好文档 - 专业文书写作范文服务资料分享网站

abaqus建模流程 - 学习笔记

天下 分享 时间: 加入收藏 我要投稿 点赞

ABAQUS/Standard 中的三次单元B23和B33被称为Euler-Bernoulli 梁单元,它们不能模拟剪切变形,但适合于模拟细长的构件(横截面的尺寸小于轴向尺度的1/10 )。由于三次单元可以模拟沿长度方向的三阶变量,所以只需划分很少的单元就可以得到很精确的结果。

选择梁单元的类型可以遵循以下原则。

? 在任何包含接触的问题中,应使用B21或B31单元(线性剪切变形梁单元)。 ? 如果横向剪切变形很重要,则应采用B22和B32单元(二次Timoshenko梁单元)。

? 在ABAQUS/Standard 的几何非线性模拟中,如果结构非常刚硬或非常柔软,应使用杂交单元,例如B21H和B32H单元。

? 如果在 ABAQUS/Standard中模拟具有开口薄壁横截面的结构,应使用基于横截面翘曲理论的梁单元,例如B310S、B320S单元。 5) ?

划分网格的算法: Medial Axis (中轴)算法

首先把要划分网格的区域分为一些简单的区域,然后使用结构化网格划分技术来为这些简单的区域划分网格。Medial Axis 算法具有以下特性:

a) 使用 Medial Axis 法更容易得到单元形状规则的网格,但网格与种子的位置吻合得较差。

b) 在二维模型中使用Medial Axis算法时,选择 Minimize the mesh transition(最小化网格的过渡)可以

提髙网格的质量,但是生成的网格更容易偏离种子。

c) 如果在模型的一部分边上定义了受完全约束的种子,Medial Axis算法会自动为其他的边选择最佳的种

子分布。

d) MedialAxis算法不支持由CAD模型导人的不精确模型 (imprecise part) 和虚拟拓扑( virtual topology ) ?

Advancing Front(波前)算法

Advancing Front算法首先在边界上生成四边形网格,然后再向区域内部扩展,它具有以下特性: a) 使用Advancing Front算法得到的网格可以与种子的位置很好地吻合,但在较窄的区域内,精确匹配每

粒种子可能会使网格歪斜。

b) 使用 Advancing From算法更容易得到单元大小均匀的网格。有些情况下,单元尺寸均匀很重要,例如

在ABAQUS/Explicit中,网格中的小单元会限制增量步长。 c) 使用Advancing From算法容易实现从粗网格到细网格的过渡。 d) Advancing From算法支持不精确模型和二维模型的虚拟拓扑。

在实际应用中,具体选择哪种算法更好,往往需要自己去尝试。一般情况下,种子布置得较密,使用Advancing From算法得到的单元大小更均匀,而且能与种子的位置精确地匹配;当种子布置得较稀疏时,使用MedialAxis算法得到的单元形状更加规则,但没有准确地匹配种子的位置,Advancing From算法准确地匹配了种子的位置,但因此导致单元形状歪斜。 (5)划分单元

划分网格失败可能有多种原因,例如:

1) 几何模型有问题,例如模型中有自由边或很小的边、面、尖角、缝隙等 2) 种子布置得太稀疏。 (6)检查网格质量

在Mesh功能模块中点击左侧工具区中的 (Verify Mesh),可以选择部件、实体、几何区域或单元,检查其网格的质量,获得节点和单元信息。选择Analysis Checks (分析检查)可以检查分析过程中会导致错误或警告信息的单元。

在开始模拟时,可以先简单地划分几何粗网格,通过理解粗网格模拟的结果(高应力区),然后在适当的区域细分网格。预测准确的应力比计算准确的位移需要更加细化的网格。

10 提交工作job

?在Abaqus/CAE中可以使用Keywords Editor直接编辑输入文件,或者用其它的文本编辑器对输入文件进行编辑。Abaqus/Standard或Abaqus/Explicit中的一些功能在Abaqus/CAE中不支持,用户可以利用Keywords Editor添加这些功能。

?利用Keywords Editor对模型所作的修改将作为模型数据库的一部分。所作的修改将被保留。 ?如果利用文本编辑器编辑输入文件,所作的修改将不影响模型数据库。 监控求解过程:

引起警告和错误的区域将自动被创建为单元集和节点集。可视化模块可以利用这些集,以帮助调试模型。被监控自由度的X–Y曲线在新的视图中被自动创建,并随着程序的运行自动更新。

11 画布对象

画布可以看作是一个无限的屏幕或黑板,在上面可以布置各种对象。 画布对象包括三大类:视窗、画布文字注释、画布箭头注释。

(1)视窗是画布上显示模型和分析结果的对象。可以画布上随意建立和删除视窗,控制其尺寸、位置和外观,但是画布上至少有一个视窗对象,不能全部删除所有的视窗对象。

(2)文字注释和箭头注释只能根据画布定位,与视窗无关,可以在视窗之内也可以在视窗之外,移动视窗对文字和箭头注释的位置没有任何影响,但是可以调整他们的位置使得他们处于视窗之中。

12 草图模块(sketch)

草图是二维的剖面图,可以用于生成三维部件。在草图模块中可以定义平面部件、梁、或者分割体用于挤压、平扫、旋转等方法形成三维部件。在草图模块中也可以定义与特征体无关的独立的二维平面断面图。

