abaqus學習總結 一

2021-04-19 20:27:28 字數 5564 閱讀 9594

abaqus小結(一)

1、獲取幫助文件裡面的例題的inp檔案,abaqus command:abaqus fetch job=…。

2、abaqus模型需要包括的資料:離散的幾何、單元截面屬性、材料、載荷與邊界條件、分

析型別與輸出設定。

3、潛在的剛體位移依賴與模型的維數:

4、abq的輸入檔案被分為兩部分。第一部分包括所分析結構所有的模型資料,第二部分定

義了模型的歷史載荷資料,包括了按照結構的相應施加載荷的順序。

5、inp檔案由資料塊組成,每個資料塊描述模型中的某乙個部分。資料塊由關鍵字行和緊

隨隨後的資料行組成。關鍵字行由*開頭,有時候資料塊要求的引數太多超過了一行256個位元組的限制,應該在行末加上乙個逗號表示下一行是繼續行。資料行表示實數是不必要一定要保留小數點,這與nastran有區別。

如果乙個資料行只有乙個值,末尾必須要加乙個逗號。

6、truss單元只有平動自由度,意味著truss單元沒有轉動方向的剛度。只能承受拉力和壓

力。只是輸出軸向應力應變分量。

7、data report是生成的當前顯示的內容的結果,如果只需要在.rpt檔案中顯示部分模型的

結果,可以通過display group 只顯示感興趣的模型部分。

8、第乙個與第三個是相對於某乙個step,第二個是相對於整個分析歷程多個step。

10、.dat檔案顯示模型的資訊,顯示*node print、*el print的結果,.msg顯示迭代資訊,.

sta 顯示整個分析過程中載荷步和增量步的大體情況,explicit分析過程中大部分資訊都顯示在.sta中。

11、單元。種類:實體、殼體、梁單元、剛性單元、薄膜單元、無限單元、彈簧與阻尼單元、truss單元等。

自由度。節點數:階數或者插值點。

單元公式:非協調單元,雜交單元等。材料不能在單元中流動,材料在單元間流動,單元變動而材料不變(自適應網格)。

integration,減縮與非減縮。

12、通常實體單元的輸出變數是相對於總體笛卡爾座標系的。可以定義材料座標系,使輸出變數按照材料座標系輸出。

13、厚殼、薄殼與通用殼單元。薄殼單元忽略剪下變形

在explicit中對於有限轉動小應變分析(small membrane strains and arbitrarily large rotations)使用小應變殼單元。

14、對於三維剪下變形梁單元應力分量包括軸向力、剪應力,剪應力作用在薄壁截面上,同時還可以輸出截面上的剪下應變和截面剪力。細長三次積分(cubic)梁單元只有軸向的分量輸出。開口梁單元也只有軸向變數輸出,因為忽略了扭轉剪下應力。

15、對於實體單元abq的單元輸出變數,例如應力和應變,是相對於整體座標系而言的。你能夠通過定義*orientation引數使其相對於區域性座標系輸出。

對於三位殼單元,abq的單元輸出變數是相應對於單元座標系輸出的,可以通過定義*orientation引數改變座標系。

16、線性完全積分單元在彎曲的時候會有剪下自鎖的問題。在純彎曲的時候理論上不會產生剪下應變,而線性完全積分單元在彎曲的時候會產生剪下應變,從而外力有一部分會用於產生剪下變形,故彎曲就變小了,即單元比實際上更剛硬。

只有當剪下變形過大或剪下應力梯度很大時,二次完全積分單元才會體現剪下自鎖問題。17、線性減縮積分單元在純彎曲的時候是零能量模式,會產生沙漏問題。abaqus中會加入人工沙漏剛度限制沙漏模式在模型中的拓展。

二次減縮積分單元也有沙漏問題,但是不會拓展。二次減縮積分單元是強健的。

18、非協調單元,只能在abq\standard中使用,是用來克服一階完全積分單元的剪下自鎖問題。在單元內部由節點的位移引起的單元的變形梯度呈線性變化,而不是一般單元的變形梯度為常數。與直接增強位移場的非協調模式的單元列式不同,引入單元變形梯度不會產生材料的重疊和空洞,從而可以應用到非線性有限變形的模擬和某些難以採用增強位移場的場合。

