
显示动力学分析:高频冲击、碰撞、材料失效和断裂
结构优化:拓扑分析、形状优化


有限元分析包含七个要素:
单元 网格 节点 材料 连接关系 求解设置 边界条件
1.1 ABAQUS介绍 P2 - 37:23
导出通用格式时,不要导出IGES文件格式(只有表面信息)




2.2-mesh模块 P4 - 02:19 圆形区域网格划分
2.2-mesh模块 P4 - 06:17 铜钱型网格划分
2.2-mesh模块 P4 - 42:05 二合一网格划分

2.2-mesh模块 P4 - 46:56 三合一
2.2-mesh模块 P4 - 57:55 自底向上的网格划分
自下而上的网格划分不要黄色、绿色
粉色的混用
2.2-mesh模块 P4 - 01:08:58 生成网格部件
2.2-mesh模块 P4 - 01:13:37
2.2-mesh模块 P4 - 01:16:53 网格检查
参考国标参数,进行具体的质量把控

2.3 Assembly模块 P5 - 00:07 装配体

独立实体只能针对part画网格
2.3 Assembly模块 P5 - 20:57 装配体约束
2.3 Assembly模块 P5 - 28:41 共节点操作

abaqus中共节点是新生成一个零部件
3.1 静力学分析概述 P6 - 00:01 静力学分析



3.2 实体结构静力学分析 P7 - 00:09 实体结构静力学分析

mm单位制下:钢的杨氏模量:2.1E5
3.2 实体结构静力学分析 P7 - 14:11 网格
3.2 实体结构静力学分析 P7 - 15:29 求解
求解器-场输出(云图)-历史输出(变量-时间历史曲线)
3.2 实体结构静力学分析 P7 - 18:19 连接关系构建
相互作用
边界条件设定:载荷(均布载荷)、位移边界条件(约束)
3.2 实体结构静力学分析 P7 - 21:55 后处理
3.2 实体结构静力学分析 P7 - 25:17 视口注释选项
3.2 实体结构静力学分析 P7 - 27:29 掌握重力的加载方法
9800mm/s2
考虑重力->质量->,就要设置密度7.85e-9 t/mm33.2 实体结构静力学分析 P7 - 30:13
3.3 壳体结构静力学分析 P8 - 02:50 壳体结构


3.3 壳体结构静力学分析 P8 - 08:51
3.3 壳体结构静力学分析 P8 - 12:39 求解
静力学分析的历史输出可以跳过
3.3 壳体结构静力学分析 P8 - 16:53 结果3.3 壳体结构静力学分析 P8 - 17:53 应力结果
result->section points(应力图S->截面点)->
SENG (fraction=-1.0) 下侧表面
SPOS (fraction=1.0) 上侧表面
3.3 壳体结构静力学分析 P8 - 19:31 SENG、SPOS
也可以修改成”包络“,就不用管上层还是下层了,它可以显示模型整个求解结果的最大值。
3.3 壳体结构静力学分析 P8 - 20:40 实体模型如何抽取中面
3.3 壳体结构静力学分析 P8 - 21:34 建模-抽取中面
指派中面区域、几何编辑、

3.3 壳体结构静力学分析 P8 - 22:39 属性
来自几何

3.3 壳体结构静力学分析 P8 - 24:08 结果
两个结果进行对比-双窗口显示
3.4 梁结构静力学分析 P9 - 00:08 梁结构静力学分析

beam-steel-box-

法向设定
剖面显示
3.4 梁结构静力学分析 P9 - 11:40 网格划分
单元类型B31(默认)
装配体
3.4 梁结构静力学分析 P9 - 13:29 nigeom-几何非线性
3.4 梁结构静力学分析 P9 - 16:35 结果
RF:支反力
第四章----
4.1 非线性分析概述 P10 - 00:09 非线性分析



双稳态分析
几何非线性
隐式分析:几何非线性开关是off
显示分析:几何非线性开关默认打开

材料非线性

边界非线性

隐式分析:
4.1 非线性分析概述 P10 - 14:18

隐式分析:牛顿-拉夫逊
显式计算:中心差分法(显示分析中不存在增量步的控制大小的)
4.2 几何非线性分析 P11 - 00:42 几何非线性分析

当使用Independent方法时,装配体的网格是在实例级别上生成的。实例是一个或多个零件的重复副本或镜像。在这种方法中,装配体的网格是在实例级别定义的,而不是在零件级别。
4.2 几何非线性分析 P11 - 05:45 step
静力通用分析步,未打开几何非线性开关,即不考虑几何非线性,也就是说在几何层面只是一个线性小变形分析。
进行非线性分析:4.2 几何非线性分析 P11 - 09:51
为了结构计算更快,可以考虑不打开几何非线性开关
模型由于受力引起的位移比较大时,可以考虑打开几何非线性开关

