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浅基础地层结构效应中的ABAQUS应用实践
一、工程背景 某工程场地为上硬下软岩石双层地基,上层为细砂岩,厚度5m,下层为较软弱的砂质泥岩,厚度35m。计算范围为宽55m,高40m,基础宽15m,高1m。分析浅基础的稳定性。计算参数如下表 二、建立模型 几何模型 2.荷载和边界 1)地应力阶段 2)添加基础上均布力 3.网格划分 三、计算结果 地应力平衡阶段 可以看到,地应力平衡精度满足要求...
Abaqus在汽车安全气囊仿真中的应用实践
采用一致压力法(UPM)仿真安全气囊的膨胀,在汽车安全工业中被广泛应用。 UPM的假设让这个方法非常适用于充分膨胀的安全气囊的“in-position”(IP)分析,尤其是气囊中的压力在安全气囊膨胀过程中各向一致。相反的是,如果驾驶员在安全气囊完全展开前与其产生相互作用,那分析通常由“out-of-position”(OoP)来表征,然而在安全气囊完全膨胀之前,气囊中会存在大空间压力梯度...
Abaqus CEL技术在螺旋桩贯入模拟中的应用
一、工程背景: 螺旋桩具有便于安装和抗拉拔能力极强的特点,在陆地上广泛使用,在海洋岩土工程中也具有极大的应用潜力,例如作为螺旋锚(Helical anchor)来锚固浮式风机(Offshore floating wind turbine)。 二、模型建立: 采用耦合欧拉拉格朗日法(CEL)来模拟螺旋桩贯入过程中遇到的网格畸变问题, 为土体大变形的模拟。螺旋桩处理成离散刚体...
Abaqus技巧:后处理云图变形缩放倍数调整
当我们打开结果云图是,常常遇到这样的情况: 此视不明真相的观众通常的操作是,打开手机QQ,拍个照,然后发到各种交流群:大神,看看我这个怎么了? 其实完全不需要,我们关注最后一行 具体我就不翻译了,应该都看的懂,缩放倍数明显太大了。 那好,我们来改正他,具体步骤如下: 是不是风平浪静,一切安好啊。 不着急,我们在看看nonuniform是做什么的。这叫做举一反三。它是一个自定义的变形比例...
解决ABAQUS GUI乱码及汉化问题的终极策略
主要内容:在打开文件目录和自己构建的GUI时,遇到中文出现乱码的问题;汉化后软件直接打不开。针对这两个问题提供解决方案。 问题1:GUI乱码。错误如图1,图2所示。 图1 图2 问题1解决方案:修改X:\6.13-1\CAEresources\Configuration(X表示安装目录)路径下locale.txt文件,最好以写字板方式打开,避免编码格式问题...
基于ABAQUS的二维缺陷结构围线积分计算
J积分、应力强度因子和T应力作为重要的断裂参数被广泛应用于断裂力学中,并且在给定载荷条件下对假定缺陷结构的这些参数的准确计算是使用断裂力学进行设计的一个重要方面。对于这些参数的解析解大多为经验公式,且只能求一些特殊情况下的解析解,另外研究对象只受低于使其裂尖断裂的荷载作用,这对利用这些断裂参数对裂纹扩展机理的深入研究产生了局限性...
ABAQUS结果中大于某值区域体积提取方法
还是以最简单的悬臂梁为例,提取加载历程下大于100e6 Mises等效应力下单元体积: 1)显示应力变形云图,并通过云图显示设置,可将超过指定数值的云图范围显式为灰色,便于观察和对比: 2)显示指定应力范围内的单元:找到按钮,或菜单栏Tools->DisplayGroup->Create...,点击后激活Create Display Group对话框...
