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1.1.引言autoSHPB_2.2是基于Abaqus開(kāi)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(wú)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。

通過(guò)開(kāi)發(fā)定制化子程序生成激光熱源，并結(jié)合溫度 - 位移耦合分析步，建立高精度有限元模型，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的多物理場(chǎng)耦合求解與結(jié)果分析。

Abaqus求解器采用Standard隱式算法計(jì)算模型臨時(shí)支撐計(jì)算開(kāi)挖后隧道鋼拱架的最大主應(yīng)力、最小主應(yīng)力和剪應(yīng)力，云圖如圖所示。

，這四個(gè)工況的計(jì)算結(jié)果應(yīng)該是不相同的，下面是豎直向位移云圖： 下面是水平向位移云圖： 下面是第一主應(yīng)力云圖： 可以發(fā)現(xiàn)，計(jì)算結(jié)果完全相同。

（1）時(shí)程數(shù)據(jù)對(duì)比 壩頂-壩踵水平向相對(duì)位移時(shí)程 壩頂-壩踵豎直向相對(duì)位移時(shí)程 壩頂-壩踵水平向相對(duì)速度時(shí)程 壩頂-壩踵豎直向相對(duì)速度時(shí)程（2）云圖對(duì)比 第4s水平向位移云圖對(duì)比（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM） 第4s水平向位移云圖對(duì)比（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4

和abaqus計(jì)算得到的前5階模態(tài)的位移云圖如下： isolver位移云圖（1階模態(tài)） Abaqus位移云圖（1階模態(tài)） isolver位移云圖（2階模態(tài)） Abaqus位移云圖（2階模態(tài)） isolver位移云圖（3階模態(tài)） Abaqus位移云圖（3階模態(tài)） isolver

8、 附件：本案例中的abaqus模型文件（包括cae、odb和inp文件）

對(duì)應(yīng)的各階模態(tài)云圖如下所示：模態(tài)1位移軸向和截面方向云圖模態(tài)2位移軸向和截面方向云圖模態(tài)3位移軸向和截面方向云圖模態(tài) 4 位移軸向和截面方向云圖模態(tài) 5 位移軸向和截面方向云圖模態(tài) 6 位移軸向和截面方向云圖 圖 3-4 各階模態(tài)云圖由上圖可以看出當(dāng)施加一階模態(tài)的載荷時(shí)，圓筒已經(jīng)屈曲失穩(wěn)。

結(jié)果對(duì)比 工況1下isolver與Abaqus的Mises應(yīng)力云圖如下所示： 工況1 isolver（左）和Abaqus（右）Mises應(yīng)力云圖 工況1下isolver與Abaqus的位移云圖如下所示： 工況1 isolver（左）和Abaqus（右）位移云圖 工況1下isolver與Abaqus的等效塑性應(yīng)變云圖如下所示：

云圖繪制采用PlotContour函數(shù)，本程序僅僅繪制出網(wǎng)格圖、位移云圖，因?yàn)檠芯繉?duì)象是線彈性體，位移是第一求解未知量，最為準(zhǔn)確，應(yīng)力是通過(guò)應(yīng)力矩陣變換而得，線彈性狀態(tài)很簡(jiǎn)單，不是求解核心，所以本程序僅展示位移云圖，有關(guān)應(yīng)力云圖顯示詳情請(qǐng)觀看一階六面體(C3D8)的線彈性有限元編程[1]Abaqus對(duì)比云圖對(duì)比圖3 Abaqus-U2 位移云圖圖4 Matlab-U2 位移云圖

在 STAR-CCM+ 中，位移作為網(wǎng)格變形輸入使用。注：該STAR-CCM+版本為2406，付費(fèi)內(nèi)容為兩個(gè)軟件的源文件，均已經(jīng)設(shè)置好。以下為結(jié)果展示：流場(chǎng)（壓力）云圖：結(jié)構(gòu)變形云圖：

unlck選項(xiàng)、文件路徑含空格支持 后處理 等值線云圖、曲線圖、自動(dòng)報(bào)告 多模型同步查看、Session文件、云圖注釋 數(shù)據(jù)接口 Catia V5導(dǎo)入、Abaqus .odb導(dǎo)入 支持Rhino(.3dm)導(dǎo)入 小結(jié)：本次側(cè)碰仿真全流程，從模型導(dǎo)入到報(bào)告生成，李工使用PreSys 2026R1在1個(gè)工作日內(nèi)完成主體操作（求解時(shí)間除外）。

個(gè)人觀點(diǎn)：因?yàn)槟壳八捎玫乃枷胫饕且怨?jié)點(diǎn)位移為未知量的有限元求解，故其他分量都是建立在求得節(jié)點(diǎn)位移的基礎(chǔ)上展開(kāi)的，以及后續(xù)的云圖繪制。 雖然云圖繪制并不是必須的，但是效果上很棒，值得學(xué)習(xí)（雖然我不會(huì)），但是對(duì)已有的繪圖語(yǔ)句會(huì)用即可！

圖6、相互作用屬性設(shè)置示意圖●Load模塊密封槽參考點(diǎn)設(shè)置全約束，壓頭參考點(diǎn)僅放開(kāi)Y向自由度，設(shè)置位移加載3.9mm,其余自由度完全約束。

5.1 應(yīng)力云圖對(duì)比 圖7 iSolver應(yīng)力云圖 圖8 Abaqus應(yīng)力云圖 5.2 位移云圖對(duì)比 圖9 iSolver位移云圖 圖10 Abaqus位移云圖由以上結(jié)果云圖分析可知

Abaqus Mises應(yīng)力云圖圖12 工況2 isolver位移云圖圖13 工況2 Abaqus 位移云圖 結(jié)論：通過(guò)isolver與Abaqus計(jì)算的EN 15227中規(guī)定的兩種排障器工況中，排障器的Mises應(yīng)力及位移結(jié)果均一致。

總位移云圖如下圖： 加載向（U2、Y向）位移云圖如下圖： 梁向（U3，z向）位移云圖如下圖： U1，x向位移云圖如下圖： 懸臂端角點(diǎn)加載向位移-荷載歷程如下圖： 注意這里的時(shí)間并沒(méi)有物理意義，