4.3 材料非线性分析 P12 - 00:25 弹塑性材料

塑性参数
屈服应力

前处理-几何模型构建-单位系统-mm-MPa
-材料参数创建-弹性(2.1E5,0.3)-塑性参数-塑性(真实应力应变-真实塑性应力-塑性应变(从0开始))
4.3 材料非线性分析 P12 - 03:07
abaqus所定义的属性参数是真实的应力应变曲线

-创建截面4.3 材料非线性分析 P12 - 10:45
-网格系统的构建-网格划分、单元类型、装配
求解-求解器的设定(静力、通用)-打开几何非线性开关
输出-场输出(默认)-历史输出(跳过)
-连接关系构建
-边界条件设定-位移、载荷边界条件
4.3 材料非线性分析 P12 - 15:17 关于载荷是如何加载的
荷载不是一步到位就加上去的,而是通过分析步逐步加上去的(增量步)
4.3 材料非线性分析 P12 - 18:32 打关闭几何非线性开关
计算失败
4.3 材料非线性分析 P12 - 21:22 如何获取应力-应变关系
PEEQ:等效塑性应变
4.3 材料非线性分析 P12 - 21:57 odb场变量输出
ODB场变量输出用于描述某个量随空间位置的变化,历史变量输出用于描述某个量随时间的变化。场变量输出的语句可以定义需要输出区域,例如输出在某个步骤的某个帧时的位移场。历史变量输出的语句则可以定义需要输出的历史变量,如位移、应力等。


Plot或者save
在左侧结果栏XYData中会有相应结果。
4.3 材料非线性分析 P12 - 22:28
再进行一个"Operate on XY data"输出
数据整合“combine(X,X)”

4.3 材料非线性分析 P12 - 23:27 曲线视图参数修改
model1->model3模拟载荷的加载和卸载

由于模型只通过一部求解就收敛4.3 材料非线性分析 P12 - 25:40 打开增量步

4.3 材料非线性分析 P12 - 28:13 不考虑塑性变形-(弹性)
model3 -> model4,删除掉塑性参数

4.4 边界非线性 P13 - 00:09 边界非线性分析

法向接触:硬接触、软接触
切向接触:有无摩擦
4.4 边界非线性 P13 - 01:06 模型

4.4 边界非线性 P13 - 02:45 模型导入(step格式)
模型诊断(无效实体、微小特征)
几何诊断

4.4 边界非线性 P13 - 03:50 单位制判定
长度单位的判定mm/MPa/t
材料
网格系统:4.4 边界非线性 P13 - 05:58
求解4.4 边界非线性 P13 - 08:36
连接关系构建4.4 边界非线性 P13 - 10:56
接触5要素:
①主面(大、硬、网格粗糙)
②从面(小、软、网格细致)
③接触状态(过盈接触:主面-从面存在过盈/穿透;间隙接触:主面-从面存在间隙;正接触:主面-从面刚好接触)
④接触类型(接触作用属性)4.4 边界非线性 P13 - 16:08
切向行为(默认是无摩擦)设定有摩擦-罚-摩擦系数为0.15
法向行为(默认是硬接触,硬接触不需要参数)保持默认
⑤接触参数
边界条件设定4.4 边界非线性 P13 - 20:44
pressure 50MPa
作业-提交 结果4.4 边界非线性 P13 - 23:00
然后就是几何非线性打开
接触压力4.4 边界非线性 P13 - 28:02CPRESS
如果模型不收敛->什么原因?->接触究竟有没有产生
∴可以根据CPRESS接触压力来判定接触是否产生

5动力学分析概述5.1 动力学分析概述 P14 - 00:06

5.1 动力学分析概述 P14 - 00:49 动力学分析基本理论

分类

模态分析:结构振动分析方面最基本的分析(研究的是结构基本的固有属性)
谐响应分析、响应谱分析、随机振动分析、模态瞬态分析——基于模态叠加法
线性屈曲分析
静力学、动力学区分:5.1 动力学分析概述 P14 - 03:05 静力学、动力学区分

左端:固定约束
右端:时变载荷
前处理:
模型构建-材料参数(steel 密度:7.85e-9 (t/mm3) )-杨氏模量2.1e5,泊松比0.3
(beam)截面-剖面形状(圆r=0.5)-截面指派-截面法向
网格系统构建-网格划分-单元类型-装配
求解5.1 动力学分析概述 P14 - 07:58
5.1 动力学分析概述 P14 - 08:37
求解器设置(动力、隐式)-非线性开关on-固定步长-最大分析步1000-步长(增量步)设定0.001
场输出:调整输出频率为1

