![學(xué)習(xí)ABAQUS3年經(jīng)驗(yàn)_第1頁](http://file2.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-11/25/5d0c0223-adf8-4ed6-a165-6c8c87350923/5d0c0223-adf8-4ed6-a165-6c8c873509231.gif)
![學(xué)習(xí)ABAQUS3年經(jīng)驗(yàn)_第2頁](http://file2.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-11/25/5d0c0223-adf8-4ed6-a165-6c8c87350923/5d0c0223-adf8-4ed6-a165-6c8c873509232.gif)
![學(xué)習(xí)ABAQUS3年經(jīng)驗(yàn)_第3頁](http://file2.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-11/25/5d0c0223-adf8-4ed6-a165-6c8c87350923/5d0c0223-adf8-4ed6-a165-6c8c873509233.gif)
![學(xué)習(xí)ABAQUS3年經(jīng)驗(yàn)_第4頁](http://file2.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-11/25/5d0c0223-adf8-4ed6-a165-6c8c87350923/5d0c0223-adf8-4ed6-a165-6c8c873509234.gif)
![學(xué)習(xí)ABAQUS3年經(jīng)驗(yàn)_第5頁](http://file2.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-11/25/5d0c0223-adf8-4ed6-a165-6c8c87350923/5d0c0223-adf8-4ed6-a165-6c8c873509235.gif)
版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、.ABAQUS 簡(jiǎn)介1 (pp7)在開始 程序 ABAQUS 6.5-1ABAQUS COMMAND,DOS 提示符下輸入命令A(yù)baqus fetch job = <file name>可以提取想要的算例input 文件。ABAQUS 基本使用方法2(pp15)快捷鍵:Ctrl+Alt+左鍵來縮放模型;Ctrl+Alt+中鍵來平移模型;Ctrl+Alt+右鍵來旋轉(zhuǎn)模型。(pp16)ABAQUS/CAE 不會(huì)自動(dòng)保存模型數(shù)據(jù),用戶應(yīng)當(dāng)每隔一段時(shí)間自己保存模型以避免意外丟失。3(pp17)平面應(yīng)力問題的截面屬性類型是Solid(實(shí)心體)而不是Shell(殼)。ABAQUS/CAE 推薦
2、的建模方法是把整個(gè)數(shù)值模型(如材料、邊界條件、載荷等)都直接定義在幾何模型上。載荷類型Pressure 的含義是單位面積上的力,正值表示壓力,負(fù)值表示拉力。4(pp22)對(duì)于應(yīng)力集中問題,使用二次單元可以提高應(yīng)力結(jié)果的精度。5(pp23)Dismiss 和Cancel 按鈕的作用都是關(guān)閉當(dāng)前對(duì)話框,其區(qū)別在于:前者出現(xiàn)在包含只讀數(shù)據(jù)的對(duì)話框中;后者出現(xiàn)在允許作出修改的對(duì)話框中,點(diǎn)擊Cancel 按鈕可關(guān)閉對(duì)話框,而不保存所修改的內(nèi)容。6(pp26)每個(gè)模型中只能有一個(gè)裝配件,它是由一個(gè)或多個(gè)實(shí)體組成的,所謂的“實(shí)體”(instance)是部件(part)在裝配件中的一種映射,一個(gè)部件可以對(duì)應(yīng)多
3、個(gè)實(shí)體。材料和截面屬性定義在部件上,相互作用(interaction)、邊界條件、載荷等定義在實(shí)體上,網(wǎng)格可以定義在部件上或?qū)嶓w上,對(duì)求解過程和輸出結(jié)果的控制參數(shù)定義在整個(gè)模型上。7(pp26) ABAQUS/CAE 中的部件有兩種:幾何部件(native part)和網(wǎng)格部件(orphan mesh part)。創(chuàng)建幾何部件有兩種方法:(1)使用Part 功能模塊中的拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠、倒角和放樣等特征來直接創(chuàng)建幾何部件。(2)導(dǎo)入已有的CAD 模型文件,方法是:點(diǎn)擊主菜單FileImportPart。網(wǎng)格部件不包含特征,只包含節(jié)點(diǎn)、單元、 面、集合的信息。創(chuàng)建網(wǎng)格部件有三種方法:(1)導(dǎo)入O
4、DB 文件中的網(wǎng)格。(2)導(dǎo)入INP 文件中的網(wǎng)格。(3)把幾何部件轉(zhuǎn)化為網(wǎng)格部件,方法是:進(jìn)入Mesh 功能模塊,點(diǎn)擊主菜單MeshCreate Mesh Part。8(pp31)初始分析步只有一個(gè),名稱是initial,它不能被編輯、重命名、替換、復(fù)制或刪除。在初始分析步之后,需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)或多個(gè)后續(xù)分析步,主要有兩大類:(1)通用分析步(general analysis step)可以用于線性或非線性分析。常用的通用分析步包含以下類型:Static, General: ABAQUS/Standard 靜力分析Dynamics, Implicit: ABAQUS/Standard 隱式動(dòng)力分
5、析Dynamics, Explicit: ABAQUS/ Explicit 顯式動(dòng)態(tài)分析(2)線性攝動(dòng)分析步(linear perturbation step)只能用來分析線性問題。在ABAQUS/Explicit 中不能使用線性攝動(dòng)分析步。在ABAQUS/Standard 中以下分析類型總是采用線性攝動(dòng)分析步。Buckle: 線性特征值屈曲。Frequency: 頻率提取分析。Modal dynamics: 瞬時(shí)模態(tài)動(dòng)態(tài)分析。Random response: 隨機(jī)響應(yīng)分析。Response spectrum: 反應(yīng)譜分析。Steady-state dynamics: 穩(wěn)態(tài)動(dòng)態(tài)分析。9(pp3
6、3)在靜態(tài)分析中,如果模型中不含阻尼或與速率相關(guān)的材料性質(zhì),“時(shí)間”就沒有實(shí)際的物理意義。為方便起見,一般都把分析步時(shí)間設(shè)為默認(rèn)的1。每創(chuàng)建一個(gè)分析步,ABAQUS/CAE 就會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)該分析步的輸出要求。10 (pp34)自適應(yīng)網(wǎng)格主要用于ABAQUS/Explicit 以及ABAQUS/Standard 中的表面磨損過程模擬。在一般的ABAQUS/Standard 分析中,盡管也可設(shè)定自適應(yīng)網(wǎng)格,但不會(huì)起到明顯的作用。Step 功能模塊中,主菜單OtherAdaptive Mesh Domain 和OtherAdaptive Mesh Controls 分別設(shè)置劃分區(qū)域和參數(shù)。11(p
