ABAQUS單元刪除
關(guān)注創(chuàng)建者：阿信老師 創(chuàng)建時間：2018-09-15
ABAQUS單元刪除的視頻教程
ABAQUS單元刪除的實例教程
abaqus單元刪除的一般方法
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(出處: mechbbs論壇)
如果問單元失效模擬首先就應(yīng)該了解它的功能與目的，所以簡單地介紹一下吧。
單元刪除功能本身是為了克服有限元本身的缺陷的一項方法，由于有限元本身就是基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的，而在連續(xù)介質(zhì)理學(xué)中，所研究的物體需要是連續(xù)的，既物質(zhì)域在空間中連續(xù)。在這樣的理論假設(shè)框架下，單元本身是不會消失的。然而在實際情況下，由于損傷斷裂的存在，勢必會使得一些單元消失或者完全的失效，所以為了能夠模擬這種情況，abaqus提供了單元失效功能。
我所知道的單元失效情況一般可以概括為三種情況
1）單元損傷失效，這種單元失效可以用來模擬材料由于損傷，或其他原因?qū)е聞偠葴p小的情況。
2）單元直接刪除技術(shù)，這種技術(shù)可以用來模擬基坑，隧道開挖而導(dǎo)致的材料消失情況。
3）vumat，這種方法本質(zhì)上講與第一種相類似，但是它可以根據(jù)用戶自己的情況來刪除單元，但是屬于很高級的操作，難度也較大
當然，cohesive也可以算作一種單元刪除的方法，只是本身很少做斷裂模擬，對于那方面不是很了解。
在這三種方法中，我想講一講前兩種情況。
1首先來講一下第二種方法。
這種方法很簡單
他的使用方法就是在edit keyword中加一行關(guān)鍵字
*MODEL CHANGE, TYPE=ELEMENT, REMOVE
Set-1
Set-1為所定義的單元集合，這一集合需要事先定義，而這一關(guān)鍵字的位置一般位于step后，如果用回想要在哪一分析部刪除單元，就在哪一分析部后添加。
展開 淺談Abaqus單元刪除的一般方法.pdf
ABAQUS顯式和隱式Hashin失效的損傷起始判斷準則一致，但是單元刪除策略不同，如下ABAQUS幫助文檔中提到：
1. Standard中，Hashin中所有的失效模式中的損傷系數(shù)達到dmax才會認為材料失效。
2. Explicit中，當任意纖維失效模式（纖維拉伸或壓縮）中的損傷系數(shù)達到dmax即認為材料失效。
我們回頭來看Hashin失效準則：
隱式計算中，當纖維拉伸失效準則中的失效系數(shù)達到1時，材料點還在基體方向繼續(xù)有承載。而顯式計算中，纖維拉伸失效滿足后，材料點在基體方向即沒有承載能力。
但是滿足上面的條件還不足以刪除單元，幫助文檔中提到：
1. 隱式計算中需要所有單元截面所有的材料點失效，才會判斷刪除單元。
2. 顯式計算中所有單元截面處任意一個材料點失效，即可判斷單元刪除。
例如一個殼單元中可能有3個材料點（積分點），當其中一個材料點失效時，顯式計算中單元即刪除，隱式計算中單元可以繼續(xù)承載。
總結(jié)：
1 隱式計算更為保守，需要所有的失效模式達到最大損傷系數(shù)，判斷材料點的失效，所有截面的所有材料點失效才能判斷刪除單元。
2.顯式計算中，纖維拉伸/壓縮失效模式達到最大損傷系數(shù)，判斷材料點的失效，所有截面的任一材料點失效即會刪除單元。
題外話：在顯式計算中，會出現(xiàn)某些復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下（例如開孔件拉伸），即使?jié)M足了Hashin失效準則，單元仍然具有承載能力。這與ABAQUS內(nèi)部刪除單元策略有關(guān)。不過通過自寫vumat已經(jīng)可以解決abaqus顯式計算中滿足2D hashin失效而不刪除單元的問題。
