ABAQUS學習筆記

2022-11-18 20:09:04 字數 4398 閱讀 5366

一.aqus-.inp編碼介紹

(一).abaqus頭資訊檔案段(1-4)

1.*preprint 輸出求解過程所要求的資訊(在dat檔案中)

ie:*preprint, echo=yes, history=yes, model=yes

2.*heading 標題輸出檔案(出現在post/view視窗中,且出現在結果輸出檔案中)

ie:*heading

stress analysis for a plate with a hole

3.*restart 要求abaqus/standard輸出其post/view模組所需要的.res檔案。其中的freq=?控制結果在每次迭代(或載荷步)輸出的次數。

ie:*restart, write, freq=1

4.*file format 要求abaqus/standard輸出到.fil中的某些資訊。

它也用於post。對於在後處理中得到x-y形式的諸如應力-時間、應力-應變圖有用!

ie: *file format, zero increment

(二).abaqus網格生成段

定義結點、單元,常用的命令有:結點定義(*node,*ngen),單元定義(*element,*elgen等)。

1.*node 定義結點,其格式為:

*node

結點號,x軸座標,y軸座標,(z軸座標)

2.*ngen 在已有結點的基礎上進行多個結點的生成,一般是在兩結點間以某種方式(直線、圓)產生一定分布規律的結點。

如:*ngen, line=c, nset=hole,

119, 1919, 100, 101 在兩結點(結點號為119,1919)間以圓弧形式生成多個結點,100為任意相鄰結點的單元號增量,101為圓弧形成時圓心位置的結點(對於直線形式生成沒有此結點)。所有這些生成的結點(包括119,1919)被命名成hole的集合(這樣做的目的是以後的命令中使用到它,比如說對這些結點施加同等條件的邊界條件或載荷等,hole就是這些結點的代稱)。*ngen使用的前提就是必須存在已有結點。

*ngen, nset=outer

131, 1031, 100 以線形式形成結點,結點號增量100,結點集合名為outer。

*ngen, nset=outer

1031, 1931, 100 同上生成結點,可以同上結點集合名,這樣outer就包括這兩次生成的所有結點

3.*nfill 在如上生成的結點集(實際上,代表兩條幾何意義上的邊界線)之間按一定規律(bias=?)填充結點。這樣所有生成的結點構成一定形狀的實體(面)。

如:*nfill, nset=plate, bias=0.8

hole, outer, 12, 1 以hole為第一條邊界,outer為第二條邊界(終止邊),以從疏到密的規律(bias小於1)分布,其生成結點數在兩內外對應結點間為12,1為每組結點號的增量。所有這些結點被置於plate的集合中。

下面以上面生成的結點來生成單元:

4.*element

定義單元所使用的型別(type=?),然後另行定義通過聯結結點形成單元,其結點數目依靠單元型別而變。

*element, type=cps4 //採用四單元的平面應力單元

19, 119, 120, 220, 219 //定義順序:單元號,以逆時針方向形成單元的各結點號

(三)abaqus單元

注意:分析前要選擇合適的元素,這時要考慮的問題就是:使用什麼樣型別的單元?

有限元的基本思路就是將實際中的連續體離散化,實際結果是將眾多離散分析結果的集合,這似乎有點像積分的概念。選擇元素種類最重要考慮的是分析必要的現象,滿足必要的準確度基礎上去掉不必要的細節與準確度。是選擇1-d, 2-d or 3-d單元、用於何種分析的單元、是否高階單元等。

(四)abaqus材料

abaqus本身提供了豐富的材料庫供分析使用,並已能滿足常用的分析。但對於新型本構關係的材料abaqus本身是無法體現的,umat則為這個問題提供了解決。自己程式設計將材料的應力應變本構表示出來,abaqus呼叫完成分析。

abaqus 的材料行為模式主要分為

彈性材料:

linear elasticity (線彈性)

no compression or tension elasticity (無壓縮或位伸彈性材料,即單力性材料)

plane stress orthotropic failure (平面應力單元)

porous elasticity (多孔彈性)

hypoelasticity (亞彈性)

hyperelasticity (超彈性)

foam elasticity (泡沫單元)

viscoelasticity (粘彈性)

