Abaqus无限元的建立方法
无限元的添加方法
1.在你需要进行无限元的区域进行分区partion;
2.在seed的时候,在正方形的单元,长短边都洒一个种子;用结构划分方法进行mesh,
注意:这个时候把想划分成无限元的地方都用特别的一种单元表示;如:其他地方都用cax4r,无限元地方都用cax4;
3.在Abaqus-model-Edit keywords里,一开头就会找到这两个单元的名称,然后把cax4改
成cinax4;
4.提交job就可以了。
ABAQUS有限元软件基本操作说明.
Abaqus仿真分析操作说明 1.单位一致性(未列出参照国际单位) 长度:米(m) 力:牛(N) 质量:千克(kg) 时间:秒(s) 强度(压力):帕(Pa) 能量:焦耳(J) 密度:千克/立方米(kg/m3) 加速度:米/平方秒(m/s2) 2.模型(part)的建立 首先用三维绘图软件(CAD、PROE、SOLIDEDGE、SOLIDWORKS等)将模型画好。 3.模型(part)导入ABAQUS软件 ①将模型另存为sat或stp(step),示意图如下; 文件名最好存为英文字母。 ②模型另存为sat或stp(step)格式后,到“选项”进行设置,设置完成后将模型另存 好(存放位置自设,能找到就好),示意图如下;
③打开已经安装好的ABAQUS 软件,选中左上角“文件→导入→部件” ,示意图如下; 双击
4.模型(part)的参数设置和定义 到上面这一步骤,模型导入已经完成,接下来就是一些参数的设置和分析对象的定义。 具体的分析步骤按照下图所示一步一步完成即可。 (1) (2) (3) (4) (6) (5) (7)
(1) “属性”步完成材料的定义。具体参数设置见下图: 1.双击“创建材料” 2.自定义名称 3.自定义材料描述 4.在“通用”下双击“密度”进行参数设置 5.输入材料密度,单位kg/m 3。
6.在“力学”下双击“弹性”进行参数设置。 7.输入材料杨氏模量(Pa)和泊松比(无单位),单击“确定”完成参数设置。
8.双击“创建截面”,“类别”和“类型”默认。 9.单击“继续”。 10.参数默认,单击“确定”。
abaqus安装说明
闲话不说,直接上链接 https://www.360docs.net/doc/e917539875.html,/s/122MWa abaqus 6.13对操作系统的新要求: 自abaqus 6.13版本开始,将不再支持windows 的32位操作平台; 同时,也不再支持windows xp和 windows vista操作系统; 安装: 1. Run "Install Abagus Product & Licensing" 2. In SIMULIA FLEXnet License Server window select "Just install the license utilities" NOTE: If you already have SIMULIA FLEXnet License Server for ABAQUS 6.12-3 installed and running you can use it for 6.13-1 too 3. After finishing License Utilities setup copy files "ABAQUS.lic" and "ABAQUS.log" to
专业ABAQUS有限元建模经验笔记
基于ABAQUS的有限元分析和应用 第一章绪论 1.有限元分析包括下列步骤: 2.为了将试验数据转换为输入文件,分析者必须清楚在程序中所应用的和由实验人员提供的材料数据的应力和应变的度量。 3.ABAQUS建模需注意以下内容: 4.对于许多包含过程仿真的大变形问题和破坏分析,选择合适的网格描述是非常重要的,需要认识网格畸变的影响,在选择网格时必须牢牢记住不同类型网格描述的优点。 第二章ABAQUS基础 1.一个分析模型至少要包含如下的信息:离散化的几何形体、单元截面属性、材料数据、载荷和边界条件、分析类型和输出要求。 ①离散化的几何形体:模型中所有的单元和节点的集合称为网格。 ②载荷和边界条件: 2.功能模块: (1)Assembly(装配):一个ABAQUS模型只能包含一个装配件。 (2)Interaction(相互作用):相互作用与分析步有关,这意味着用户必须规定相互作用是在哪些分析步中起作用。 (3)Load(载荷):载荷和边界条件与分析步有关,这意味着用户指定载荷和边界条件是在哪些分析步中起作用。 (4)Job(作业):多个模型和运算可以同时被提交并进行监控。 3.量纲系统 ABAQUS没有固定的量纲系统,所有的输入数据必须指定一致性的量纲系统,常用的一致性量纲系统如下:
