ABAQUS 高溫后力學(xué)分析的案例
ABAQUS隨機(jī)多面體骨料再生混凝土細(xì)觀力學(xué)分析
再生混凝土力學(xué)性能受再生骨料比例、強(qiáng)度等多方面影響，通過有限元方法對(duì)再生骨料混凝土模擬對(duì)評(píng)估混凝土抗壓強(qiáng)度有重要意義。本案例通過CAD隨機(jī)多面體3D插件建立隨機(jī)分布的混凝土再生粗骨料模型，并將模型導(dǎo)入ABAQUS內(nèi)，通過對(duì)再生骨料及普通骨料的設(shè)置，進(jìn)行再生混凝土的軸壓力學(xué)研究。
在AutoCAD軟件內(nèi)，采用CAD隨機(jī)多面體3D V1.0插件建立混凝土骨料、水泥砂漿基體模型，并將普通骨料（紅、綠）、再生骨料（黃）、立方體基體分別導(dǎo)出為.iges格式文件備用。
將導(dǎo)出的再生骨料混凝土模型文件以部件的形式導(dǎo)入到ABAQUS內(nèi)。
對(duì)普通骨料、再生骨料、砂漿分別進(jìn)行材料設(shè)置。
建立剛體加載板并與再生骨料混凝土細(xì)觀模型進(jìn)行裝配。
設(shè)置荷載施加板與混凝土部件之間的相互作用。
對(duì)上部荷載施加板添加豎向位移，下部板設(shè)置為固定約束。
對(duì)再生混凝土模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
創(chuàng)建并提交作業(yè)，查看結(jié)果。
展開 ABAQUS中的斷裂力學(xué)及裂紋分析(原創(chuàng))
這是因?yàn)樵?em>ABAQUS中對(duì)應(yīng)等于材料的屈服強(qiáng)度的是von Mises等效應(yīng)力Se=Sy，因此在平面應(yīng)變的條件下，xx方向的應(yīng)力Sxx=Sy*pi/SRQT(3)>Sy, 而Syy=Sy*(2+pi)/SRQT(3), 大概是3倍的屈服應(yīng)力。所以得到大于材料的屈服強(qiáng)度的xx及yy方向應(yīng)力是正常的。2．為什么設(shè)置collapse element的時(shí)候?qū)椥?em>分析在中間就一個(gè)點(diǎn)而要把單元邊上的中點(diǎn)移到1/4處，但彈塑性分析卻要在中間設(shè)置一圈點(diǎn)并且保持單元邊上的中點(diǎn)位置不變呢？這個(gè)其實(shí)不是隨便定的，在有限元中分析裂紋時(shí)，對(duì)彈性分析需要模擬裂尖1/SQRT(r)的奇異性，這樣在把單元邊上的中點(diǎn)移到1/4處后計(jì)算出來的等參單元拉格郎日型函數(shù)對(duì)應(yīng)的u field正好包含1/ SQRT(r)項(xiàng)，事實(shí)上這一方法在斷裂力學(xué)的數(shù)值模擬發(fā)展史上是很巧妙的一個(gè)發(fā)現(xiàn)，至今仍然被廣泛采用。至于理想彈塑性分析需要模擬裂尖1/r的奇異性, 這樣大家都知道在把單元邊上的點(diǎn)放在到1/2處后計(jì)算出來的正常的等參單元拉格郎日型函數(shù)對(duì)應(yīng)的u field包含1/ r項(xiàng), 可以模擬彈塑性分析需要的裂尖1/r的奇異性。所以在看似動(dòng)手點(diǎn)幾下就能實(shí)現(xiàn)的分析模式后面有很清楚漂亮的理論作支持。還有就是比較新的cohesive element單元。需要定義damage initiation和evolution的準(zhǔn)則， softening準(zhǔn)則目前只有l(wèi)inear和exponential，但對(duì)一般材料也夠用了。然后通過設(shè)置后處理display group可以看到裂紋擴(kuò)展情況。裂紋擴(kuò)展不是ABAQUS的強(qiáng)項(xiàng)，目前比較方便的只能用cohesive element，我做過幾個(gè)模型效果還可以，但對(duì)應(yīng)的參數(shù)需要一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持，否則做出來了也不知道對(duì)不對(duì)。
展開 ABAQUS中的斷裂力學(xué)及裂紋分析總結(jié)