7、p37)使用主菜單Field 可以定義場(chǎng)變量(包括初始速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)變量)。有些場(chǎng)變量與分析步有關(guān),也有些僅僅作用于分析的開始階段。使用主菜單Load Case 可以定義載荷狀況。載荷狀況由一系列的載荷和邊界條件組成,用于靜力攝動(dòng)分析和穩(wěn)態(tài)動(dòng)力分析。12(pp42)獨(dú)立實(shí)體是對(duì)部件的復(fù)制,可以直接對(duì)獨(dú)立實(shí)體劃分網(wǎng)格,而不能對(duì)相應(yīng)的部件劃分網(wǎng)格。非獨(dú)立實(shí)體是部件的指針,不能直接對(duì)非獨(dú)立實(shí)體劃分網(wǎng)格,而只能對(duì)相應(yīng)的部件劃分網(wǎng)格。由網(wǎng)格部件創(chuàng)建的實(shí)體都是非獨(dú)立實(shí)體。13(pp45)Quad 單元(二維區(qū)域內(nèi)完全使用四邊形網(wǎng)格)和Hex 單元(三維區(qū)域內(nèi)完全使用六面體網(wǎng)格)可以用較小的計(jì)算代價(jià)得到較高
8、的精度,因此應(yīng)盡可能選擇這兩種單元。14(pp45)結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和掃掠網(wǎng)格一般采用Quad 單元和Hex 單元,分析精度相對(duì)較高。因此優(yōu)先 選用這兩種劃分技術(shù)。使用自由網(wǎng)格劃分技術(shù)時(shí),一般來說,節(jié)點(diǎn)的位置會(huì)與種子的位置相吻合。使用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和掃掠網(wǎng)格劃分技術(shù)時(shí),如果定義了受完全約束的種子,劃分可能失敗。15(pp45)劃分網(wǎng)格的兩種算法:中性軸算法(Medial Axis):(1)中性軸算法(Medial Axis)更易得到單元形狀規(guī)則的網(wǎng)格,但網(wǎng)格與種子的位置吻合得較差。(2)在二維區(qū)域中,使用此算法時(shí)選擇Minimize the mesh transition(最小化網(wǎng)格的過渡)可提高網(wǎng)格質(zhì)
9、量,但更容易偏離種子。當(dāng)種子布置得較稀疏時(shí),使用中性軸算法得到的單元形狀更規(guī)則。(3)如果在模型的一部分邊上定義了受完全約束的種子,中性軸算法會(huì)自動(dòng)為其他的邊選擇最佳的種子分布。(4)中性軸算法不支持由CAD 模型導(dǎo)入的不精確模型和虛擬拓?fù)?。Advancing Front 算法(1) 網(wǎng)格可以與種子的位置很好地吻合,但在較窄的區(qū)域內(nèi),精確匹配每粒種子可能會(huì)使網(wǎng)格歪斜。(2) 更容易得到單元大小均勻的網(wǎng)格。有些情況下, 單元均勻是很重要的, 例如在ABAQUS/Explicit 中,網(wǎng)格中的小單元會(huì)限制增量步長(zhǎng)。(3) 容易實(shí)現(xiàn)從粗網(wǎng)格到細(xì)網(wǎng)格的過渡。(4) 支持不精確模型和二維模型的虛擬拓?fù)洹?/p>
10、16(pp50)網(wǎng)格劃分失敗時(shí)的解決辦法與網(wǎng)格劃分失敗的原因:(1) 幾何模型有問題,例如模型中有自由邊或很小的邊、面、尖角、裂縫等。(2) 種子布置得太稀疏。如果無法成功地劃分Tet 網(wǎng)格,可以嘗試以下措施:(1) 在Mesh 功能模塊中,選擇主菜單ToolsQuery 下的Geometry Diagnostics,檢查模型中是否有自由邊、短邊、小平面、小尖角或微小的裂縫。如果幾何部件是由CAD 模型導(dǎo)入的,則應(yīng)注意檢查是否模型本身就有問題(有時(shí)可能是數(shù)值誤差導(dǎo)致的);如果幾何部件是在ABAQUS/CAE 中創(chuàng)建的,應(yīng)注意是否在進(jìn)行拉伸或切割操作時(shí),由于幾何坐標(biāo)的誤差,出現(xiàn)了上述問題。(2)
11、 在Mesh 功能模塊中,可以使用主菜單ToolsVirtual Topology(虛擬拓?fù)洌﹣砗喜⑿〉倪吇蛎?,或忽略某些邊或頂點(diǎn)。(3) 在Part 功能模塊中,點(diǎn)擊主菜單ToolsRepair,可以修復(fù)存在問題的幾何實(shí)體。(4) 在無法生成網(wǎng)格的位置加密種子。17(pp51)網(wǎng)格質(zhì)量檢查在Mesh 功能模塊中,點(diǎn)擊主菜單MeshVerify,可以選擇部件、實(shí)體、幾何區(qū)域或單元,檢查其網(wǎng)格的質(zhì)量,獲得節(jié)點(diǎn)和單元信息。在Verify Mesh 對(duì)話框,選擇Statistical Checks(統(tǒng)計(jì)檢查)可以檢查單元的幾何形狀,選擇Analysis Checks(分析檢查)可以檢查分析過程中會(huì)導(dǎo)
12、致錯(cuò)誤或警告信息的單元。單擊Highlight 按鈕,符合檢查判據(jù)的單元就會(huì)以高亮度顯示出來。18(pp51)單元類型ABAQUS 擁有433 種單元,分8 大類:連續(xù)體單元(continuum element,即實(shí)體單元solid element、殼單元、薄膜單元、梁?jiǎn)卧U單元、剛體單元、連接單元和無限元。(1) 線性單元(即一階單元);二次單元(即二階單元);修正的二次單元(只有Tri 或Tet 才有此類型)。(2) ABAQUS/Explicit 中沒有二次完全積分的連續(xù)體單元。(3) 線性完全積分單元的缺點(diǎn):承受彎曲載荷時(shí),會(huì)出現(xiàn)剪切自鎖,造成單元過于剛硬,即使劃分很細(xì)的網(wǎng)格,計(jì)算精
13、度仍然很差。二次單元不能用于接觸分析?(4) 二次完全積分單元的優(yōu)點(diǎn):(A)應(yīng)力計(jì)算結(jié)果很精確,適合模擬應(yīng)力集中問題;(B)一般情況下,沒有剪切自鎖問題。但使用這種單元時(shí)要注意:(A)不能用于接觸分析;(B)對(duì)于彈塑性分析,如果材料不可壓縮(例如金屬材料),則容易產(chǎn)生體積自鎖;(C)當(dāng)單元發(fā)生扭曲或彎曲應(yīng)力有梯度時(shí),有可能出現(xiàn)某種程度的自鎖。(5) 線性減縮積分單元在單元中心只有一個(gè)積分點(diǎn),存在沙漏數(shù)值問題而過于柔軟。采用這種單元模擬承受彎曲載荷的結(jié)構(gòu)時(shí),沿厚度方向上至少應(yīng)劃分四個(gè)單元。優(yōu)點(diǎn):(A)位移計(jì)算結(jié)果較精確;(B)網(wǎng)格存在扭曲變形時(shí)(例如Quad 單元的角度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于或小于90