Abaqus在飞机复合材料结构分析中的应用
复合材料有许多特性: Ø 制造工艺简单 Ø 比强度高,比刚度大 Ø 具有灵活的可设计性 Ø 耐腐蚀,对疲劳不敏感 Ø 热稳定性能、高温性能好 由于复合材料的上述优点,在航空航天、汽车、船舶等领域,都有广泛的应用。在下一代飞机设计中,复合材料的大量应用对分析技术提出新的挑战。例如在某客机各种材料的使用状况,其中复合材料的比例约为50%。 借助于多层壳、实体壳及实体单元可以建立复杂的复合材料模型...
基于Abaqus的悬架橡胶缓冲块有限元分析
关于悬架橡胶的分析推荐《汽车悬架与橡胶弹性元件理论及设计》赵振东,本书对橡胶分析很有帮助。以下文章作为橡胶有限元分析入门参考,适合初学者 本文主要内容: 一、后缓冲块结构尺寸介绍 二、确认橡胶本构模型参数C10...
澄清:Abaqus 2020的cohesive单元不仅传热,也可删除
0.前言 为了进一步验证,下面做一个对比分析COH2D4、COH2D4T的案例,具体情况如下: 1、在两个单元之间嵌入cohesive单元,类型包括COH2D4、COH2D4T 2、施加拉伸及剪切载荷至cohesive单元失效,之后反向加载 3、cohesive单元参数及模型边界等请看下图 cohesive单元参数 下边界固定...
Abaqus UMAT子程序在木材蠕变仿真中的应用
1. 蠕变现象 蠕变现象简单讲,就是载荷不变,材料或者结构变形随着时间的推移而逐渐增加的现象。引起蠕变的原因有很多,温度、材料本构、载荷水平等等。从微观机理上可以追溯到晶体结构。当然这不是我们做工程的该考虑的。 我们要考虑的是,如何用一个本构来描述这种变形特点。下面这个图具备相当的代表性。 通常这类问题一个显著的特点就是和时间相关,类似于一个生长现象。搞自然科学的,看到这基本都能猜到...
Abaqus隐式动力学绘制李萨如图形的方法
李萨如图形是正交方向上满足一定频率比和相位差的两个简谐振动合成的规则、稳定的闭合曲线,在大学物理的电学实验课堂上,老师会让我们用示波器调出这种图形。 李萨如图形 在一些机械振动或某些航天器的轨道中,也能看到它的影子,比如李萨如沙摆,沙子从运动的摆锤中漏出,绘制出规则的图形。 李萨如沙摆 沙摆原理 沙摆在Y型线的作用下,绿色和红色两个正交方向上的摆长不同,频率也就不同,受到初始扰动后...
基于Abaqus的光固化3D打印结构仿真研究
3D打印技术(增材制造技术)通过层层叠加的方式构建产品,对于工业制造的发展有着革命性意义。 3D打印的过程包括三个步骤: 1)利用计算机设计软件或通过3D扫描构建三维模型; 2)利用切片软件将三维模型分割成薄片; 3)是通过3D打印机逐层打印模型。与传统制造技术相比,3D打印可减少材料浪费、简化制造过程、缩短制造周期等。 近年来,3D打印技术发展迅速,它不仅可以替代部分传统制造技术...
探索Abaqus中的渐进单元激活与model change技术
渐进单元激活相对于model change,可以对单元的激活进行更精确的控制。 1.Model change(单元以及接触对的移除与重新激活) · 可用于模拟从模型中删除part,可以是暂时的或在剩下的分析中永久删除; · 允许单元在无应变或有应变的情况下重新激活; · 当不需要接触对时,可用于节省计算时间; · 只能用于通用分析步; · 只有在原始分析中使用或激活时,才能在重新启动分析中使用...
有限元理论与Abaqus实现:线性VUMAT编写教程
==概述== 本系列文章研究成熟的有限元理论基础及在商用有限元软件的实现方式,通过 1) 基础理论 2) 商软操作 3) 自编程序 三者结合的方式将复杂繁琐的结构有限元理论通过简单直观的方式展现出来,同时深层次的学习有限元理论和商业软件的内部实现原理。 有限元的理论发展了几十年已经相当成熟,商用有限元软件同样也是采用这些成熟的有限元理论,只是在实际应用过程中...