這個(gè)其實(shí)不是隨便定的，在有限元中分析裂紋時(shí)，對(duì)彈性分析需要模擬裂尖1/SQRT(r)的奇異性，這樣在把單元邊上的中點(diǎn)移到1/4處后計(jì)算出來的等參單元拉格郎日型函數(shù)對(duì)應(yīng)的u field正好包含1/ SQRT(r)項(xiàng)，事實(shí)上這一方法在斷裂力學(xué)的數(shù)值模擬發(fā)展史上是很巧妙的一個(gè)發(fā)現(xiàn)，至今仍然被廣泛采用。至于理想彈塑性分析需要模擬裂尖1/r的奇異性, 這樣大家都知道在把單元邊上的點(diǎn)放在到1/2處后計(jì)算出來的正常的等參單元拉格郎日型函數(shù)對(duì)應(yīng)的u field包含1/ r項(xiàng), 可以模擬彈塑性分析需要的裂尖1/r的奇異性。所以在看似動(dòng)手點(diǎn)幾下就能實(shí)現(xiàn)的分析模式后面有很清楚漂亮的理論作支持。
也可以使用python控制seam尺寸,然后移動(dòng)partition和網(wǎng)格，我也沒嘗試過。但有一些學(xué)者有類似的結(jié)果：FRANC/FAM - A software system for the prediction of crack propagation.
In: Journal of Structural Engineering 26, No. 1, 1999, pp. 39-48.
再不就是用一些專業(yè)的斷裂力學(xué)軟件如zencrack，感興趣的可以自己找相關(guān)資料
還有就是比較新的cohesive element單元。我仔細(xì)讀了ABAQUS cohesive element的理論幫助，個(gè)人意見ABAQUS的cohesive element采用的是廣泛應(yīng)用于混凝土的類似fictitious crack的方法。只考慮了Dugdale-Barenblatt energy mechanism。 這其中softening law 的影響是非常重要的。但ABAUQS似乎只提供了linear 或者exponential 的softening law，復(fù)雜的本構(gòu)關(guān)系還需要另想辦法。
展開 基于abaqus的形狀記憶合金力學(xué)性能的有限元分析 ￥10
SMA絲的實(shí)驗(yàn)參數(shù)參考華南理工大學(xué)凌育洪博士的學(xué)位論文中的相關(guān)章節(jié)
SMA本構(gòu)使用abaqus內(nèi)置的Auricchio 模型超彈性本構(gòu)（2017之前版本需用特殊材料名調(diào)用；2017后版本直接在材料屬性模塊定義）
形狀記憶合金NiTi絲由西安賽特有限公司生產(chǎn)，直徑1mm，Ni含量為55.8%，試件長(zhǎng)度200mm，標(biāo)距100mm。DSC（Differential Scanning Calorimeter）測(cè)得該批NiTi絲的相變溫度分別為：Mf =-40.8℃，Ms =5.3℃，As=-26.8℃，Af =12℃，其中Ms和Mf 和分別為馬氏體開始溫度和結(jié)束溫度；As和Af 和分別為馬氏體開始溫度和結(jié)束溫度。材性實(shí)驗(yàn)在華南理工大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的INSTRON5567萬能電子試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為25℃，高于奧氏體結(jié)束溫度，故該NiTi絲在該實(shí)驗(yàn)溫度下具有超彈性。
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ABAQUS油氣開發(fā)相關(guān)地質(zhì)力學(xué)分析的地應(yīng)力平衡方法
地應(yīng)力平衡分析是基于ABAQUS有限元平臺(tái)進(jìn)行巖土分析時(shí)特有的操作。
本文就基于油氣鉆采過程中幾個(gè)常見案例介紹了地應(yīng)力平衡的方法