4.建模要点 (1)创建部件:设定新部件的大致尺寸的原则必须是与最终模型的最大尺寸同一量级。(2)用户应当总是以一定的时间间隔保存模型数据(例如,在每次切换功能模块时)。(3)定义装配: 在模型视区左下角的三向坐标系标出了观察模型的方位。在视区中的第2个三向坐标系标出了坐标原点和整体坐标系的方向(X,Y和Z轴)。 (4)设置分析过程: (5)在模型上施加边界条件和荷载: 用户必须指定载荷和边界条件是在哪个或哪些分析步中起作用。 所有指定在初始步中的力学边界条件必须赋值为零,该条件是在ABAQUS/CAE中自动强加的。 在许多情况下,需要的约束方向并不一定与整体坐标方向对齐,此时用户可定义一个局部坐标系以施加边界条件。 在ABAQUS中,术语载荷通常代表从初始状态开始引起结构响应发生变化的各种因素,包括:集中力、压力、非零边界条件、体力、温度(与材料热膨胀同时定义)。
扩展有限元简介
扩展有限元 有限元是将一个物理实体模型离散成一组有限的相互连接的单元组合体, 该方法在考虑物体内部存在缺陷时间,单元边界与几何界面一致,会造成局部网格加密,其余区域稀疏的非均匀网格分布,在网格单元中最小的尺寸会增加计算成本,再者裂纹的扩展路径必须预先给定只能沿着单元边界发展。 1999年,美国西北大学Beleytachko 提出了扩展有限法,该方法是对传统有限元法进行了重大改进。扩展有限元法的核心思想是用扩充带有不连续性质的形函数来代表计算区域内的间断,在计算过程中,不连续场的描述完全独立于网格边界,在处理断裂问题有较好的优越性。利用扩展有限元,可以方便的模拟裂纹的任意路径,还可以模拟带有孔洞和夹杂的非均质材料。 扩展有限元是以标准有限元的理论为框架,保留传统有限元的优点,目前商业软件中如Abaqus 等都加入扩展有限元的分析模块。 扩展有限元以有限元为基本框架,主要针对不连续问题进行研究,相对于传统有限元方法,它克服了裂纹扩展问题的不足。其采用节点扩展函数,其中包括2个函数:裂纹尖端附近渐进函数表示裂纹尖端附近的应力奇异性;间断函数表示裂纹面处位移跳跃性。整体划分位移函数表示为 αααI =I I I =∑∑++=b x F a x H u x N x u N i )(])()[()('41 1 式中:)(x N I 为常用的节点位移函数;I u 为常规形状函数节点自由度,适用于模型中的所有节点;)(x H 为沿裂纹面间断跳跃函数;I a 为节点扩展自由度向量,这项只对形函数被裂纹切开的单元节点有效;)(x F α为裂纹尖端应力渐进函数;αI b 为节点扩展自由度向量,这项只对形函数被裂纹尖端切开的单元节点有效。 沿裂纹面间断跳跃函数)(x H 表达式为: otherwise n x x if x H 0)(11)(*≥-???-= 式中:x 为样本点;*x 距x 最近点;n 为单位外法线向量。 各向同性材料的裂纹尖端渐进函数)(x F α表达式为: ????? ?=2cos sin ,2sin sin ,2cos ,2sin )(θθθθθθαr r r r x F 裂纹尖端的渐进函数并不局限于各向同性弹性材料的裂纹建模。可用于弹塑性指数硬化材料,不同的裂纹尖端渐进函数的形式与裂纹位置、非线性材料变形程度有关。
超详细Abaqus安装教程
超详细A b a q u s安装教 程 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
Abaqus2017 安装教程 将安装镜像加载至虚拟光驱 以管理员身份运行J:\1下的,保持默认点击下一步。 首先安装的是拓展产品文档,点击“下一步”,选择安装目标,并点击“下一步” 选择文档需要包含的部件,并点击“下一步” 提示程序安装信息足够,点击“安装” 提示SIMULIA 2017文档安装成功,点击“关闭”。 接着会自动弹出Abaqus Simulation Services,修改安装目标地址,并点击“下一步” 选择您需要的部件,并点击“下一步” 检测安装信息足够,点击“安装”, 提示安装成功够点击“关闭” 接来下会自动安装Abaqus Simulation Services CAA API,点击“下一步”, 选择您需要的安装的部件,点击下一步 安装完成后“关闭” 接下来是自动安装 Abaqus CAE 找到安装包里的_SolidSQUAD_文件夹,将里面的License文件复制到Abaqus安装目录里的SIMULIA文件夹里。然后打开License文件夹,改.lic许可证文件的计算机名,同时再新建一个.log日志文件。 粘贴到D:\SIMULIA 下 在License下新建一个文本文档,重命名为 用记事本打开 使用计算机名替换this_host 保存后退出。 