14、6;),分析精度不會(huì)受到明顯的影響;(C)在彎曲載荷下不易發(fā)生剪切自鎖。缺點(diǎn):(A)需要較細(xì)網(wǎng)格克服沙漏問題;(B)如果希望以應(yīng)力集中部位的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力作為分析目標(biāo),則不能選用此單元。(6) 二次減縮積分單元不但保持線性減縮積分單元的上述優(yōu)點(diǎn),還具有如下特點(diǎn):(A)即使不劃分很細(xì)的網(wǎng)格也不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的沙漏問題;(B)即使在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下,對(duì)自鎖問題也不敏感。使用這種單元要注意:(A)不能用于接觸分析;(B)不能用于大應(yīng)變問題;(C)存在與線性減縮積分單元類似的問題,即節(jié)點(diǎn)應(yīng)力的精度往往低于二次完全積分單元。(7) 非協(xié)調(diào)模式單元可克服線性完全積分單元中的剪切自鎖問題,僅在ABAQUS/Standa
15、rd 有優(yōu)點(diǎn):(A)克服了剪切自鎖問題,在單元扭曲比較小的情況下,得到的位移和應(yīng)力結(jié)果很精確;(B)在彎曲問題中,在厚度方向上只需很少的單元,就可以得到與二次單元相當(dāng)?shù)慕Y(jié)果,而計(jì)算成本卻明顯降低;(C)使用了增強(qiáng)變形梯度的非協(xié)調(diào)模式,單元交界處不會(huì)重疊或開洞,因此很容易擴(kuò)展到非線性、有限應(yīng)變得位移。但使用這種單元時(shí)要注意:如果所關(guān)心部位的單元扭曲比較大,尤其是出現(xiàn)交錯(cuò)扭曲時(shí),分析精度會(huì)降低。(8) 使用Tri 或Tet 單元要注意:(A)線性Tri 或Tet 單元的精度很差,不要在模型中所關(guān)心的部位及其附近區(qū)域使用;(B)二次Tri 或Tet 單元的精度較高,而且能模擬任意的幾何形狀,但計(jì)算代
16、價(jià)比Quad 或Hex 單元大,因此如果能用Quad 或Hex 單元,就盡量不要使用Tri或Tet 單元;(C)二次Tet 單元(C3D10)適于ABAQUS/Standard 中的小位移無接觸問題;修正的二次Tet 單元(C3D10M)適于ABAQUS/Explicit 和ABAQUS/Standard 中的大變形和接觸問題;(D)使用自有網(wǎng)格不易通過布置種子來控制實(shí)體內(nèi)部的單元大小。(9) 雜交單元 在ABAQUS/Standard 中,每一種實(shí)體單元都有其對(duì)應(yīng)的雜交單元,用于不可壓縮材料(泊松比為0.5,如橡膠)或近似不可壓縮材料(泊松比大于0.475)。除了平面應(yīng)力問題之外,不能用普通
17、單元來模擬不可壓縮材料的響應(yīng),因?yàn)榇藭r(shí)單元中的應(yīng)力士不確定的。ABAQUS/Explicit 中沒有雜交單元。19(pp57)在混合使用不同類型單元時(shí),應(yīng)確保其交界處遠(yuǎn)離所關(guān)心的區(qū)域,并仔細(xì)檢查分析結(jié)果是否正確。對(duì)于無法完全采用Hex 單元網(wǎng)格的實(shí)體,還可采用以下方法:(A)對(duì)整個(gè)實(shí)體劃分Tet 單元網(wǎng)格,使用二次單元C3D10 或修正的二次單元C3D10M,同樣可以達(dá)到所需精度,只是計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng);(B)改變實(shí)體中不重要部位的幾何形狀,然后對(duì)整個(gè)實(shí)體采用Hex 單元網(wǎng)格。20(pp60)三維實(shí)體單元類型的選擇原則(1)對(duì)于三維區(qū)域,盡可能采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分或掃掠網(wǎng)格劃分技術(shù),從而得到Hex 單
18、元網(wǎng)格,減小計(jì)算代價(jià),提高計(jì)算精度。當(dāng)幾何形狀復(fù)雜時(shí),也可以在不重要的區(qū)域使用少量楔形單元。(2)如果使用了自由網(wǎng)格劃分技術(shù),Tet 單元類型應(yīng)選擇二次單元。在ABAQUS/Explicit 中應(yīng)選擇修正的Tet 單元C3D10M,在ABAQUS/Standard 中可以選擇C3D10,但如果有大的塑性變形,或模型中存在接觸,而且使用的是默認(rèn)的硬接觸關(guān)系,則也應(yīng)選擇修正的Tet 單元C3D10M。(3)ABAQUS 的所有單元均可用于動(dòng)態(tài)分析,選取單元的一般原則與靜力分析相同。但在使用ABAQUS/Explicit 模擬沖擊或爆炸載荷時(shí),應(yīng)選用線性單元,因?yàn)樗鼈兙哂屑匈|(zhì)量公式,模擬應(yīng)力波的效
19、果優(yōu)于二次單元所采用的一致質(zhì)量公式。如果使用的是 ABAQUS/Standard,在選擇單元類型時(shí)還應(yīng)該注意:(1) 對(duì)于應(yīng)力集中問題,盡量不要使用線性減縮積分單元,可使用二次單元來提高精度。如果在應(yīng)力集中部位進(jìn)行了網(wǎng)格細(xì)化,使用二次減縮積分單元與二次完全積分單元得到的應(yīng)力結(jié)果相差不大,而二次減縮積分單元的計(jì)算時(shí)間相對(duì)較短。(2) 對(duì)于彈塑性分析,如果材料是不可壓縮性的(例如金屬材料),則不能使用二次完全積分單元,否則會(huì)出現(xiàn)體積自鎖問題,也不要使用二次Tri 或Tet 單元。推薦使用的是修正的二次Tri 或Tet 單元、 非協(xié)調(diào)單元以及線性減縮積分單元。(3) 如果模型中存在接觸或大的扭曲變形
20、,則應(yīng)使用線性Quad 或Hex 單元以及修正的二次Tri或Tet 單元,而不能使用其它的二次單元。(4) 對(duì)于以彎曲為主的問題,如果能夠保證在所關(guān)心的部位的單元扭曲較小,使用非協(xié)調(diào)單元可以得到非常精確的結(jié)果。(5) 除了平面應(yīng)力問題之外,如果材料是完全不可壓縮的(如橡膠材料),則應(yīng)使用雜交單元;在某些情況下,對(duì)于近似不可壓縮材料也應(yīng)使用雜交單元。21(pp61)殼單元類型及選擇原則如果一個(gè)薄壁構(gòu)件的厚度遠(yuǎn)小于其典型結(jié)構(gòu)整體尺寸(一般為小于1/10),并且可以忽略厚度方向的應(yīng)力,就可以用殼單元來模擬此結(jié)構(gòu)。殼體問題可分兩類:薄殼問題(忽略橫向剪切變形)和厚殼問題(考慮橫向剪切變形)。對(duì)于單一各