不局限于這幾個(gè)模型，以后想到什么模型或者您需要什么模型都可以告訴我?guī)湍?一、井壁穩(wěn)定平面應(yīng)變模型
二、井壁穩(wěn)定3D薄層模型
三、地層沉降軸對(duì)稱模型
四、地層沉降和穩(wěn)定性分析厚層3D模型
五、海底滑坡3D模型
六、套管+地層的井眼完整性分析模型
詳情見https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14877
展開 君莫粉絲答疑：復(fù)合材料力學(xué)及Abaqus復(fù)合材料分析答疑（長(zhǎng)期有效）
平時(shí)，每天都有很多讀者發(fā)來微信消息咨詢有關(guān)復(fù)合材料力學(xué)分析方面的問題，因時(shí)間靜力有限，不能逐一答復(fù)。為了答謝廣大粉絲對(duì)君莫的支持，特推出讀者答疑活動(dòng)，每周末開展復(fù)合材料力學(xué)以及Abaqus復(fù)合材料分析相關(guān)的答疑交流活動(dòng)。
活動(dòng)時(shí)間：長(zhǎng)期展開，選擇周內(nèi)或周末晚上開始，具體時(shí)間將在微信群或者QQ群中提前通知
參與條件：君莫文章讀者，視頻課程讀者以及參加過線下培訓(xùn)的學(xué)員均可以參與。
答疑范圍：復(fù)合材料力學(xué)、Abaqus復(fù)合材料分析、復(fù)合材料強(qiáng)度理論、Abaqus子程序開發(fā)、Abaqus python二次開發(fā)等。
特殊說明：每期討論時(shí)間約1-2個(gè)小時(shí)，根據(jù)問題多少適當(dāng)調(diào)整，有需要答疑者請(qǐng)?zhí)崆皽?zhǔn)備好問題，以word文檔形式提交，文檔中請(qǐng)盡量將背景、問題點(diǎn)、關(guān)注點(diǎn)描述清楚，因時(shí)間有限，每一期僅選擇有代表性的問題進(jìn)行講解，答疑活動(dòng)僅限于為大家提供解決方案和思路，不涉及具體的建模或編程操作。
本活動(dòng)長(zhǎng)期開展，有意參與者請(qǐng)?zhí)砑游⑿舖ech_of_comps，備注“讀者答疑”。
再次感謝各位讀者對(duì)君莫的關(guān)注與支持。
展開 基于abaqus的各向異性材料的抗拔力學(xué)性能分析
[2] 楊建福.榫卯結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其力學(xué)性能的影響[D]. 北京工業(yè)大學(xué)，2017.05.
身邊的力學(xué)-羽毛球是如何調(diào)頭的？Abaqus/Explicit動(dòng)態(tài)+流固耦合分析 ￥99.9
邊界條件設(shè)置
通過Abaqus/Explicit仿真計(jì)算得到羽毛球在拍子擊打的瞬間，它的動(dòng)態(tài)變形與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如下圖所示。
羽毛球受到球拍打擊的瞬間
我們還可以獲得羽毛球的速度曲線與其離拍之后的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，可以看到羽毛球在離拍的瞬間獲得60m/s的初始速度。
羽毛球上某測(cè)點(diǎn)速度曲線
你應(yīng)該已經(jīng)注意到了，上面的仿真結(jié)果中，羽毛球并沒有調(diào)頭啊？是的，我們忽略了一個(gè)極其重要的因素：空氣阻力。
由于打擊過程考慮了羽毛球的變形，再考慮流固耦合的話，計(jì)算耗時(shí)巨大，我們就單純的分析羽毛球姿態(tài)變化而言，合理地簡(jiǎn)化一下這個(gè)過程：
a. 假設(shè)羽毛球從接觸到離開網(wǎng)拍的過程中（1ms左右），空氣對(duì)羽毛球的離拍速度影響可以忽略不計(jì)；
b. 假設(shè)離拍后空氣和羽毛球的相互作用過程中，空氣阻力致使羽毛球的變形是極小的，并且對(duì)于姿態(tài)分析是無關(guān)緊要的。
拋去這些次要因素，再通過流固耦合方法來分析羽毛球的姿態(tài)變化就簡(jiǎn)單多了，在這個(gè)分析過程里，羽毛球考慮為剛體，剛體上的拉格朗日網(wǎng)格與空氣域的歐拉網(wǎng)格進(jìn)行相互接觸。我們以前面的仿真為基礎(chǔ)，取離拍的瞬間，球頭豎直向下、初始速度60m/s，方向水平作為流固耦合分析時(shí)羽毛球的初始狀態(tài)。
