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四旋翼無人飛行器在結(jié)構(gòu)上更為簡(jiǎn)潔：四只旋翼相互抵消扭矩，不需要專門的反扭矩槳；具有更簡(jiǎn)潔的控制方式，僅通過改變四只旋翼的轉(zhuǎn)速即可實(shí)現(xiàn)各種姿態(tài)控制。因此，系留型四旋翼無人飛行器備受國(guó)內(nèi)外很多專家和學(xué)者的關(guān)注和研究。本文以系留型四旋翼無人飛行器為研究對(duì)象，采用通用大型有限元分析軟件ABAQUS建立了對(duì)應(yīng)的力學(xué)仿真模型。

1.1.引言autoSHPB_2.2是基于Abaqus開發(fā)的分離式霍普金森壓桿（SHPB）全流程自動(dòng)仿真插件，具備在插件界面設(shè)置好參數(shù)后，一鍵全流程仿真，無需手動(dòng)輔助，自動(dòng)完成幾何-網(wǎng)格-材料-接觸設(shè)置-載荷-場(chǎng)輸出-歷史輸出等流程。

在設(shè)計(jì)階段，各主機(jī)廠都將電池pack需通過國(guó)標(biāo)強(qiáng)度仿真（包括擠壓、隨機(jī)振動(dòng)、沖擊和模擬碰撞等工況）作為必要條件。本腳本針對(duì)abaqus求解器開發(fā)，可一鍵完成電池pack國(guó)標(biāo)要求工況邊界條件的設(shè)置，可極大提高FEA工程人員的效率，減輕工作負(fù)擔(dān)。</p><p>腳本使用方法：</p><p>1、將前處理軟件生成的*.inp網(wǎng)格文件導(dǎo)入abaqus中打開。

后來這種樂趣轉(zhuǎn)移到了Abaqus建模上了，比如用有限元計(jì)算出吉他的振動(dòng)，再轉(zhuǎn)換成聲音。下面這個(gè)工況是空弦琶音，和之前那篇不同之處是，這次沒有用那個(gè)Python腳本，因?yàn)榻?jīng)過多次確認(rèn)我發(fā)現(xiàn)它沒考慮音高，最后用我媳婦寫的MATLAB程序轉(zhuǎn)的，通過校音器和別的音頻軟件測(cè)了一下轉(zhuǎn)換的聲音，和吉他標(biāo)準(zhǔn)調(diào)弦音（EADGBE）是完全一致的，如果你有絕對(duì)音感，那打開下面的視頻聽一下就知道了。

Abaqus有限元計(jì)算要使用的求解器類型：選擇隱式還是顯式？求解器類型會(huì)影響求解的方程組、某些單元的可用性、運(yùn)行時(shí)間，甚至是否獲得收斂，本文將解釋Abaqus中可用的兩個(gè)求解器之間的區(qū)別。1、Abaqus/Standard-隱式分析求解器Abaqus/Standard使各種線形和非線性工程模擬能夠有效、準(zhǔn)確、可靠的實(shí)現(xiàn)。

1.3 仿真路線 以上，在仿真動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，重點(diǎn)關(guān)注仿真難點(diǎn)，同時(shí)考慮甲方對(duì)于大型有限元軟件的要求，選擇基于Abaqus/Explicit求解器的耦合歐拉-拉格朗日（CEL，coupled Eulerian-Lagrangian）算法分析整流罩在氣動(dòng)力作用下的分離特性，從而實(shí)現(xiàn)地面分離過程仿真。

具備扎實(shí)的有限元理論功底，熟悉材料力學(xué)、彈塑性力學(xué)、振動(dòng)理論等基礎(chǔ)學(xué)科 - 軟件技能： 精通 Abaqus/CAE 軟件，熟練掌握Standard與Explicit求解器。 熟練使用HyperMesh或ANSA等專業(yè)前處理軟件者優(yōu)先。 熟悉Python腳本進(jìn)行Abaqus二次開發(fā)（參數(shù)化建模、結(jié)果自動(dòng)處理）是加分項(xiàng)。