21、向同性材料,一般當(dāng)厚度和跨度的比值小于1/15 時(shí),可以認(rèn)為是薄殼;大于1/15 時(shí),則可以認(rèn)為是厚殼。對(duì)于復(fù)合材料,這個(gè)比值要更小一些。按薄殼和厚殼分為:通用殼單元和特殊用途殼單元。前者對(duì)薄殼和厚殼均有效;按單元定義方式可分為:常規(guī)殼單元和連續(xù)體殼單元。前者通過定義單元的平面尺寸、表面法向何初始曲率來對(duì)參考面進(jìn)行離散,只能在截面屬性中定義殼的厚度,不能通過節(jié)點(diǎn)來定義殼的厚度。后者類似于三維實(shí)體單元,對(duì)整個(gè)三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行離散。選擇原則:(1) 對(duì)于薄殼問題,常規(guī) 殼單元的性能優(yōu)于連續(xù)體單元;而對(duì)于接觸問題,連續(xù)體殼單元的計(jì)算結(jié)果更加精確,因?yàn)樗茉陔p面接觸中考慮厚度的變化。(2) 如果需要考慮薄
22、膜模式或彎曲模式的沙漏問題, 或模型中有面內(nèi)彎曲, 在ABAQUS/Standard 中使用S4 單元可獲得很高的精度。(3) S4R 單元性能穩(wěn)定,適用范圍很廣。(4) S3/S3R 單元可以作為通用殼單元使用。由于單元中的常應(yīng)變近似,需要?jiǎng)澐州^細(xì)的網(wǎng)格來模擬彎曲變形或高應(yīng)變梯度。(5) 對(duì)于復(fù)合材料,為模擬剪切變形的影響,應(yīng)使用適于厚殼的單元(例如S4、S4R、S3、S3R、S8R),并要注意檢查截面是否保持平面。(6) 四邊形或三角形的二次殼單元對(duì)剪切自鎖或薄膜自鎖都不敏感,適用于一般的小應(yīng)變薄殼。(7) 在接觸模擬中,如果必須使用二次單元,不要選擇STRI65 單元,而應(yīng)使用S9R5。
23、(8) 如果模型規(guī)模很大且只表現(xiàn)幾何線性,使用S4R5 單元(線性薄殼單元)比通用殼單元更節(jié)約計(jì)算成本。石亦平ABAQUS 有限元分析實(shí)例祥解之讀后小結(jié)第 6 頁共 6 頁(9) 在ABAQUS/Explicit 中,如果包含任意大轉(zhuǎn)動(dòng)和小薄膜應(yīng)變,應(yīng)選用小薄膜應(yīng)變單元。22 梁?jiǎn)卧愋偷倪x擇如果一個(gè)構(gòu)件橫截面的尺寸遠(yuǎn)小于其軸向尺度(一般的判據(jù)為小于1/10),并且沿長(zhǎng)度方向的應(yīng)力是最重要的因素,就可以考慮梁?jiǎn)卧獊砟M此結(jié)構(gòu)。ABAQUS 中的所有單元都是梁柱類單元,即可以產(chǎn)生軸向變形、彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形。Timoshenko 梁?jiǎn)卧€考慮了橫向剪切變形的影響。B21和B31(線性梁?jiǎn)卧┮约?/p>
24、B22 和B32 單元(二次梁?jiǎn)卧┦强紤]剪切變形的Timoshenko 梁?jiǎn)卧?,它們既適用于模擬剪切變形起重要作用的深梁,又適用于模擬剪切變形不太重要的細(xì)長(zhǎng)梁。這些單元的截面特性與厚殼單元的橫截面特性相同。ABAQUS/Standard 中三次單元B23 和B33 被稱為Euler-Bernoulli 梁?jiǎn)卧鼈儾荒苣M剪切變形,但適合于模擬細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件(很截面的尺寸小于軸向尺度的1/10)。由于三次單元可以模擬沿長(zhǎng)度方向的三階變量,所以只需劃分很少的單元就可以得到很精確的結(jié)果。選擇原則:(1) 在任何包含接觸的問題中,應(yīng)使用B21 或B31 單元(線性剪切應(yīng)變梁?jiǎn)卧#?) 如果橫向剪切
25、變形很重要,則應(yīng)采用B22 或B32 單元(二次Timoshenko 梁?jiǎn)卧?。?) 在ABAQUS/Standard 中的幾何非線性模擬中,如果結(jié)構(gòu)非常剛硬或非常柔軟,應(yīng)使用雜交單元,例如B21H 或B32H 單元。(4) 如果在ABAQUS/Standard 中模擬具有開口薄壁橫截面的結(jié)構(gòu),應(yīng)使用基于橫截面翹曲理論的兩單元,例如B31OS 或B32OS 單元。第三章 線性靜力分析實(shí)例23 (pp78) 在劃分網(wǎng)格之后,我們需要檢驗(yàn)網(wǎng)格質(zhì)量:在主菜單中選擇Mesh Verify,畫一個(gè)矩形框來選中所有單元,在彈出的Verify Mesh 對(duì)話框中,將Type 設(shè)為Analysis Chec
26、ks, 然后點(diǎn)擊Highlight。在模型中沒有單元顯示為黃色或紅色,這說明網(wǎng)格劃分沒有問題。窗口底部信息區(qū)中顯示了所選區(qū)域的單元總數(shù)。24 (pp80) 如果當(dāng)前的功能模塊是Assembly、Interaction、 Load 或Mesh(處在為裝配件劃分網(wǎng)格的狀態(tài)下),則使用主菜單Tools 定義的面或集合是屬于整個(gè)裝配間的; 而如果當(dāng)前的功能模塊式Part 或Mesh(處在為部件劃分網(wǎng)格的狀態(tài)下),則使用主菜單Tools 定義的面或集合只是屬于此部件,不能在Assembly、Interaction 或Load 功能模塊中使用。因此,創(chuàng)建集合或面時(shí),要注意首先選擇正確的功能模塊。25 (p
27、p82) 默認(rèn)情況下,所有在前一個(gè)分析步中定義的載荷都會(huì)延續(xù)到后面的分析步。根據(jù)載荷所遵循的幅值類型,有兩種可能:(1)如果載荷所遵循的幅值是基于單個(gè)分析步時(shí)間的,或者遵循默認(rèn)的Ramp 幅值,那么此載荷將保持上一分析步結(jié)束時(shí)的大?。唬?)如果載荷所遵循的幅值是基于所有分析步的總體時(shí)間,那么此載荷將繼續(xù)遵循此幅值的定義。26 (pp82) 在一般分析步中,載荷必須以總量而不是以增量的形式給定。Shear 類型的面載荷方向總是作用面的切線方向。如果面載荷類型為General,則會(huì)完全遵循面載荷向量所定義的方向。27 (pp86) 在提交分析作業(yè)時(shí),可能會(huì)遇到內(nèi)存超出上限的問題。解決方法:(1)在
28、Job 功能模塊中,點(diǎn)擊Create Continue,在彈出的Edit Job 對(duì)話框中,點(diǎn)擊Memory 標(biāo)簽頁;(2)還可在ABAQUS 環(huán)境文件abaqus_v6.env 中修改,這樣就不必在每次創(chuàng)建分析作業(yè)時(shí)都重新設(shè)定這個(gè)參數(shù)了。28 (pp87) 完成ABAQUS 安裝后,可以修改默認(rèn)的工作目錄:點(diǎn)擊開始 程序 ABAQUS6.5-1,在ABAQUS CAE 上點(diǎn)擊右鍵,選擇屬性,然后就可以把起始位置修改為所希望的工作目錄(這同時(shí)也是ABAQUS/CAE 打開文件時(shí)的默認(rèn)路徑)。同樣地,可以對(duì)ABAQUS Command 和ABAQUS Viewer 進(jìn)行類似修改。29 (pp89
29、) 通過切面視圖來觀察模型內(nèi)部的分析結(jié)果 在主菜單中選擇ToolsView CutManager,在View Cut Manager 對(duì)話框中可以看到,ABAQUS/CAE 已經(jīng)建立了三個(gè)基于全局坐標(biāo)系得切面視圖:x-plane、 y-plane 和z-plane,點(diǎn)擊其中的某個(gè)切面視圖前面的小方框,視圖石亦平ABAQUS 有限元分析實(shí)例詳解之讀后小結(jié)(第二部分)第 2 頁共 4 頁區(qū)中會(huì)相應(yīng)地顯示出切面的效果。拖動(dòng)View Cut Manager 對(duì)話框中底部的滾動(dòng)條,可看到切面的位置會(huì)隨之移動(dòng)。點(diǎn)擊次對(duì)話框中的Create,可以創(chuàng)建新的切面視圖。 30 (pp92) 定義節(jié)點(diǎn)路徑在主菜單中