Abaqus SHPB仿真:基于JH2本构的脆性材料研究
试验件失效示意图 入射和透射杆上的应变响应 免责声明:本文系网络转载或改编,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权...
Abaqus CEL应用:地震工况下边坡大变形模拟
一、建模技术 地震工况下边坡可能失稳进而出现滑坡现象,为避免模拟滑坡时网格产生的畸变问题,采用耦合欧拉拉格朗日法(CEL)进行滑坡的大变形模拟;土体本构采用摩尔库伦模型;采用模型底部小范围内的周期性荷载模拟地震荷载...
CAD与Abaqus结合:混凝土三维细观模型构建
摘要 混凝土作为一种三相复合材料,从细观层面来说是由粗骨料、砂浆和过渡区(界面层)组成。这三种材料具有不同的力学特性,在混凝土的性能中起着重要作用。过去,主要基于宏观层次的混凝土力学研究已经不能很好地解释混凝土材料的损伤和破坏机理。由于骨料形态的复杂性和空间分布的随机性,建立一个能反映混凝土实际骨料级配、含量及其形态的随机骨料模型并进行有限元分析,是深入解释混凝土损伤机理的关键...
深度解析Abaqus插件脚本的关键字AFXKeyword应用
1、整型关键字 AFXIntKeyword 构造方法: AFXIntKeyword(command, name, isRequired=False, defaultValue=INT_DEFAULT, evalExpression=True) 参数解释: command:GUI命令,或None。 在注册脚本中定义时,通常赋值为AFXGuiCommand的实例对象。 在对话框脚本中定义时...
基于Abaqus的建筑结构隔震性能深入分析
简介 中国是一个地震多发国家,在建筑结构的全生命周期中,地震作用是可能引起结构严重破坏的最主要原因。在设计过程中,通过选择合理的结构体系,保证结构具备足够的强度和刚度,从而使结构抗震性能满足要求。规范中有众多的具体条文来实现这一目标,比如:控制框架与剪力墙的剪力分担比例和倾覆力矩分担比例,从而实现框架剪力墙结构和框架核心筒结构的二道防线;控制混凝土构件的轴压比...
桥梁涡激振动的数值模拟:ABAQUS应用实例
1. 研究背景 2020年虎门大桥的振动引起了学术界和网民的广泛关注和讨论。许多土木工程领域的学者首先指出,这应该是比较常见的大跨度桥梁的涡激振动,对桥梁的破坏并不剧烈。然而,许多自媒体引用了1940年塔科马大桥的倒塌事件来说明涡激振动的严重性和破坏性。简单搜索一下"涡激振动"、"卡门涡街"和"塔科马大桥",就会发现"卡门涡旋诱发了结构失稳,颤振是塔科马大桥倒塌的原因"这一描述...
Abaqus在飞机复合材料设计中的创新应用
Abaqus时间积分方法:隐式与显式的再选择
著名的第四维度“时间”在确定几乎所有工程和物理系统的行为方面起着至关重要的作用。鉴于这一点,我们的有限元分析(FEA)模拟方法需要相应地考虑时间因素。本文旨在解释有限元分析中时间积分的概念,并介绍隐式和显式方法中对时间的处理方式的区别。 介绍 我们知道,任何物理系统的运动都可以用运动方程表示。这个运动方程的一般形式是: 其中,a是加速度,v是速度,u是系统的变形。在上述方程中...
Abaqus在飞机复合材料应用中的仿真笔记
汽车制动器三维有限元仿真:Abaqus联合Hypermesh
一、写在前面 制动器为行驶车辆的安全性和可靠性提供了重要保障,是汽车上最重要的安全部件之一。鼓式制动器由于结构简单、造价较低、结构紧凑、制动力矩大,在重型载货汽车和客车上有着广泛应用。汽车制动器的工作涉及三维摩擦接触和热机耦合问题,过程极为复杂。本文采用有限元仿真技术对其整个制动过程进行瞬态热机耦合分析,并对存在表面缺陷制动鼓的使用寿命进行预测。 本文以某汽车鼓式制动器为研究对象...
