內施加彈性響應載荷
C*—積分計算（CINT）
為了獲得C*積分值，必須定義裂紋尖端及其參數。
示例44.3：定義C*積分計算的參數
結果和討論
具有半圓表面缺陷的矩形塊
下圖顯示了等效彈性應變和等效蠕變應變：
蠕變應變大約比第二蠕變階段的彈性應變大100倍，這在模擬結束時主導了整個試樣。
展開 ANSYS 定義非線性材料的TB命令的解釋
CREEP——粘/蠕變選項。ANSYS可以模擬蠕變模型、各向同性強化的蠕變、或符合von Mises準則或Hill準則的動力學強化蠕變，詳見復合模型的Material Model Combinations in the ANSYS Elements Reference。更多內容詳見“CREEP Specifications”。
DISCRETE——彈簧阻尼材料選項，更多內容詳見“DISCRETE Specifications”。
DP——德魯克-普拉格塑性選項，更多內容詳見“DP Specifications”。
DPER——各向異性介電常數選項，更多內容詳見“DPER Specifications”。
ELASTIC——彈性材料選項。彈性參數可以定義為隨頻率變化的參數，用于諧波分析。更多內容詳見“ELASTIC Specifications”。
EOS——平衡狀態選項（僅適用于動力學單元），更多內容詳見“EOS Specifications”。
EVISC——單元粘彈性選項，更多內容詳見“EVISC Specifications”。
FAIL——復合材料破壞選項。更多內容詳見“FAIL Specifications”和命令FC（見Specifying Failure Criteria of the ANSYS Structural Analysis Guide），后者適用于結構殼體和實體單元。
FCON——流體電導率選項。更多內容詳見“FCON Specifications”。
FOAM——發泡材料選項，更多內容詳見“FOAM Specifications”。
GASKET——襯墊材料選項，更多內容詳見“GASKET Specifications”。
GCAP——地質力學模型材料帽選項，更多內容詳見“GCAP Specifications”。
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