30、選擇Tools Path Create,在Create Path 對(duì)話框中點(diǎn)擊Continue, 然后在Edit Node List Path 對(duì)話框中點(diǎn)擊Add After。在視圖區(qū)中依次點(diǎn)擊所希望路徑上的各個(gè)節(jié)點(diǎn),最后點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵,在在Edit Node List Path 對(duì)話框中點(diǎn)擊OK。 31 (pp92) 沿路徑顯示分析結(jié)果 在主菜單中選擇Tools XY Data Manager,點(diǎn)擊Create,在Create XY Data 對(duì)話框中選擇Path,然后點(diǎn)擊Continue。在隨后彈出的XY Data from Path 對(duì)話框中,設(shè)置適當(dāng)?shù)膮?shù)后,點(diǎn)擊Plot,視圖區(qū)中顯示節(jié)
31、點(diǎn)位移隨路徑變化的曲線圖。點(diǎn)擊Save As,在彈出的Save XY Data As 對(duì)話框中點(diǎn)擊OK,可將此路徑保存。32 (pp93) 生成數(shù)據(jù)報(bào)告 在主菜單中選擇Report XY, 在彈出的Report XY Data 對(duì)話框中拖動(dòng)鼠標(biāo),選中所有曲線。點(diǎn)擊Setup 標(biāo)簽頁,在Name 后面輸入報(bào)告文件名,然后點(diǎn)擊OK。在工作目錄下可以找到生成的報(bào)告文件,可用文本編輯器(如Notepad、UltraEdit、EditPlus 等)打開。 33 (pp94) 在修改部件幾何形狀時(shí),盡量修改頂點(diǎn)位置或編輯尺寸,而不要?jiǎng)?chuàng)建或刪除線段,這樣可以減少對(duì)已定義的部件特征、集合和面的影響。 34 (
32、pp95) 在修改幾何模型后,必須對(duì)原模型的截面屬性、面、集合、載荷、邊界條件和約束進(jìn)行全面檢查,以便確定原模型是否受到影響。第四章 ABAQUS 的主要文件類型35 (pp102) INP 文件格式規(guī)則:(1)注釋行以*開頭;(2)整個(gè)文件中不能有空行;(3)除用戶子程序用到的集合或面外,關(guān)鍵詞、參數(shù)、集合名稱和面的名稱都不區(qū)分大小寫;(4)在一行的結(jié)尾使用逗號(hào)作為續(xù)行符;(5)在關(guān)鍵詞和各個(gè)參數(shù)之間,以及數(shù)據(jù)行中的各個(gè)數(shù)據(jù)之間都要用逗號(hào)隔開。如果一個(gè)數(shù)據(jù)行中只包含一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng),也要在結(jié)尾處加上一個(gè)逗號(hào);(6)浮點(diǎn)數(shù)表示方法:5,5.0, 5.,5.0E+0,.5E+1,50E-1。36 (p
33、p105) 如果在定義載荷、邊界條件或約束時(shí)需要引用節(jié)點(diǎn)編號(hào),需要加上相應(yīng)得實(shí)體名稱作為前綴。37 (pp105) 所有單元必須被賦予截面屬性,因此一般每個(gè)單元都會(huì)屬于至少一個(gè)定義在Part 或Instance 數(shù)據(jù)塊中的集合。石亦平ABAQUS 有限元分析實(shí)例詳解之讀后小結(jié)(第二部分)第 3 頁共 4 頁38 (pp105) 節(jié)點(diǎn)集合 和單元集合的名稱不得超過80個(gè)字符,且必須以字母(包括下劃線)開頭。材料名稱也不得超過80個(gè)字符,且必須以字母(不包括下劃線)開頭。 參數(shù)INTERNAL 不是必需的,它只是表明此集合是在ABAQUS/CAE 中生成的。39 (pp107) 對(duì)于定義在Asse
34、mbly 數(shù)據(jù)塊中的集合,其表示方法與定義在Part 或Instance 數(shù)據(jù)塊中的集合基本相同,只是需要加上參數(shù)INSTANCE=<實(shí)體名稱>。40 (pp107) 對(duì)于以下列出的分析類型,需要使用關(guān)鍵詞*DENSITY 來定義密度:(1)使用進(jìn)行特征頻率提取分析、瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析、瞬態(tài)熱傳導(dǎo)分析、絕熱應(yīng)力分析或聲學(xué)分析。(2)在ABAQUS/Standard 中使用重力載荷、離心力載荷或旋轉(zhuǎn)加速度載荷。(3)所有使用ABAQUS/Explicit 的分析(流體靜力學(xué)問題除外)。41 (pp108) 邊界條件既可以被創(chuàng)建在初始分析步中,也可以被創(chuàng)建在后續(xù)分析步中;而載荷不能被創(chuàng)建在
35、初始分析步中,只能被創(chuàng)建在后續(xù)分析步中。42 (pp115) 修改和運(yùn)行INP 文件的幾種方法:(1)使用文本編輯器修改使用EditPlus 或UltraEdit 等文本編輯軟件可以很方便地修改INP 文件。但注意,這種修改不會(huì)影響模型數(shù)據(jù)庫(.cae)文件。有三種方法可以將修改后的INP 文件提交分析:(a) 在ABAQUS/CAE 中具體方法:在Job 功能模塊中,點(diǎn)擊Job Manager 對(duì)話框中的Create,在Create Job 對(duì)話框中將Source 設(shè)為Input file,然后點(diǎn)擊Select,選中修改后的INP 文件,點(diǎn)擊Continue,再點(diǎn)擊OK。點(diǎn)擊Submit 來
36、提交分析,然后點(diǎn)擊Monitor 來監(jiān)控分析過程。(b) 將INP 文件導(dǎo)入ABAQUS/CAE,創(chuàng)建一個(gè)新模型。具體方法:在任何一個(gè)功能模塊下,點(diǎn)擊主菜單FileImportModel,選擇要導(dǎo)入的INP 文件。在窗口頂部環(huán)境欄的Model 下拉列表中,就會(huì)出現(xiàn)與此INP 文件同名的模型。注意:若INP 文件不包含模型的幾何信息,則由INP 文件生成的模型也同樣不包含集合信息。(c) 使用 ABAQUS 菜單命令具 體方法: 點(diǎn)擊 開始 程序 ABAQUS 6.5-1ABAQUS Command,然后在ABAQUS Command 窗口中輸入命令A(yù)baqus job = <INP 文件
37、名稱>(2)使用Edit Keywords 功能修改在ABAQUS/CAE 任何一個(gè)功能模塊下,點(diǎn)擊主菜單ModelEdit Keywords<模型名稱>,在彈出的Edit Keywords 對(duì)話框中就可以修改INP 文件。但注意:應(yīng)謹(jǐn)慎使用這種方法,盡量避免模型數(shù)據(jù)庫與 INP 文件的不一致,盡量使用ABAQUS/CAE 直接修改。石亦平ABAQUS 有限元分析實(shí)例詳解之讀后小結(jié)(第二部分)第 4 頁共 4 頁 43 (pp17)用戶提交分析作業(yè)后,ABAQUS 對(duì)各個(gè)文件的處理過程:(1)首先對(duì)INP 文件進(jìn)行預(yù)處理,此時(shí)按下Ctrl+Alt+Del 鍵,打開Window