Abaqus解析:拉伸载荷下薄膜褶皱形成机制
众所周知,屈曲是从压缩负荷开始的。通常,它需要几何缺陷(裂缝,孔)或拉伸载荷破坏才能引起屈曲。但是,在某些边界条件下,拉伸负荷也可以诱发薄条带的屈曲。 如下图,两端夹紧细条(u,v = 0),在拉伸负荷下,夹紧端的Syy应为正,Syy随着距夹具端的距离增加并在中心变为零(长条带,l/b> 5)。 •为了满足力矩平衡,条带必须有压缩应力区; •尽管值较小(占全局拉伸应力的〜0.55%)...
Abaqus复合材料铺层刚度与等效模量计算
在某些结构的几类以刚度为主的分析中,通常关注位移(静刚度分析)、振型及频率(模态分析)、屈曲因子(屈曲分析)、放大倍数(频响分析)等,而较少关注应力。对于复合材料结构刚度分析,如果建立复材铺层的有限元模型,则单元、节点数量可能非常多,计算效率低。 在大型卫星结构中,大量采用复合材料圆管、方管组成的空间桁架架构。对于桁架结构采用梁单元或杆单元建模进行刚度分析,效率、精度较高...
ABAQUS进阶课堂:MPC约束的深入理解与应用
很多时候,在处理复杂装配体的时候,我们都用到MPC和Coupling。那么这么多种约束各适用于什么情况,对于承载又有什么区别呢?今天就用一个shell单元的简单案列和大家一起探讨一下。 图1 三维模型 如图一的T形连接件,通常实际工程结构是焊接件,但在有限元分析中,我们如何处理这种连接呢?通常我们会用共节点来处理,共节点把两部分当成一个部件,可以考虑连接处的变形。但也有时候,要实现共节点...
ABAQUS扩展边界:有限元法的创新应用实践
1、Part 创建一个2维可变形平面模型,选择矩形两个端点为(0,0)和(60,60)。创建一个2维可变形的线模型,端点坐标为(0,27.2)和(7,27.2)。选择裂纹Y方向值为7是为了体现XFEM的优点,即不与网格边界相重合。装配完之后的模型如下图所示,不用调整部件的位置。 2、Property 定义弹性模量70E3Mpa,泊松比0.3。 采用最大主应力失效准则...
Abaqus性能优化:质量缩放技术的深度剖析
在冲压成形等分析中,经常用到质量缩放技术,实现高效仿真。最近,也有不少用户提问这个问题,今天给大家详细解答一下。 大家知道,显式动力学过程稳定极限的估计公式为: 其中 是最小的特征单元长度, 是材料的膨胀波速。 材料的膨胀波速为: 其中 E 为杨氏模量, 为材料密度。 1)如果以 的方式人为的增加材料密度:膨胀波速以 的方式减小;稳定时间增量以 的方式增加...
ABAQUS单元选择指南:优化模型性能的关键
说到单元,就需要提下有限元的核心思路:将无限场离散成有限场,每个场内的描述是可用公式标准化的,标准化后的单个场就称为单元。 有限元方法不仅应用于力场分析,还可以应用到温度场、磁场、渗流场等分析领域,对于不同类型场的基本物理定律也是不一样的,因此就需要用到不同的单元类型,如果需要考虑多场分析,就需要单元同时考虑所需场、以及场之间的耦合关系,也就出现了耦合单元;耦合分析虽然能获得更准确的计算结果...
Abaqus复合材料工字梁渐进损伤分析案例
一 研究对象-E-玻璃纤维复合材料工字梁 二 铺层参数 工字梁铺层参数表 1 铺层序列 角度 纤维 备注 1 0 ° D155 Flange 材料 DD5P ...