注意，為了節(jié)省計(jì)算時(shí)間，這里僅對(duì)羽毛球可能劃過的區(qū)域進(jìn)行空氣域建模，歐拉邊界離相互作用區(qū)域比較近，針對(duì)這個(gè)問題而言，要對(duì)所有面設(shè)置無反射邊界條件。
羽毛球姿態(tài)變化的CEL分析
通過Abaqus/Explicit計(jì)算可以得到羽毛球的姿態(tài)在空氣阻力作用下，調(diào)整為指向球頭的狀態(tài)。
展開 abaqus建立三維橢球模型，主要用于有限元細(xì)觀力學(xué)分析，建立幾何模型 ￥40
abaqus建立三維橢球模型，主要用于有限元細(xì)觀力學(xué)分析，建立幾何模型
abaqus 2017屈曲分析后處理odb轉(zhuǎn)vtu python文件 ￥100
（1）abaqus 2017屈曲分析后處理odb轉(zhuǎn)vtu python文件
（2）單元介紹
##############################################后處理函數(shù)
# CAX3: 三節(jié)點(diǎn)三角形單元，用于二維和三維分析。
# CAX4R: 四節(jié)點(diǎn)四邊形單元，用于二維和三維分析。
# C3D8: 八節(jié)點(diǎn)六面體單元，用于三維分析。
# C3D8R: 八節(jié)點(diǎn)六面體單元，具有簡(jiǎn)化的積分方案，用于三維分析。
# C3D6: 六節(jié)點(diǎn)楔形單元，用于三維分析。
# C3D4: 四節(jié)點(diǎn)四面體單元，用于三維分析。
# S4: 四節(jié)點(diǎn)殼單元，用于二維和三維分析。
# S3: 三節(jié)點(diǎn)殼單元，用于二維和三維分析。
展開 Abaqus 和Hyperview 分析后處理對(duì)比設(shè)置
Abaqus作為目前最先進(jìn)的工程仿真分析軟件，能夠處理各種復(fù)雜非線性問題，在航空、航天、機(jī)械、水利、土木、船舶、電器、汽車天等各個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的運(yùn)用。
Altair HyperMesh、HyperView友好的操作界面、簡(jiǎn)單易操作的交互邏輯以及文件格式的通用性，成為有限元前后處理的首選工具。
對(duì)同一個(gè)Abaqus仿真分析結(jié)果，在Abaqus中查看的結(jié)果與在HyperView中查看不一樣？
讓我們來一起對(duì)比下設(shè)置吧。
02
對(duì)比模型
本文通過對(duì)同一個(gè)Abaqus的結(jié)果模型結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，在Abaqus與HyperView中進(jìn)行結(jié)果查看，以確定如何進(jìn)行等效設(shè)置得到相同的分析結(jié)果。
展開 
在mimics中我剛做好的腰椎仿真模型，還要用ABAQUS作力學(xué)分析
在多日的學(xué)習(xí)后，特別是在一周的集中培訓(xùn)后，自己摸索終于建出了腰椎模型，下一步還要用ABAQUS做力學(xué)分析
L45椎體模型：
單獨(dú)椎體網(wǎng)格化后：
椎間盤網(wǎng)格化后：
abaqus晶體塑性有限元分析后處理晶界顯示插件分享
abaqus后處理中顯示晶界可以是多晶塑性分析更加直觀，但abaqus未內(nèi)置此功能，需要通過二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)，這里分享一個(gè)插件用于實(shí)現(xiàn)該功能，插件源于一位法國(guó)讀博士老哥的分享，將該插件放入到abaqus plug-in中即可輕松的實(shí)現(xiàn)后處理晶界的顯示問題
軟件用戶界面：
得到的效果圖如下：
如果您在文章中使用了該插件，請(qǐng)引用該作者對(duì)應(yīng)的兩篇文獻(xiàn)：