38、s 任務(wù)管理器,可看到名為pre.exe 的進(jìn)程。預(yù)處理過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤信息和警告信息會(huì)顯示在DAT 文件中。(2)如果在DAT 文件中出現(xiàn)了錯(cuò)誤信息,說明在INP 文件中存在嚴(yán)重的錯(cuò)誤,ABAQUS 不會(huì)開始分析計(jì)算。用戶必須修改相應(yīng)的錯(cuò)誤,然后重新分析計(jì)算。(3)如果INP 文件中沒有錯(cuò)誤,ABAQUS 就會(huì)開始分析。在Windows 任務(wù)管理器出現(xiàn)相應(yīng)的進(jìn)程,對(duì)于ABAQUS/Standard,進(jìn)程名為Standard.exe;對(duì)于ABAQUS/Explicit,進(jìn)程名為Explicit.exe。如果希望在分析完成前中止它,可以直接在Windows 任務(wù)管理器中點(diǎn)擊“結(jié)束進(jìn)程”。(4)如
39、果ABAQUS/Standard 在分析過程中出現(xiàn)問題,會(huì)在MSG 文件中顯示相應(yīng)得錯(cuò)誤信息或警告信息。另外,各個(gè)時(shí)間增量步的迭代過程也將顯示在MSG 文件中。43 (pp118) 查看分析過程信息 用戶提交分析作業(yè)后,在分析過程中生成的STA 文件、MSG 文件和DAT 文件包含著完整的分析信息。(1)ABAQUS/Explicit 會(huì)在STA 文件中列出詳細(xì)的分析過程信息,而ABAQUS/Standard 只是簡(jiǎn)要列出已完成的分析步和迭代收斂的情況。(2)ABAQUS/Standard會(huì)在MSG 文件中詳細(xì)列出與迭代收斂有關(guān)的參數(shù)設(shè)置和分析過程信息。(3)DAT 文件的前半部分顯示了ABA
40、QUS 對(duì)INP 文件進(jìn)行預(yù)處理所生成的信息以及相應(yīng)的錯(cuò)誤信息和警告信息。在提交分析后,可在此文件中搜索error,如果發(fā)現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤信息,必須首先根據(jù)提示來更正相應(yīng)的錯(cuò)誤,才能順利完成分析。ABAQUS/Standard 會(huì)在DAT 文件后半部分顯示用戶所要求輸出的分析結(jié)果以及模型的規(guī)模、求解所占用的內(nèi)存和磁盤空間、分析所用時(shí)間等內(nèi)容。44 (pp123) 建議讀者在環(huán)境文件abaqus_v6.env 中添加參數(shù)Split_dat=ON,這可將對(duì)INP 文件預(yù)處理所生成的信息寫入PRE 文件,而不再顯示在DAT 文件的開始部分。這樣,DAT 文件只用于存放分析結(jié)果數(shù)據(jù),可以大大減小DAT 文
41、件的規(guī)模,使用戶更方便地看到所需要的結(jié)果。第五章 接觸分析實(shí)例46 (pp126) 非線性問題分為三種類型:(1)材料非線性,即材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為非線性,如彈塑性問題。(2)幾何非線性,即位移的大小對(duì)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)發(fā)生影響,包括大位移、大轉(zhuǎn)動(dòng)、初始應(yīng)力、幾何港性化和突然翻轉(zhuǎn)(snap through)等問題。(3)邊界條件非線性,即邊界條件在分析過程中發(fā)生變化,如接觸問題。47 (pp128) 解析剛體截面的圖形中只能包含線段、小于180º的弧和拋物線。48 (pp129) 對(duì)于解析性剛體部件,不需要為其劃分網(wǎng)格和設(shè)置單元類型,也不需在Property 功能模塊中為其指定材料和截面屬性
42、。 49 (pp129) 在接觸分析中,如果在第一個(gè)分析步就把全部載荷施加到模型上,有可能分析無法收斂。建議先定義一個(gè)只有很小載荷的分析步,讓接觸關(guān)系平穩(wěn)地建立起來,然后在下一個(gè)分析步中再施加真實(shí)的載荷。50 (pp132) 在后處理中,CPRESS 和COPEN 都顯示在從面上。51 (pp133) 如果法線方向錯(cuò)誤,接觸分析就無法得到正確的結(jié)果。因此當(dāng)接觸分析出現(xiàn)收斂問題時(shí),可以查看接觸面的法線方向是否正確。52 (pp136) 在ABAQUS/Standard 中可以通過定義接觸面或接觸單元來模擬接觸問題。接觸面分為三類:(a)由單元構(gòu)成的柔體接觸面或剛體接觸面;(b)由節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的接觸面
43、;(c)解析剛體接觸面。在ABAQUS/Explicit 提供兩種算法來模擬接觸問題。(a)通用接觸算法;(b)接觸對(duì)算法。提示:目前的6.8 版本中,ABAQUS/Standard 也具有通用接觸算法。53 (pp136)在ABAQUS/Standard 模擬接觸過程中,接觸方向總是主面的法線方向,從面上的節(jié)點(diǎn)不會(huì)穿越主面,但主面上的節(jié)點(diǎn)可以穿越從面。定義主面和從面的一般規(guī)則為:(1)選取剛度大的面作為主面。這里的“剛度”指材料特性和結(jié)構(gòu)剛度。解析面或由剛性單元構(gòu)成的面必須作為主面,從面則必須是柔體上的面(可以是施加了剛性約束的柔體)。(2)若兩接觸面剛度相似,則選取粗糙網(wǎng)格的面作為主面。(
44、3)如果能使兩接觸面的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)位置一一對(duì)應(yīng),則能使結(jié)果更精確。(4)主面必須是連續(xù)的,由節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的面不能作為主面。如果是有限滑移,主面在發(fā)生接觸的部位必須是光滑的,即不能有尖角。(5)若主面在發(fā)生接觸的部位存在尖銳的凹角或凸角,應(yīng)該在此尖角處把主面分為兩部分來分別定義,即定義為兩個(gè)面。對(duì)于有單元構(gòu)成的主面,ABAQUS 會(huì)自動(dòng)進(jìn)行平滑處理。(6)若是有限滑移,則在整個(gè)分析過程中,都盡量不要讓從面節(jié)點(diǎn)落到主面之外(尤其不要落在主面的背面),否則容易出現(xiàn)收斂問題。(7)一對(duì)接觸面的法線方向應(yīng)該相反。一般來說,對(duì)于三維柔性實(shí)體,ABAQUS 會(huì)自動(dòng)選擇正確的法線方向,而在使用梁?jiǎn)卧?、殼單元、膜單元?/p>