13 后处理(Visualization )文件输出

(1) *File Output:定义输出到结果文件

File Output选项可以输出节点、单元、整体数据到选定的文件。*EL FILE、*ENGERGY FILE和*NODE FILE 选项必须和*FILE OUTPUT选相联使用。

ABAQUS输入文件(input file)

ABAQUS输入文件包含模型数据和历史数据。模型数据定义有限元模型:单元、节点、单元特性、材料定义等等。模型数据用来组织生成部件,部件经过装配后生成各种模型。

历史数据定义对模型的操作,即求解模型响应所需要的时间顺序或加载情况等。在ABAQUS里将这个历史过程分解为不同的分析步。每一个分析步都是某一特定类型的响应,如静载、动力响应,土体瞬时固结等等。分析步的定义必须包括过程类型(静态应力分析、热传导分析等)、时间积分和非线性求解控制参数、荷载和输出控制。 非线性求解步和线性慑动分析步

ABAQUS中的非线性求解步和线性慑动分析步有着明显的差别。非线性分析步定义一系列事件,上一个非线性步必须为下一个非线性步提供初始条件。线性慑动分析步提供了系统基本状态(BASE STATE)的线性响应,基本状态也就是优先于线性慑动分析步的最后一个非线性分析步。

每一个非线性分析步都必须把前一个非线性分析步的状态作为自己的初始条件。例如,动力分析可以不加载,动力响应主要来自静力分析步中所储存应变能的释放。 (2)计算结果输出到data file或者results file

所给定的场变量或历程变量可以通过下面Keyword写入.dat文件,但是不能在CAE中实现。

*CONTACT PRINT *EL PRINT *ENERGY PRINT *INTERACTION PRINT *MODAL PRINT *NODE PRINT *SECTION PRINT

14 查看诊断信息

具体操作方法: 在Visualization功能模块的主菜单中选择Tools→Job Diagnostics,在弹出的Job Diagnostics对话框中,点击左侧区域中的加号,可以看到整个分析过程。如果警告信息(如严重不连续迭代SDI)没有出现在各个增量步的最后一次迭代,那么分析结果就是正确的。

15 子模型

子模型是在全局模型的基础上,对局部进行网格细化,作进一步分析,子模型是从全局模型上切分下来的一部分;子结构是将模型的局部作为一个整体来处理,缩聚其内部自由度,只保留与外部有连接关系的自由度,从而减小刚度矩阵和质量矩阵的规模和计算量。子结构往往用于具有相同特征和性质的重复性局部结构。

子模型的驱动变量(driven variable)一般是位移。全局模型在子模型边界上的位移结果, 被作为边界条件来引入子模型。如果全局模型和子模型在子模型边界上的节点分布不同,ABAQUS 会对全局模型在此处的位移结果进行插值处理。 子模型分析的基本步骤:

(1)完成对全局模型的分析,并保存子模型边界附近的分析结果。

提示:全局模型在子模型边界上的位移结果是否准确,会在很大程度上影响子模型的分析结果精度。因此要保证全局模型在子模型边界上有足够细化的网格,另外还要尽量选择位移变化不剧烈的位置作为子模型边界。

(2)创建子模型,定义子模型边界。 (3)设置各个分析步中的驱动变量。

(4)设置子模型的边界条件、载荷、接触和约束。 (5)提交对子模型的分析,检查分析结果。

对于同一个分析步,全局模型和子模型的增量步长可以不同,ABAQUS会自动对其进行插值处理(对于大变形分析也没有问题)。此外,选择子模型边界时,要注意避免发生过约束。

ABAQUS/Standard 和 ABAQUS/Explicit 之间的主要区别 参 量 单元库 分析过程 材料模型 ABAQUS/Standard 提供了丰富的单元库 单元是在ABAQUS/Standard 中单元的子集 一般过程和线性摄动过程 提供了广泛的材料模型 个显著的E别是提供了允许材料失效的模型 对于求解接触问题 ,具有强健的 接触公式 能力 应用基于刚度的求解技术 ,具有无条求解技术 件稳定性 由于在增量步中大量的迭代,可占用磁盘空间和内存 大量的磁盘空间和内存 ABAQUS/Standard 要小很多 使用显式方法,机时消耗与单元数量成正比,并且大致与最小单元的尺寸成反比;磁盘空间和内存需求与单元数目成正比,与单元尺寸无关。隐式方法,经验表明,对于许多问题的计算成本大致与自由度数目的平方成正比。

磁盘空间和内存的占用量相对于应用显式积分求解技术,具有条件稳定性 接触模拟 具有强健的接触功能,甚至能够解决最复杂的一般过程 类似于在 ABAQUS/Standard 中的材料模型,一ABAQUS/Explicit 提供了适用于显式分析的丰富的单元库 ,这些

abaqus建模流程 - 学习笔记

ABAQUS/Standard中的三次单元B23和B33被称为Euler-Bernoulli梁单元,它们不能模拟剪切变形,但适合于模拟细长的构件(横截面的尺寸小于轴向尺度的1/10)。由于三次单元可以模拟沿长度方向的三阶变量,所以只需划分很少的单元就可以得到很精确的结果。选择梁单元的类型可以遵循以下原则。?在任何包含接触的问题中,应使用B21或B31单
推荐度:
点击下载文档文档为doc格式
7dbtz4plgr10e619mkhh
领取福利

微信扫码领取福利

微信扫码分享