展開 插件介紹
Random Element Del - AbyssFish 插件可在Abaqus軟件內(nèi)對自建網(wǎng)格部件進行指定區(qū)域內(nèi)的隨機單元刪除，可用于生成指定孔隙率或模擬缺陷等。
插件使用中指定需要進行刪除的部件，這里的部件需要為網(wǎng)格部件。設(shè)定刪除單元的比例參數(shù)（Del Ratio）及限定需要刪除單元的范圍（Range）。參數(shù)設(shè)置完成后，點擊OK或Apply，插件將對部件進行自動隨機單元刪除。
使用說明
Del Ratio（%）參數(shù)為設(shè)定的Range范圍內(nèi)所需要刪除的單元比例，程序計算模式為計數(shù)比例。如將Del Ratio（%）設(shè)置為30，在 Range限定區(qū)域范圍內(nèi)共計1000個單元，將隨機刪除此區(qū)域內(nèi)的300個單元。
Range參數(shù)限定需要隨機單元刪除的范圍，其設(shè)置為關(guān)于三維坐標x,y,z的判別式。如無需進行范圍限定，即對整個部件進行隨機單元刪除，最直接的方式可將Range設(shè)置為“1”即可。
可通過分別指定x，y，z三個坐標的大小來進行范圍限定，程序會對單元的重心坐標進行判斷，如單元重心坐標滿足設(shè)定的范圍，將執(zhí)行隨機單元刪除。
也可將Range寫成函數(shù)表達式的方式，如下面樣圖為在球體內(nèi)部刪除一定數(shù)量的單元。
通過范圍的限定，可實現(xiàn)更為復(fù)雜的部件。
關(guān)于Range的詳細設(shè)定說明可參照插件文件夾內(nèi)的運算符說明及基本幾何表達式等資料。
生成的部件可用于有限元模擬，下圖為局部缺陷下的軸向拉伸應(yīng)力分布。
展開 前面說到abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸-單元刪除法模擬裂紋出現(xiàn)明顯穿透，結(jié)果不合理，那么有什么辦法解決嗎？有，對于這樣的模型采用接觸對接觸+通用接觸可以很好的解決問題。注意，如果模型中只采用接觸對接觸，可以解決沖頭與基體之間的接觸建立問題，但是對于基體自身破壞后單元之間的穿透并不能解決，因此，還要建立基體自接觸，所以在接觸對接觸的基礎(chǔ)上再加上一個通用接觸就可以很好的解決這個問題，這里不使用軟件自帶的自接觸，因為自接觸在這樣的模型中很難建立起來（如果模型只涉及外表面的自接觸，那么可以使用），特別是這樣的模型都涉及內(nèi)部單元之間的接觸，下面給出一個例子和結(jié)果文件。
例子1：abaqus2020-二維-顯示分析-僅接觸對接觸-單元刪除法模擬裂紋
例子1：abaqus2020-二維-顯示分析-接觸對接觸+通用接觸-單元刪除法模擬裂紋
可以發(fā)現(xiàn)：接觸對接觸+通用接觸很好地解決了沖擊開裂下沖頭與基體、基體自身之間的穿透問題。
abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸+接觸對-brittle cracking-無穿透.rar
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ABAQUS單元刪除的最新內(nèi)容
使用子程序法定義任意單元刪除準則，不受算法模型限制。
<p><span style="color: rgba(0, 0, 0, 0.9);">應(yīng)力為典型的張量，具有明顯的坐標相關(guān)性，大家常用查看單元應(yīng)力方向的方法為直接通過整體坐標系判斷XYZ方向，但這種方法僅適用于實體單元，對于其他類型單元（例如殼單元、Beam單元、Truss單元、Cohesive單元等）或特殊坐標系下的實體單元則不再適用，若仍然采用整體坐標系判定方向則會限制對后處理結(jié)果的解讀。今天喵星人就通過一個教程帶大家學(xué)習(xí)不同類型單元的應(yīng)力方向應(yīng)該如何看