45、絎架單元或剛體單元來定義接觸面時(shí),用戶往往需要自己制訂法線方向,就容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。54 (pp138) 小滑移也可用于幾何非線性問題,并考慮主面的大轉(zhuǎn)動(dòng)和大變形,更新接觸力的傳遞路徑。小滑移有兩種算法:點(diǎn)對(duì)面和面對(duì)面。后者的應(yīng)力計(jì)算結(jié)果精度較高,并且可以考慮板殼和膜的初始厚度,但有些情況下代價(jià)較大。54 (pp139) 小滑移問題的接觸壓強(qiáng)總是根據(jù)未變形時(shí)的接觸面積來計(jì)算的,有限滑移問題的接觸壓強(qiáng)則是根據(jù)變化的接觸面積來計(jì)算。55 (pp139) 設(shè)定接觸面之間的距離或過盈量有三種方法:( 1 ) 根據(jù)模型的幾何尺寸位置和ADJUST參數(shù)進(jìn)入Interaction 模塊,點(diǎn)擊主菜單Interac
46、tionCreate,在Edit Interaction 對(duì)話框中選中Specify tolerance for adjustment zone,在其后輸入位置誤差限度值。( 2 ) 使用關(guān)鍵詞*CONTACT INTERFERENCE進(jìn)入Interaction 模塊,點(diǎn)擊主菜單InteractionCreate,點(diǎn)擊Edit Interaction 對(duì)話框底部的Interference fit。提示:這種方法類似于施加載荷,不能在initial 分析步中定義,而只能在后續(xù)分析步中定義,并且可以在分析步中改變大小、被激活或被去除。用戶需要自己定義一條幅值曲線使之在整個(gè)分析步中從0 逐漸增大到1
47、。位置誤差限度必須略大于兩接觸面間的縫隙。(3)使用關(guān)鍵詞*CLEARENCE 它只適用于小滑移,并且不需要ADJUST 參數(shù)來調(diào)整從面節(jié)點(diǎn)的位置。ABAQUS/CAE 不支持此關(guān)鍵詞,只能手工修改INP 文件。提示:如果過盈接觸是通過節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)或*CLEARENCE 來定義的,在分析的一開始全部過盈量就會(huì)被施加在模型上,而且無法在分析過程中改變過盈量的大小。56 (pp140) ABAQUS 中接觸壓力和間隙默認(rèn)關(guān)系是“硬接觸”,即接觸面之間能夠傳遞的接觸壓力的大小不受限制;當(dāng)接觸壓力變?yōu)榱慊蜇?fù)值時(shí),兩個(gè)接觸面分離,并且去掉相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上的接觸約束。57 (pp140) 在對(duì)分析步的定義中可以使用
48、下面關(guān)鍵詞*CONTACT PRINT 將接觸信息輸出到DAT 文件(ABAQUS/CAE 不支持)。CPRESS 和CFN 的區(qū)別是:CPRESS 是從面各個(gè)節(jié)點(diǎn)上各自的接觸壓強(qiáng),而CFN 代表接觸面所有節(jié)點(diǎn)接觸力的合力,它包含四個(gè)變量:CFNM、CFN1、CFN2和CFN3。接觸面所有節(jié)點(diǎn)在垂直于接觸面方向上接觸力的合力稱為法向接觸力。如果接觸面是曲面,就無法由CFN 直接得到法向接觸力,這時(shí)可以通過各個(gè)從面節(jié)點(diǎn)的CPRESS 來計(jì)算法向接觸力法向接觸力=從面上所有節(jié)點(diǎn)的CPRESS 之和 X 從面的面積/從面上的節(jié)點(diǎn)數(shù)由法向接觸力可以計(jì)算庫倫摩擦力摩擦力=法向接觸力X 摩擦系數(shù)58 (p
49、p141) 利用MSG 文件可以查看分析迭代的詳細(xì)過程,從面節(jié)點(diǎn)有開放和閉合兩種接觸狀態(tài)。如果在一次迭代中節(jié)點(diǎn)的接觸狀態(tài)發(fā)生了變化,稱為“嚴(yán)重不連續(xù)迭代(SDI)”。如果分析能夠收斂,每次嚴(yán)重不連續(xù)迭代中CLOSURES 和OPENINGS 的數(shù)目會(huì)逐漸減少,最終所有從面節(jié)點(diǎn)的接觸狀態(tài)都不再發(fā)生變化,就進(jìn)入平衡迭代,直至收斂。如果 CLOSURES 和OPENINGS 的數(shù)目逐漸減少,但最終不斷重復(fù)出現(xiàn)“0 CLOSURES,1 OPENINGS”和“1 CLOSURES,0 OPENINGS”(此處的數(shù)字也可以大于1),即所謂“振顫”。如果 CLOSURES 和OPENINGS 的數(shù)目逐漸減
50、少,但減小的速度很慢,達(dá)到第12 次嚴(yán)重不連續(xù)迭代后,ABAQUS 就自動(dòng)減小增量步長(zhǎng),重新開始迭代。如果增大這個(gè)最大次數(shù),允許ABAQUS 多進(jìn)行幾次迭代,就有可能達(dá)到收斂。操作方法:進(jìn)入Step 模塊,主菜單OtherGeneral Solution ControlsEdit,選擇相應(yīng)的分析步,點(diǎn)擊Continue,選中Specify,點(diǎn)擊Time Incrementation 標(biāo)簽頁,點(diǎn)擊第一個(gè)More,把Is 由默認(rèn)的12 改為適當(dāng)?shù)闹担缓簏c(diǎn)擊OK。如果希望在 MSG 文件中看到更詳細(xì)的接觸分析信息,可以在Step 模塊中選擇菜單OutputDiagnostic Print 然后選中
51、Contact。其相應(yīng)的關(guān)鍵詞是*PRINT, CONTACT=YES。59 (pp145) 解決接觸分析中的收斂問題:(1)檢查接觸關(guān)系、邊界條件和約束。(2)消除剛體位移。表5-1 列出了各種模型類型可能出現(xiàn)的剛體位移。模型類型 剛體位移三維實(shí)體模型U1、U2、U3(方向1、2、3 上的平移)UR1、UR2、UR3(關(guān)于軸1、2、3 的轉(zhuǎn)動(dòng))軸對(duì)稱模型U2(方向2 上的平移)UR3(關(guān)于軸3 的轉(zhuǎn)動(dòng),只適用于軸對(duì)稱剛體)平面應(yīng)力模型 U1、U2(方向1、2 上的平移)平面應(yīng)變模型 UR3(關(guān)于軸3 的轉(zhuǎn)動(dòng))出現(xiàn)剛體位移時(shí),在MSG 文件中會(huì)顯示Numerical Singularity(數(shù)
52、值奇異)警告信息;有些情況下,還會(huì)顯示Negative Eigenvalue(負(fù)特征值)警告信息。具體操作方法:在Visualization 功能模塊的主菜單中選擇ToolsJob Diagnostics,在彈出的對(duì)話框中選中Highlight selections in viewport,可以顯示出現(xiàn)了Numerical Singularity 的節(jié)點(diǎn)。(3)一般來說,如果從面上有90º的圓角,建議在此圓角處至少劃分10 個(gè)單元。(4)如果接觸屬性為“硬接觸”,應(yīng)盡可能使用六面體一階單元(C3D8)。如果無法劃分六面體單元網(wǎng)格,可以使用修正的四面體二次單元(C3D10M)。(5)避