對(duì)damask在windows下編譯感興趣的可以下載相應(yīng)版本的abaqus嘗試編譯和運(yùn)行。

Abaqus是達(dá)索SIMULIA品牌的高級(jí)非線性有限元、多物理場(chǎng)統(tǒng)一模擬旗艦產(chǎn)品，Dymola+Abaqus可以完成超級(jí)復(fù)雜的系統(tǒng)級(jí)仿真，比如考慮實(shí)際結(jié)構(gòu)變形的Steward平臺(tái)、柔性機(jī)器人控制、汽車ABS防抱死系統(tǒng)等，通過二者的聯(lián)合仿真可以在更高級(jí)別上還原真實(shí)的物理世界。

本期選取CAE領(lǐng)域最常用的仿真軟件Abaqus，選擇基于Abaqus顯式求解的某型汽車碰撞的案例。我們來看下基于“神工坊”高性能仿真平臺(tái)”的Abaqus顯式求解計(jì)算，和其他仿真云平臺(tái)進(jìn)行效率對(duì)比如何。 Abaqus顯示求解適用于非線性的動(dòng)力學(xué)問題和準(zhǔn)靜態(tài)問題，適用于模擬碰撞、沖擊和爆炸等問題，因此廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車等領(lǐng)域。

“神工坊”秉持“算力賦能、協(xié)同創(chuàng)新”的理念，爭(zhēng)做“先進(jìn)算力到仿真算能的轉(zhuǎn)換器”、“離散機(jī)理和垂直仿真場(chǎng)景的連接器”，助力我國(guó)工程仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展，支撐重大裝備研制創(chuàng)新和工業(yè)設(shè)計(jì)研發(fā)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

（本文作者：郯俊建）【仿真平臺(tái)性能測(cè)試】專題后續(xù)還將發(fā)布“Abaqus隱式靜力學(xué)分析”、“Abaqus顯示動(dòng)力學(xué)分析”、“Fluent穩(wěn)態(tài)仿真分析”測(cè)評(píng)，感興趣的小伙伴可以繼續(xù)關(guān)注本專題文章。

圖7 單自由度橡膠減振器系統(tǒng)傳遞函數(shù)通過試驗(yàn)曲線可得該單自由度橡膠減振器系統(tǒng)的共振頻率為89Hz，試驗(yàn)值與仿真值的相對(duì)誤差為1.25%。仿真曲線與試驗(yàn)曲線在峰值處吻合的比較好，在共振點(diǎn)之后的衰減梯度上有一定誤差，從仿真過程來看可能是橡膠與支架接觸的接觸屬性設(shè)置上存在誤差。

本案例主要介紹基于ABAQUS韌性金屬材料的SHPB常規(guī)仿真建模方法以及波形整形、等效載荷加載等仿真內(nèi)容。此外還提供了一個(gè)試樣應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)處理表格和數(shù)據(jù)處理的視頻，包含兩種獲得試樣應(yīng)力應(yīng)變的方法：直接提取試樣應(yīng)力應(yīng)變的直接法和基于入射桿透射桿三波曲線的間接法。

雖然跌落仿真本身的設(shè)置就不復(fù)雜，但是采用模版還是節(jié)約了不少手工的工作，例如根據(jù)高度換算落地瞬間速度，根據(jù)不同地板角度換算速度分量等，也讓整個(gè)跌落設(shè)置的流程更清晰，不容易犯錯(cuò)，并且也可以適用于不同的求解器，例如 Radioss 和 Abaqus Explicit 都是適用的。

Abaqus/Standard、Abaqus/Explicit的聯(lián)合仿真（Co-Simulation）“Abaqus”可將整體模型中不同響應(yīng)形式的兩部分模型分別定義成Standard和Explicit形式，在分析過程中兩個(gè)求解器之間不斷地相互傳遞數(shù)據(jù)，因此不需過多地簡(jiǎn)化模型就可以準(zhǔn)確并有效地模擬大規(guī)模的復(fù)雜模型。

雖然跌落仿真本身的設(shè)置就不復(fù)雜，但是采用模版還是節(jié)約了不少手工的工作，例如根據(jù)高度換算落地瞬間速度，根據(jù)不同地板角度換算速度分量等，也讓整個(gè)跌落設(shè)置的流程更清晰，不容易犯錯(cuò)，并且也可以適用于不同的求解器，例如 Radioss 和 Abaqus Explicit 都是適用的。