非彈性材料

classical metal plasticity (塑性)

metals subjected to cyclic loading (受週期荷載金屬單元)

rate-dependent yield(率相關屈服單元)

creep and swelling (蠕變)

anisotropic yield and creep (各向異性)

porous metal plasticity (多孔塑性)

deformation plasticity (塑變單元)

granular materials or polymers (粒狀材料或複合材料)

clay plasticity粘土塑性)

crushable foam plasticity (可壓泡沫塑性)

jointed material

concrete混凝土)

(五)abaqus求解

對於乙個inp檔案,不進入cae時,需要這樣做:

1. 檢查inp檔案的正確性(當然主要是指keyword的使用),自己能做檢查最好,否則可以通過:abaqus datacheck job=yourjobname

2. 檢查確認修正後進行計算:

通過:abaqus job=yourjobname

3. 檢驗分析結果的合理性:不只是會算,更要會對分析結果進行確認。首先要對整個分析及分析的並鍵之處成竹在心。然後可以通過以下途徑作結果確認:

①自已能夠得到的解析解

②實驗資料

③其它數值解

④別人的求解結果(當然你得信任他)

⑤直覺與經驗

4. 如果迭代無法收斂:需要通過.msg,.sta檔案檢視出錯資訊並做出判斷(在cae中submit分析時可以通過monitor檢視),判斷依據為:

①結構約束是否足夠或過多

②材料資料是否正確

③單元是否適合此分析

④網格有沒有過扭曲、奇異

⑤接觸單元是否足夠

⑥步長是否過大

二.有限元理論

(一)關於應力應變

金屬的工程應力(未變形單位面積上的力)稱為名義應力,與之相對應的為名義應變(每單位未變形長度的伸長)。----名義應力 -----名義應變

在只考慮的情況下,拉伸和壓縮應變是相同的,即:

其中l是當前長度,是原始長度,為真實應變或對數應變。與真實應變對應的真實應力:,f為材料受力,a是當前面積。

在abaqus中必須用真實應力和真實應變定義塑性.abaqus需要這些值並對應地在輸入檔案中解釋這些資料。

然而,大多數實驗資料常常是用名義應力和名義應變值給出的。這時,必須應用公式將塑性材料的名義應力(變)轉為真實應力(變)。

考慮塑性變形的不可壓縮性,真實應力與名義應力間的關係為:

當前面積與原始面積的關係為:

將a的定義代入到真實應力的定義式中,得到:

其中也可以寫為。

這樣就給出了真實應力和名義應力、名義應變之間的關係:

真實應變和名義應變間的關係很少用到,名義應變推導如下:

上式各加1,然後求自然對數,就得到了二者的關係:

abaqus中的*plastic選項定義了大部分金屬的後屈服特性。abaqus用連線給定資料點的一系列直線來逼近材料光滑的應力-應變曲線。可以用任意多的資料點來逼近實際的材料性質;所以,有可能非常逼真地模擬材料的真實性質。

在*plastic選項中的資料將材料的真實屈服應力定義為真實塑性應變的函式。選項的第乙個資料定義材料的初始屈服應力,因此,塑性應變值應該為零。

在用來定義塑性效能的材料實驗資料中,提供的應變不僅包含材料的塑性應變,而是包括材料的總體應變。所以必須將總體應變分解為彈性和塑性應變分量。彈性應變等於真實應力與楊氏模量的比值,從總體應變中減去彈性應變,就得到了塑性應變,其關係為:

其中是真實塑性應變,是總體真實應變,是真實彈性應變。

總體應變分解為彈性與塑性應變分量

實驗資料轉換為abaqus輸入資料的示例

下圖中的應力應變曲線可以作為乙個例子,用來示範如何將定義材料塑性特性的實驗特性的實驗資料轉換為abaqus適用的輸入格式。名義應力-應變曲線上的6個點將成為*plastic選項中的資料。

abaqus學習總結 一

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...

ABAQUS扭轉分析

首先在solidworks進行介面三維造型的建立,結果如圖3 1所示 圖3 1 介面三維結構 對建好的三維模型進行應力分析,使用ansa軟體進行網格劃分,4麵體單元,單元數為8439個,節點為13730個。網格見圖3 2.圖3 2 介面的網格劃分 在邊界拾取時,令介面介面處為固定端,因為該部分與介面...

ABAQUS基本使用方法

使用abaqus進行有限元分析包括三個步驟 使用abaqus cae或其他預處理器進行前處理 使用abaqus standard或abaqus explicit進行分析計算 使用abaqus viewer進行後處理 1 abaqus cae的模型資料庫儲存在擴充套件名為.cae的檔案中,每個abaq...