以管理员方式打开,点击Config Services,按如下配置 点击Save Service。切换到Start/Stop/Reread选项卡,点击Stop Server,再点击Start Server。下面提示Server Start Successful则配置成功。关闭窗口。 回到Abaqus CAE的安装界面。 在License Server 1 中输入27011@DESKTOP-Q8CNNLR 注:DESKTOP- Q8CNNLR 是计算机的用户名。点击下一步。 点击下一步 修改目录,点击下一步 设置工作空间路径,建议选择较大的硬盘分区。点击“下一步” 信息确认无误开始安装。 点击Continue 提示Abaqus CAE安装完成,点击关闭。 下面是Tosca 2017的安装。根据需求选择安装。 根据需求选择接口 若安装按ANSA可选择路径,没有则直接下一步。 若没有安装Fluent ,取消勾选FLUENT 剩下步骤类似上面。最后点击安装。 最后是 Isight 2017的安装。步骤后之前相同,一直点下一步记忆可以了
abaqus有限元分析过程
一、有限单元法的基本原理 有限单元法(The Finite Element Method)简称有限元(FEM),它是利用电子计算机进行的一种数值分析方法。它在工程技术领域中的应用十分广泛,几乎所有的弹塑性结构静力学和动力学问题都可用它求得满意的数值结果。 有限元方法的基本思路是:化整为零,积零为整。即应用有限元法求解任意连续体时,应把连续的求解区域分割成有限个单元,并在每个单元上指定有限个结点,假设一个简单的函数(称插值函数)近似地表示其位移分布规律,再利用弹塑性理论中的变分原理或其他方法,建立单元结点的力和位移之间的力学特性关系,得到一组以结点位移为未知量的代数方程组,从而求解结点的位移分量. 进而利用插值函数确定单元集合体上的场函数。由位移求出应变, 由应变求出应力 二、ABAQUS有限元分析过程 有限元分析过程可以分为以下几个阶段 1.建模阶段: 建模阶段是根据结构实际形状和实际工况条件建立有限元分析的计算模型――有限元模型,从而为有限元数值计算提供必要的输入数据。有限元建模的中心任务是结构离散,即划分网格。但是还是要处理许多与之相关的工作:如结构形式处理、集合模型建立、单元特性定义、单元质量检查、编号顺序以及模型边界条件的定义等。
2.计算阶段:计算阶段的任务是完成有限元方法有关的数值计算。 由于这一步运算量非常大,所以这部分工作由有限元分析软件控制并在计算机上自动完成 3.后处理阶段: 它的任务是对计算输出的结果惊醒必要的处理, 并按一定方式显示或打印出来,以便对结构性能的好坏或设计的合理性进行评估,并作为相应的改进或优化,这是惊醒结构有限元分析的目的所在。 下列的功能模块在ABAQUS/CAE操作整个过程中常常见到,这个表简明地描述了建立模型过程中要调用的每个功能模块。 “Part(部件) 用户在Part模块里生成单个部件,可以直接在ABAQUS/CAE环境下用图形工具生成部件的几何形状,也可以从其它的图形软件输入部件。 Property(特性) 截面(Section)的定义包括了部件特性或部件区域类信息,如区域的相关材料定义和横截面形状信息。在Property模块中,用户生成截面和材料定义,并把它们赋于(Assign)部件。 Assembly(装配件) 所生成的部件存在于自己的坐标系里,独立于模型中的其它部件。用户可使用Assembly模块生成部件的副本(instance),并且在整体坐标里把各部件的副本相互定位,从而生成一个装配件。 一个ABAQUS模型只包含一个装配件。
ABAQUS版本XFEM扩展元例子的详细图解
A B A Q U S6.9版本X F E M(扩展有限元)例子的详细图解 一、part模块中的操作: 二、 1.生成一个新的part,取名为plate,本part选取3Ddeformablesolidextrusion类型(如图1) 三、 2.通过Rectangle工具画出一长3,高6的矩形。考虑使用工具栏add-dimension和editdimension 来画出精确长度的模型。强烈建议此矩形的左上角坐标为(0,3),右下角坐标为(3,-3)(如图2) 四、 3.完成后拉伸此矩形,深度为1.(如图3) 五、图1,图2,图3, 4.生成一个新的part,取名为crack,本part选取3Ddeformableshellextrusion类型(如图4)
5.生成一条线,此线的左端点坐标为(0,0.08),右端点坐标为(1.5,0.08) 6.完成后拉伸此线,深度为1.(如图6) 7.保存此模型为XFEMtutor(如图7),以后经常保存模型,不再累述。 8.在partPlate中分别创建4个集合,分别为:all,bottom,top和fixZ,各部分的内容如图8~11所示。