ABAQUS中梁壳连接问题的分析与解决方案
经常被问到梁单元与壳单元的连接处理问题,今天就用一个简单案例来聊一聊梁与壳之间的那点事。 主要讨论两个问题: 1)梁与壳的连接; 2)梁位置对结构的影响。简单案列模型如图1所示,由三部分组成,四根半径3的实心圆柱,厚度4的shell,板上的加强筋beam截面为box,a=12,b=8,T=3。具体工况为底部四节点固定,shell面板承受1t的均布力。 这里梁与壳的连接包含两种情况...
Abaqus深度解析:线性与非线性分析的精髓
1)几何非线性 如果模型在分析过程中出现大的位移或转动、突然翻转(snap through)、初始应力或载荷硬化(load stiffening),位移的大小会影响模型的响应,就是几何非线性问题。 几何非线性问题比较复杂,它不仅涉及非线性的几何关系,而且还涉及到依赖于变形的平衡方程等问题,其计算表达式与线性问题的表达式有很大的不同。 2)边界条件非线性 如果在分析过程中边界条件发生变化...
Hypermesh与Abaqus联合仿真:前处理与有限元分析
一、Hypermesh前处理 1.先在Magics和Geomagic中将STL模型修整好然后导入Hypermesh中 2. 步骤1处理得好导入Hpermesh中的2D网格质量应该还行,可以直接做3D网格划分 先按3D接着按tetramesh后再按mesh不出问题可以划分成功 若是2D网格质量不好或者有重叠可以用2D->replace将顶点合并 3.根据得到的3D网格删掉2D网格...
ABAQUS学习进阶:求解结果查看与云图解读
文件->打开 点击想要打开的cae文件,然后点击确定 点击模块“作业”,模型选择“Model-1”,分析步“Initial” 点击“作业管理器”,选择“已完成”的作业,然后点击结果 更改工作目录 点击“结果”后报错,无法找到结果文件。因为这个文件不在这个路径上,需要更改当前的工作目录 关闭以上的窗口...
Abaqus粘弹性复合材料固化成型仿真流程
复合材料制件成型过程中,由于材料自身的各向异性、树脂基体的化学收缩反应以及模具作用等因素的影响,导致制件成型过程中产生残余应力,引起固化变形,从而增加制造成本和装配难度。因此,合理预测制件固化过程中残余应力的发展,计算制件的固化变形量,成为降低制造成本、提高生产效率的重要手段。 复合材料固化成型仿真主要包括三个部分:热-化学模型,固化动力学方程和固化本构。为了进一步研究复合材料的固化变形过程...
线性静力学分析概述:ABAQUS软件实训教程
静态 static 线性静力分析是一种应用最广泛的一类分析类型。常用于线弹性材料、静态或动态稳定状态加载的工况...
ABAQUS软件实训:壳体结构静力学分析实战
一、模型介绍 二、前处理 2.1 创建shell模型 2.2 材料参数定义及截面 输入材料参数: 创建一个截面: 指派界面: middle surface: 打开壳的厚度: 2.3 网格划分 自己设置一个较为合理的网格划分,划分结果如下: 2.4 装配 三、求解 3.1 通用分析步 默认即可...
如何在Abaqus中高效显示单元与节点编号
如果是从头建立的模型,可以在 中勾选相应选项实现。但在odb中则无法用这个办法。 免责声明:本文系网络转载或改编,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权...
基于ABAQUS的滚子轴承裂纹扩展仿真分析
滚子轴承在转动过程中会在滚动体与保持架之间产生较大的冲击载荷,导致应力集中分布在保持架横梁的弯折位置,诱发保持架裂纹的萌生与扩展,影响轴承性能与寿命。针对这一问题,本案例建立了3D保持架横梁有限元模型,仿真分析了保持架横梁在连续冲击载荷作用下的裂纹萌生与扩展过程,结果显示,保持架末端裂纹呈近似45˚扩展,结果为滚子轴承保持架结构设计提供了有益指导。 一 问题描述 滚子轴承在运行过程中...