53、免過約束,即節(jié)點(diǎn)的某個(gè)自由度上同時(shí)定義了兩個(gè)以上的約束條件。可能造成過約束的因素有:(a)接觸:從面節(jié)點(diǎn)會(huì)受到沿主面法線方向的約束;(b)邊界條件;(c)連接單元; (d)子模型邊界;(e)各種約束。(6)摩擦系數(shù)越大,接觸分析就越不容易達(dá)到收斂。60 (pp145) 解決振顫收斂問題5 種方法:(1)主面必須足夠大,保證從面節(jié)點(diǎn)不會(huì)滑出主面或落到主面的背面。如果無法在模型中直接定義足夠大的主面,可在關(guān)鍵詞*CONTACT PAIR 中使用參數(shù)EXTENSION ZONE 來擴(kuò)大主面的尺寸。*CONTACT PAIR, SMALL SLIDING, EXTENSION ZONE=<擴(kuò)展尺
54、寸>(2)使用自動(dòng)過盈接觸限度會(huì)有助于解決振顫問題,其相應(yīng)關(guān)鍵詞為*CONTACT CONTROLS, MASTER= <從面>, SLAVE= <主面>, AUTOMATIC TOLERANCES具體操作:Interaction 模塊,主菜單InteractionContact ControlsCreate,然后點(diǎn)擊Continue,選中Automatic overclosure tolerance,再點(diǎn)擊OK。在彈出的Edit interaction 對(duì)話框中,將Contact Controls 設(shè)置為已定義的接觸控制名稱。(3)主面應(yīng)足夠平滑,盡量使用解析剛
55、性面,而不要用由單元構(gòu)成的剛性面。對(duì)于解析剛性面,可使用以下關(guān)鍵詞來使其平滑*SURFACE, FILLET RADIUS對(duì)于由單元構(gòu)成的剛性面,可可使用以下關(guān)鍵詞來使其平滑*CONTACT PAIR, SMOOTH(4)若只有很少的從面節(jié)點(diǎn)和主面接觸,則應(yīng)細(xì)化接觸面的網(wǎng)格,或?qū)⒔佑|屬性設(shè)置為“軟接觸”。(5)若模型有較長(zhǎng)的柔性部件,并且接觸壓力較小,則應(yīng)將接觸屬性設(shè)置為“軟接觸”。61 (pp150) 如果模型中有塑性材料,或分析過程中會(huì)發(fā)生很大的位移或局部變形,或施加載荷后會(huì)使接觸狀態(tài)發(fā)生很大的變化,則應(yīng)設(shè)置較小的初始時(shí)間增量步。62 (pp153) 在創(chuàng)建軸對(duì)稱部件時(shí),ABAQUS/CA
56、E 要求旋轉(zhuǎn)軸必須是豎直方向的輔助線,而且軸對(duì)稱部件的整個(gè)平面圖都要位于旋轉(zhuǎn)軸的右側(cè)。63 (pp157) 在邊界條件中給出的位移值是相對(duì)于模型初始狀態(tài)的絕對(duì)位移值,而不是當(dāng)前分析步中的增量值。第六章 彈塑性分析實(shí)例64 (pp166) ABAQUS 默認(rèn)的塑性材料特性應(yīng)用金屬材料的經(jīng)典塑性理論。在單向拉伸/壓縮試驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)是以名義應(yīng)變nom 和名義應(yīng)力nom 表示的,其計(jì)算公式0 0,AFllnom nom = = 為了了準(zhǔn)確地描述大變形過程中截面面積的改變,需要使用真實(shí)應(yīng)力true (又稱對(duì)數(shù)應(yīng)變)和真實(shí)應(yīng)力true :( ) ( ) true nom true nom nom = l
57、n 1+ , = 1+65 (pp167) 在比例加載時(shí)(即加載過程中主應(yīng)力方向和比值不變),大多數(shù)材料PEMAG 和PEEQ相等。兩個(gè)量區(qū)別:PEMAG 描述的是變形過程中某一時(shí)刻的塑性應(yīng)變,與加在歷史有關(guān),而PEEQ 是整個(gè)變形過程中塑性應(yīng)變的累積結(jié)果。66 (pp167) 等效塑性應(yīng)變PEEQ 大于0 表明材料發(fā)生了屈服。在工程結(jié)果中,等效塑性應(yīng)變一般不應(yīng)超過材料的破壞應(yīng)變(failure strain)。67 (pp169) 在設(shè)定關(guān)鍵詞*PLASTIC 的塑性數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)盡可能讓其中最大的真實(shí)應(yīng)力和塑性應(yīng)變大于模型中可能出現(xiàn)的應(yīng)力應(yīng)變值。68 (pp170) 在不影響重要部位分析精度的前提下, 同一個(gè)模型中可以混合使用彈塑性材料和彈性材料??蓪㈥P(guān)心的部位設(shè)置為彈塑性材料,而將不重要的部位設(shè)置為線彈性材料。70 (pp170) 盡量不要對(duì)塑性材料施加點(diǎn)載荷,而是根據(jù)實(shí)際情況來使用面載荷或線載荷。如果必須在某個(gè)節(jié)點(diǎn)上施加點(diǎn)載荷,可以使用耦合約束來為載荷作用點(diǎn)附近的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)建立剛性連接,這樣這些節(jié)點(diǎn)就會(huì)共同承擔(dān)點(diǎn)載荷。71 (pp171) 如果材料是不可壓縮的(例如金屬材料),在彈塑性分析中使用二次完全積分單元(C3D20)容易產(chǎn)生體積自鎖。如果使用二次減縮
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 聽評(píng)課記錄九年級(jí)物理
- 人教版數(shù)學(xué)七年級(jí)下冊(cè)知識(shí)點(diǎn)
- 粵教版地理八年級(jí)下冊(cè)第六章第4節(jié)《西部地區(qū)》聽課評(píng)課記錄4
- 湘教版數(shù)學(xué)八年級(jí)下冊(cè)1.2《直角三角形的性質(zhì)和判定(II)》聽評(píng)課記錄
- 小學(xué)二年級(jí)數(shù)學(xué)100道口算題
- 湘教版數(shù)學(xué)七年級(jí)下冊(cè)2.2.2《完全平方公式》聽評(píng)課記錄1
- 人教版數(shù)學(xué)七年級(jí)下冊(cè)聽評(píng)課記錄9.1.1《 不等式及其解集》
- 2025年水利管理及技術(shù)咨詢服務(wù)項(xiàng)目合作計(jì)劃書
- 合伙開餐飲餐館項(xiàng)目協(xié)議書范本
- 融資咨詢代理協(xié)議書范本
- 2022年上海市初中畢業(yè)數(shù)學(xué)課程終結(jié)性評(píng)價(jià)指南
- DB15T 2058-2021 分梳綿羊毛標(biāo)準(zhǔn)
- 高考作文備考-議論文對(duì)比論證 課件14張
- (高職)銀行基本技能ppt課件(完整版)
- 新華師大版七年級(jí)下冊(cè)初中數(shù)學(xué) 7.4 實(shí)踐與探索課時(shí)練(課后作業(yè)設(shè)計(jì))
- 山東省萊陽市望嵐口礦區(qū)頁巖礦
- 《普通生物學(xué)教案》word版
- 機(jī)動(dòng)車維修經(jīng)營備案告知承諾書
- 安全生產(chǎn)應(yīng)知應(yīng)會(huì)培訓(xùn)課件
- 猴車司機(jī)試題
- 剪力墻、樓板開洞專項(xiàng)施工方案
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論