历史输出(跳过)
连接关系构建(跳过)
5.1 动力学分析概述 P14 - 10:47
边界条件设定—位移(约束)、载荷(集中力-正弦(周期函数))角频率:31.416-开始时间、开始幅值:0.5.1 动力学分析概述 P14 - 11:31
A:余弦分量
B:正弦分量

5.1 动力学分析概述 P14 - 12:33 job
5.1 动力学分析概述 P14 - 13:19 静力、通用分析
几何非线性开关on-固定步长-最大分析步1000-步长(增量步)设定0.001
result5.1 动力学分析概述 P14 - 16:08 结果图
模型区分:静力学分析的结果动画图更流畅-因为它是相对于初始时间计算的,而动力学分析是在前一个时间的基础上计算的。
5.1 动力学分析概述 P14 - 17:55 提取位移曲线

5.2模态分析

注:win11系统使用lanczos的时候会显示运算中,但实际不会运算,需要选择子空间

M:质量矩阵,在定义时需要定义一个密度
K:刚度矩阵,有弹性参数就可以
模特分析是求解的系统的固有属性,与载荷本身无关
a=3 ,b=3

model1-自由模态5.2 模态分析 P15 - 03:11
模型构建-材料参数(steel 密度:7.85e-9 (t/mm3) )-杨氏模量2.1e5,泊松比0.3
beam矩形截面a=3 ,b=3
梁的法向设定
网格系统创建-网格划分、单元类型、装配
求解:模态分析5.2 模态分析 P15 - 07:41
step-线性摄动-频率:

请求特征值个数选为value:20(提取前20阶模态)

场输出:U(位移结果)
历史输出:没有5.2 模态分析 P15 - 08:46
连接关系构建:跳过
边界条件设定:自由模态可跳过
job:提交
结果5.2 模态分析 P15 - 09:51
5.2 模态分析 P15 - 10:16 约束模态
加一个边界条件
后处理:模态振型、模态频率
5.2 模态分析 P15 - 11:59

自由模态中,前六阶模态都是一个刚体模态,本身并不涉及到变形(要么是转动,要么是移动)。到第七阶时才涉及到弹性的模态(第一阶弹性模态)。
5.2 模态分析 P15 - 13:41 约束模态结果
5.2 模态分析 P15 - 14:37 如何查看模态频率
下图:模态频率or result->step/Frame(分析步/帧)。可以看到每一阶的模态频率。
如果说某两阶模态数据完全相同,那么它俩之间是一个正交模态

5.2 模态分析 P15 - 15:37 预应力模态
model-3
预应力模态在计算的时候本身我们需要去计算一下预应力,所以在分析步中再进行一个设定:
step1:静力学分析
step2:模态分析

5.2 模态分析 P15 - 16:34

5.3谐响应分析5.3 谐响应分析 P16 - 00:07


a=3,b=3

前处理5.3 谐响应分析 P16 - 03:33 前处理
材料:线弹性材料——密度(steel 密度:7.85e-9 (t/mm3) )——弹性(杨氏模量2.1e5,泊松比0.3)
截面—截面类型、剖面尺寸—法向设定(法向不能与线条方向同向)


5.3 谐响应分析 P16 - 07:49 求解
求解器——谐响应分析-模态叠加法-step1:模态分析——step2:谐响应分析

step1:

提取前20阶模态用于后续计算。

step2:5.3 谐响应分析 P16 - 09:23
有了前面设置的模态分析步后, “线性摄动”下方便有了很多的选择
选择“稳态动力学、模态”

扫频上下限和扫频点设置
5.3 谐响应分析 P16 - 10:06


5.3 谐响应分析 P16 - 11:45 场输出创建
默认情况下,软件并不会针对于这个谐响应来给它输出对应的计算请求,因此在场输出管理器那里是没有输出的。需要进行单独额外的创建:
(历史输出、场输出选一个)
输出S和U:

5.3 谐响应分析 P16 - 13:31

5.3 谐响应分析 P16 - 14:06 job
5.3 谐响应分析 P16 - 14:52 结果
5.3 谐响应分析 P16 - 15:50 幅频曲线
选择场输出之前要先关闭模态分析的分析步(step1)(结果—>激活的分析步/帧)
5.3 谐响应分析 P16 - 16:38 对数曲线
5.4 线性屈曲分析 P17 - 00:26 线性屈曲分析