Abaqus Python脚本生成3D随机球形骨料的实践
1 模型 一个100*100*100mm的方块基体内,存在着3种直径的骨料,分别为10mm,4mm,1mm。跟2D的一样,只是维度变了。 2 cae建模 2.1 打开cae,运行pythonReader 还是先在cae里建模,大家应该看得出,写脚本的套路都是一样的,现在cae里操作找函数然后改写。今天就不在rpy里写了,我们打开cae之后,直接打开pythonReader,没有这个工具的...
Abaqus Python二次开发的编辑器与IDE经验分享
1)Sublime Text Sublime Text 是一个轻量、简洁、高效、跨平台的编辑器(收费软件,可以无限期试用)。经过一些配置,也可以运行 Python 脚本,目前大版本已经更新到4,网上的资源也很好找。 支持多标签、代码高亮、代码缩略图等实用功能,默认的软件界面也挺好看的。 多标签 示意图 支持安装插件,软件汉化就是通过插件实现的。最终放弃也是因为汉化插件不完善,有点逼死强迫症...
Simulation与ABAQUS对虎钳静力学仿真的对比分析
为什么要进行仿真分析? 随着中国制造向中国智造的转型,越来越多的企业开始对创新更加重视,产品研发过程中的仿真元素的加入,打破传统靠经验、靠后期样品验证找出问题点的模式,通过仿真可以提前找出产品的问题点,设计师可以尽可能提前优化产品,避免将问题留到后期,大大减小产品的开发周期和费用,有了这个环节,设计师可以更大胆的创新设计产品,为企业创造更多的效益的同时,也让产品具有更好的竞争性...
Abaqus技巧分享:Automatic stabilization的应用与合理性评估
何为Automatic stabilization? 这个选项在step下面,具体的界面如下: 这里面有三个选项,分别是 1> specify dissipated energy fraction 2> specify damping factor 3> use damping factor from the previous general step 如果选择第一个...
解析Abaqus材料属性:弹性体损伤与Mullins效应
具有Mullins效应和永久变形的实体圆盘分析 这个例子将说明使用mullinus效应模拟固体橡胶盘和刚性表面之间的静态和稳态滚动的相互作用。将Mullins效应与超弹性材料模型结合,对实体弹性体在一定变形水平下卸载时的应力软化现象进行了模拟。这个例子还包括永久变形的建模...
Abaqus材料属性定义:各向异性超弹性分析
在超弹性这一小节包含:类橡胶材料的超弹性、弹性泡沫的超弹性、各向异性超弹性; #各向异性超弹性 各向异性超弹性模型: 表征高度各向异性和非线弹性行为的材料(如生物医学软组织,纤维增强弹性体等); 可与各向同性大应变时域粘弹性结合使用; 可以选择结合能量耗散和应力软化效应; 要求在分析步骤中考虑几何非线性,因为它是用于有限应变应用...
Abaqus材料属性定义:非弹性力学性能基础
1. 塑性理论 大多数工程材料最初都是弹性的。弹性行为意味着变形是完全可恢复的:当载荷被移除时,试件恢复到原来的形状。如果载荷超过某个极限(“屈服载荷”),则变形不再是完全可恢复的。当载荷被移除时,某些部分的变形将会保留下来,例如,当回形针被弯得太大时,或者当金属坯在制造过程中被轧制或锻造时。塑性理论模拟了材料经历不可恢复变形的的力学响应。这些理论主要针对金属...
实操ALE自适应网格划分在Abaqus中的应用
自适应网格仅支持Coupled temp-displacement; Dynamic, Explicit;Dynamic, Temp-disp, Explicit; Soils; 和Static, General 分析步。只能为一个分析步定义一个ALE自适应网格域...
Abaqus材料属性定义:弹性体损伤与Mullins效应
Mullins effect: 模拟实体橡胶弹性体在准静态循环加载下的应力软化,这种现象在文献中称为穆林斯效应; 对各向同性超弹性模型进行扩展; 是在不可压缩各向同性弹性理论的基础上...
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