插件介紹
AbyssFish CDED（Concrete Damage Element Deletion）插件旨在實現(xiàn)混凝土損傷塑性（Concrete Damage Plasticity, CDP）材料模型中的失效單元自動刪除功能，從而精確模擬混凝土損傷開裂行為。
該插件僅適用于“動力，顯式（Dynamic, Explicit）”分析步，且僅對混凝土損傷塑性
插件介紹
AbyssFish CDED（Concrete Damage Element Deletion）插件可對載荷作用造成的混凝土損傷塑性模型（Concrete Damaged Plasticity，CDP）中失效單元進行刪除，以實現(xiàn)混凝土損傷開裂裂紋的模擬。
插件只針對混凝土損傷塑性（CDP）材料有效，不支持其他材料參數(shù)的損傷單元刪除，推薦采用
調(diào)用子程序后，計算復(fù)合材料損傷過程，損傷變量和單元刪除出現(xiàn)負值和大于1得值，真誠求助。附上子程序，請老師指教
20251203.txt
ABAQUS中的殼單元大家通常用于模擬鋼板等鋼結(jié)構(gòu)，對于混凝土板殼，新手可能對內(nèi)部的配筋方式，以及前后處理方法可能存在各種問題。實際上，ABAQUS提供了鋼筋混凝土板配筋的接口，這種“寫入式”而不進行直接建模的方法通常比較冷門且后處理相對不主流。今天喵星人就通過一個教程教你學(xué)會鋼筋混凝土殼單元的前處理與后處理。
0.前提
使用板殼單元的有限元模擬必須有兩個前提：
1、板殼力學(xué)及殼單元通常應(yīng)用于一個方向尺寸遠小于另外兩個方向
利用關(guān)鍵詞*Concrete failure來實現(xiàn)，UHPC混凝土單元失效刪除的仿真模擬
目前只能通過動態(tài)顯式求解來定義關(guān)鍵詞
*Concrete failure，type=strain（或displacement）
拉伸開裂應(yīng)變（或位移），壓縮非彈性應(yīng)變，拉伸損傷值，壓縮損傷值
把上面兩行編輯好的關(guān)鍵詞，放到CDP本構(gòu)模型后面，如果在GUI界面定義編輯關(guān)鍵詞后，一定要去再次檢查定義的位置
<p>彈簧單元（Spring element）作為ABAQUS中的特色用途單元（Special-Purpose Elements）大家常常認為其比較“雞肋”，但在某些應(yīng)用場景中卻有著不可代替的作用，可謂“小而精”。今天喵星人就結(jié)合用戶手冊和項目經(jīng)歷帶大家讀懂彈簧單元。</p><p><br></p><p class="ql-align-center"><strong>01</strong>彈簧單元類型
<p> 彈簧單元有3種類型：接地彈簧（spring1）、兩結(jié)點彈簧（spring2）、軸向彈簧（springA）。</p><p> <strong>spring1</strong>，接地彈簧，一個結(jié)點在大地上，只需定義另一個結(jié)點；需要定義彈簧力的方向。</p><p> <strong> spring2
<p>Cohesive作為ABAQUS中常用的粘結(jié)技術(shù)，無論在模擬粘結(jié)界面（例如新舊混凝土疊合面、復(fù)合材料粘結(jié)界面）或是全局粘結(jié)單元（例如模擬細觀混凝土開裂）具有較廣泛的應(yīng)用。今天喵星人從官方的用戶手冊中選取了幾個Cohesive基礎(chǔ)而又關(guān)鍵的知識點，幫助大家修煉Cohesive內(nèi)功。</p><p class="ql-align-center"><strong>01</strong>內(nèi)聚力單元/接觸區(qū)別