1，A physically-based mixed hardening model for the prediction of the ductility limits of thin metal sheets using a CPFE approach
2，Investigation of the effect of morphological and crystallographic textures on the ductility limits of thin metal sheets using a CPFEM-based approach
插件壓縮包：
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1tlAH2su4DiY5zGnxBFMfUA?pwd=cxbi
提取碼：cxbi
此外如果使用該插件存在任何疑問，可以加入我的知識(shí)星球，并提出使用過程的疑問。會(huì)根據(jù)你遇到的問題進(jìn)行統(tǒng)一解答。
展開 Abaqus 復(fù)合材料雷擊后的電-熱-力多場(chǎng)耦合分析
受到雷擊作用后，復(fù)合材料的性能必然會(huì)下降，因此還需要對(duì)雷擊后復(fù)合材料的剩余強(qiáng)度進(jìn)行分析，定量計(jì)算雷擊對(duì)復(fù)合材料承載力的影響。
對(duì)復(fù)合材料的雷擊分析可以分為兩個(gè)步驟：1 電-熱強(qiáng)耦合分析，2 考慮初始燒蝕損傷的復(fù)合材料漸進(jìn)損傷分析。
電-熱強(qiáng)耦合分析
電流流過導(dǎo)體的過程中，所耗散的能量會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，即產(chǎn)生焦耳熱。電場(chǎng)控制方程為
電流流過導(dǎo)體耗散的能量可以通過焦耳定律描述
熱流密度可以表示為
這里假設(shè)耗散的電能全部轉(zhuǎn)換為熱量，則ηv=1.
熱傳導(dǎo)方程可以用下式描述
美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)給出了雷電載荷的波形
選取電流幅值最大的A段作為初始雷擊進(jìn)行分析，A段電流可以用下式描述
A段電流波形如下
最后
建立如圖所示的平板進(jìn)行電-熱耦合分析
可以得到平板中心點(diǎn)處不同時(shí)間的溫度分布如圖所示
考慮初始燒蝕損傷的復(fù)合材料漸進(jìn)損傷分析
通過電-熱耦合分析得到溫度場(chǎng)后，可以根據(jù)溫度場(chǎng)確定雷擊導(dǎo)致的燒蝕區(qū)域。通過USDFLD子程序標(biāo)記燒蝕的單元，并將其損傷設(shè)置為1.然后結(jié)合UMAT子程序，采用hashin準(zhǔn)則https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1206124對(duì)含初始損傷的復(fù)合材料平板進(jìn)行漸進(jìn)損傷分析，以獲得其剩余強(qiáng)度。計(jì)算得到的損傷云圖和載荷位移曲線如圖所示。
可以發(fā)現(xiàn)，在拉伸載荷作用下，復(fù)合材料從雷擊點(diǎn)處開始發(fā)生破壞，失效過程與中心開孔板類似。通過修改不同的電流峰值，可以定量得到雷擊對(duì)復(fù)合材料強(qiáng)度的影響。
最后,歡迎通過公眾號(hào)"320科技工作室"聯(lián)系我們.
展開 采用PYTHON腳本在ABAQUS平臺(tái)實(shí)現(xiàn)軸壓桿屈后分析案例 ￥20
為實(shí)現(xiàn)軸壓桿件考慮初始缺陷后的極限承載力分析，特基于abaqus平臺(tái)編寫此python腳本。腳本實(shí)現(xiàn)了軸壓桿件自動(dòng)建模和修改關(guān)鍵字等屈后分析流程，并進(jìn)行注釋。讀者可根據(jù)自身需要，略微改動(dòng)腳本，以實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模，達(dá)到大批量有限元分析的目的。
付費(fèi)內(nèi)容為腳本文件，見下方。