使用非協調單元應變保證單元扭曲很小。

19、abq\standard中的幾乎沒一種單元,包括減縮積分單元和非協調模式單元,都有雜交單元的公式。在abq/explicit中不包括雜交單元。

在不可壓縮的材料(比如橡膠)中單元的壓應力不能有節點的位移來確定(平面應力單元除外)

20、選擇實體單元。使用足夠數量的線性減縮積分單元模擬在分析中單元變形很大(大應變)。四面體單元小變形c3d10、c3d10i,大變形或者接觸使用c3d10m。

21、首選二次減縮積分實體單元,除非是大應變或者模型中包含接觸。在應力集中的地方採用二次完全積分實體單元。接觸問題中採用細化的線性減縮或者非協調單元。

22、顯示實體模型中某乙個截面的的合力與合力矩。tools→free body cut→manager。關閉

選取來剖分選取內部截面。

23、由於應力是位移的微分推出量,故需要更細化的網格來的出準確的應力結果。雲圖中顯示的應力是節點處的應力,是用積分點處應力外推得到,積分點處應力可以用report或*print 得到,如果積分點應力最大值和雲圖最大值相差很大,說明網格劃分不夠細,需要對網格進行細化。

27、*shell section在計算過程中計算在每個積分點的截面點上的應力和應變。

使用*shell general section選項,參量必須是線彈性,因為程式只會在模擬分析之前計算一次截面的剛度。在這種情況下所有的分析計算都是基於截面的合力和合力矩。如果有單元應力應變輸出請求,abq預設的只輸出節點位置殼體兩個表面和中點處的值。

28、殼單元的法線定義了殼單元壓力方向和殼單元單元輸出變數的方向。施加在殼體上的正壓力的方向和法線方向相同。

29、偏置值用來定義殼體中面距離殼體參考面(節點所在的面)的距離,法線的方向為正。當偏置等於0.5或spos是,殼體的上表面為參考面,當偏置等於-0.5時或sneg時,下表面味參考面

30、只能在通用殼單元和厚殼單元中能得到橫向剪下力和橫向剪下應變。對於三維單元,能夠得到橫向剪下應力的估計值,這些值假設忽略彎曲和扭轉的組合變形,並且假設材料屬性和彎矩在空間為小梯度。

31、在易於產生膜應變或者彎曲沙漏模式或者發生平面彎曲的模型中採用線性,有限膜應變,完全積分四邊形殼單元(s4)能夠很高的精度。

線性有限膜應變減縮積分四邊形殼單元(s4r)是強健的,他能適用於很大範圍類的應用。線性有限膜應變三角形殼單元(s3/s3r)能夠當初通用單元使用。為了得到彎曲變形和高應變梯度,必須採用足夠細化的網格,因為這些單元內的應變是常數。

為了考慮復合殼單元中的剪下柔度,應該使用厚殼單元,並且保證平面假設成立。

二階殼單元,包括三角形和四邊形,在模擬小應變和薄殼是很有效,這種單元對剪下自鎖不敏感。

在接觸分析中,如果使用二階殼單元,不應該使用stri65,應該使用九節點的s9r5單元。對於大模型的線性分析,線性薄殼單元(s4r5)比通用殼單元計算效率更高。

在有限轉動小應變explicit動力問題中使用小應變單元很有效。

32、在大位移分析中殼單元的材料座標系方向隨單元而轉動。*orientation能夠用來定義非預設的區域性座標系。單元的應力應變輸出變數等是基於區域性座標系的。

*transform用來定義節點的區域性座標,集中力和邊界條件施加在節點區域性座標系上,節點位移等節點的輸出變數是基於節點區域性座標系的。

33、生成位移向量雲圖,生成主應力向量雲圖。

34、梁理論是基於結構的變形是結構沿長度而變化的函式。

35、當使用*beam general section時,abaqus不計算梁單元介面積分點的響應。它只根據介面屬性來確定介面的響應,所以abaqus的截面點只是用來定義輸出的位置,必須指定所需要輸出的截面點位置。