求解临界载荷

建模——材料——截面——法向设定
(临界应力公式中,不涉及材料密度,所以设不设定也无所谓)
网格——单元类型——装配
5.4 线性屈曲分析 P17 - 07:34 求解or屈曲模态分析
分析步——

几何非线性是默认关闭的,因为此处没办法考虑非线性因素,另两种非线性(边界、材料)也会被过滤掉。

5.4 线性屈曲分析 P17 - 09:06 场输出
屈曲分析也叫做屈曲模态分析——>模态分析一般只关心场输出而不太关心历史输出
just "U"
即模态反应的结构位移的一个关系


连接关系构建——跳过
5.4 线性屈曲分析 P17 - 10:12 边界条件

轴向载荷CF1:-(屈曲分析时载荷大小无关系)(因为在后续判定临界载荷时,是会给它乘以一个相应系数的)(特征值乘以当前所加载荷就是失稳时载荷的实际大小)
5.4 线性屈曲分析 P17 - 11:08
5.4 线性屈曲分析 P17 - 11:28 job
5.4 线性屈曲分析 P17 - 13:07 临界载荷
载荷大小*特征值

特征值可以反应系统的特性,具体可以参考线性代数、高等工程数学去看一下……
5.4 线性屈曲分析 P17 - 14:36 model2实例(关于临界载荷的值)

∴屈曲分析中,没必要去关心载荷的大小
5.5 模态瞬态分析 P18 - 00:07 模态瞬态分析

5.5 模态瞬态分析 P18 - 00:42
广义动力学微分方程,软件求解时有两种方法:
一种是隐式动力学(dynamic implicit分析步)
一种是模态叠加法(mode dynamic):对整个模型进行模态分析求解,得到模态结果后,通过模态叠加法得到整个真实物理空间or时域中的动力学行为表现。

分析结构在瞬态载荷下的响应。

材料-截面-法向设定-网格-单元类型-装配
5.5 模态瞬态分析 P18 - 05:28 求解
求解


step1:


step-2:


5.5 模态瞬态分析 P18 - 07:26 输出



5.5 模态瞬态分析 P18 - 08:25
5.5 模态瞬态分析 P18 - 09:49 连接
5.5 模态瞬态分析 P18 - 10:08 边界条件
step1-完全固定
step2-载荷-周期
5.5 模态瞬态分析 P18 - 12:23 job
报错
回到场输出定义输出请求

(查官方的手册,简单来说就是不能用默认的选项(preselected defaults),但亲测也不必和老师的完全一致,有改动就可以运行)
再次提交5.5 模态瞬态分析 P18 - 13:47
5.5 模态瞬态分析 P18 - 14:37 model2
5.5 模态瞬态分析 P18 - 17:22 结果
二者对比
(注:由于我在操作时一直没有运行完成,所以后面这些没有自己操作了,只进行了一个简单的记录,可能对模态瞬态分析还不是很来理解,后面如果要用到的话还需要再深入理解一下)
6.16.1 热力学简介&热传导分析 P19 - 00:06 热力学&热传导


间接耦合:先计算出温度场—>温度场导入结构场进行计算
直接耦合:温度场和结构场同时进行计算

6.1 热力学简介&热传导分析 P19 - 04:04 temp
temp
先去学一下第七章
7.1 多体动力学分析 P21 - 00:01 多体动力学分析
多体该如何定义?

运动副的使用or connect单元的使用
平面副:涉及到三个方向的自由度问题—>每个方向的运动轨迹该如何进行定义
7.1 多体动力学分析 P21 - 00:59 模型

前处理
建模(导入)—模型诊断:有效实体、微小特征—单位制判定
材料—(steel 密度:7.85e-9 (t/mm3) )-杨氏模量2.1e5,泊松比0.3—截面—截面指派
网格系统构建—装配—网格—单元类型
求解7.1 多体动力学分析 P21 - 06:53 求解
求解器-step-动力、隐式(dynamic implicit)-on几何非线性开关-Time period设置为360秒—增量大小:固定增量步0.3

7.1 多体动力学分析 P21 - 09:19
场输出—云图—频率改为1
历史输出(变量相对于时间的历史曲线)—获得运动副的数据
连接关系构建—相邻部件之间的相对运动(运动副)—平面副、移动副、转动副—connector7.1 多体动力学分析 P21 - 10:47 connector
——connector单元的使用方式:连接关系(绑定)、运动副(平面副)、发布内容
如何定义运动副:需要载体(wire特征)、需要属性(平面副)、需要方向(基准坐标系)
7.1 多体动力学分析 P21 - 12:43 相互作用
后处理
在安装ABAQUS的目录下找到一个文件夹叫abaqus_plugins,然后把这个文件放到工作目录中
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,请联系删