36、定義梁單元的方向:1、在定義梁單元的時候附加乙個node,梁單元的第乙個node和附加的node形成的向量與t向量的叉積為n2,由t和n2的叉積得到n1。2、在定義單元截面屬性的時候定義乙個大致的n1方向。

當以上兩種方法同時使用的時候,第乙個方法優先。有兩種方法可以直接定義n2的方向,第一是在定義節點的時候在*node的第四

五、六資料區指定乙個向量用來定義n2的方向,第二種方法就是定義*normal關鍵字,*normal優先。如果n2 偏移梁垂面20度,abaqus會給出警告。

以上兩類方法的區別,第一類梁單元區域性座標系的定義順序味t、n2、n1;第二類的順序為

n2、n1、t。

37、abaqus中的所有梁單元都是梁實體單元,這意味著允許軸向、彎曲、和扭轉變形。timoshenko梁單元還允許考慮橫向剪下變形。

38、線性單元(b21/b31)和二次單元(b22/b32)是剪下變形timoshenko單元,所以它們適應於模擬粗梁和細長梁兩類梁。

在standard中允許使用三次單元,稱為euler-bernoulli梁單元(b23/b33)不模擬剪下柔度。

39、一階剪下變形梁單元(b21/b31)能夠用於包括接觸的任何模擬。如果剪下變形很重要,應該使用timoshenko二次梁單元(b22/b32)。如果結構很剛硬或者很軟,standard中的雜交梁單元(b21h/b32h等)可以用在幾何非線性的模擬當中。

在abq/standard中euler-bernoulli(三次)梁單元(b23/b33)用來模擬受分布力,比如動態振動系統分析,很準確。在abq/standard中開口薄壁結構應該使用基於開口介面變形理論的b31os/b32os 單元。

40、線性瞬態動力學分析的問題應該具備一下特徵:

系統是線性的:線性材料行為,不包括接觸條件,以及沒有幾何非線性行為。

結構的響應應該只被少數頻率主導。隨著頻率的增加,比如在振動和衝擊的問題中,模態疊加法將會變得效率更低。

主導的載荷頻率應該包含在所提取的頻率內,以保證載荷能夠被正確的描述。

突然施加的載荷所引起的初始加速度應該能夠被模態準確的描述。

系統的阻尼不應該很高。

41、standard中的線性動力學過程能夠用來計算瞬態載荷的瞬態響應,交替載荷的問題響應,支撐基礎運動產生的最大響應和隨機載荷的響應。

42、在非線性隱式分析中,機構的剛度矩陣要被多次生成和倒置,這使得非線性隱式分析比線性隱式分析更昂貴。在顯示非線性分析中最小穩態時間的較少增加的分析的時間。

43、standard中通重載荷增量步和迭代過程來解決非線性問題。

44、在幾何非線性分析中材料的區域性方向會隨著單元的變形而改變。對於殼單元、梁單元和管單元材料的區域性座標方向會隨著單元的變形而轉動。但是對於實體單元,只有定義了*orientation材料的區域性座標方向才會隨著單元的變形而轉動,否則材料的方向將會在整個分析過程中保持不變。

通過定義*transform的節點區域性座標方向會在整個分析過程中保持不變,他們不會隨著單元的變形而轉動。

45、standard在計算單元剛度的時候會考慮載荷硬化,這改善了收斂性。在承受橫向力的結構中,殼單元的薄膜載荷以及杆單元和電纜單元的軸向力對單元的剛度貢獻很大。在包括幾何非線性的問題中橫向載荷的響應會考慮薄膜剛度。

46、當結構的響應會隨著位移而改變的時候必須考慮幾何非線性,包括:大位移大轉動,突然翻轉和載荷硬化。

47、大多數機時花費在單元的計算上,單元的計算用於確定單元作用於節點上的內力。單元的計算包括了確定單元應變,通過材料本構關係(單元剛度)確定單元應力,接著計算單元內力。

48、顯示動力學分析的演算法概括如下:

1、節點計算

a、動力平衡方程

b、對時間顯示積分

2、單元計算

a、通過應變率,計算單元應變增量

b、from constitutive equations.通過本構方程計算應力

c、組裝單元內力

3、將時間從t增至t+δt並且返回第一步。

simwe:永不止步

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