二、Material模块中的操作: 1.创建材料elsa,其弹性参数为E=210GPa,泊松比为0.3(如图12) 最大主应力失效准则作为损伤起始的判据,最大主应力为84.4MPa(如图13)
损伤演化选取基于能量的、线性软化的、混合模式的指数损伤演化规律,有关参数为 G1C=G2C=G3C=42200N/m, =1.(如图14) 2.创建一个SolidHomogeneous的section,名为solid(如图15),此section与材料elsa相联(如图16),并将此section赋给platepart(也就是集合all)(如图17) 3.赋予材料取向,分别如图18~21所示。
abaqus 有限元分析(齿轮轴)
Abaqus分析报告 (齿轮轴) 名称:Abaqus齿轮轴 姓名: 班级: 学号: 指导教师:
一、简介 所分析齿轮轴来自一种齿轮泵,通过用abaqus软件对齿轮轴进行有限元分析和优化。齿轮轴装配结构图如图1,分析图1中较长的齿轮轴。 图1.齿轮轴装配结构图 二、模型建立与分析 通过part、property、Assembly、step、Load、Mesh、Job等步骤建立齿轮轴模型,并对其进行分析。 1.part 针对该齿轮轴,拟定使用可变型的3D实体单元,挤压成型方式。 2.材料属性 材料为钢材,弹性模量210Gpa,泊松比0.3。
3.截面属性 截面类型定义为solid,homogeneous。 4.组装 组装时选择dependent方式。 5.建立分析步 本例用通用分析中的静态通用分析(Static,General)。 6.施加边界条件与载荷 对于齿轮轴,因为采用静力学分析,考虑到前端盖、轴套约束,而且根据理论,对受力部分和轴径突变的部分进行重点分析。 边界条件:分别在三个轴径突变处采用固定约束,如图2。 载荷:在Abaqus中约束类型为pressure,载荷类型为均布载荷,分别施加到齿轮接触面和键槽面,根据实际平衡情况,两力所产生的绕轴线的力矩方向相反,大小按比例分配。 均布载荷比计算: 矩形键槽数据: 长度:8mm、宽度:5mm、高度:3mm、键槽所在轴半径:7mm 键槽压力面积:S1 = 8x3=24mm2 平均受力半径:R1=6.5mm 齿轮数据:= 齿轮分度圆半径:R2 =14.7mm、压力角:20°、 单个齿轮受力面积:S2 ≈72mm2 通过理论计算分析,S1xR1xP1=S2xR2xP2,其中,P1为键槽均布载荷
abaqus扩展有限元(xfem)例子(裂缝发展) ()
Abaqus扩展有限元(XFEM)例子(裂缝发展) part模块中的操作: 1. 生成一个新的part,取名为plate,本part选取3D deformable solid extrusion类型(如图1) 2.通过Rectangle工具画出一长3,高6的矩形。考虑使用工具栏add-dimension和edit dimension来画出精确长度的模型。强烈建议此矩形的左上角坐标为(0,3),右下角坐标为(3,-3)(如图2) 3. 完成后拉伸此矩形,深度为1.(如图3) 4. 生成一个新的part,取名为crack,本part选取3D deformable shell extrusion类型(如图4)
5.生成一条线,此线的左端点坐标为(0,0.08),右端点坐标为(1.5,0.08) 6 . 完成后拉伸此线,深度为1.(如图6) 7.保存此模型为XFEMtutor(如图7),以后经常保存模型,不再累述。 8. 在part Plate中分别创建4个集合,分别为:all,bottom,top和fixZ,各部分的内容如图
8~11所示 Material模块中的操作: 1 创建材料elsa,其弹性参数为E=210GPa,泊松比为0.3(如图12) 2 最大主应力失效准则作为损伤起始的判据,最大主应力为84.4MPa(如图13)
3.损伤演化选取基于能量的、线性软化的、混合模式的指数损伤演化规律,有关参数为G1C= G2C= G3C=42200N/m,a=1.(如图14) 4.创建一个Solid Homogeneous 的section,名为solid(如图15),此section与材料elsa相
abaqus安装方法详解
***防火墙英文存放位置及安装路径,系统组件…… 第一部分Abaqus的安装问题(不含子程序) 1)用虚拟光驱加载DVD2,安装Document,直接运行根目录下的setup.exe 即可,安装过程比较简单。 (完成1后不要急着安装啊!因为你需要做一些事情来使得你的电脑可以破解abaqus。做什么呢!需要做两项,分别是: 1.1.设置一个环境变量,变量名为:LM_LICENSE_FILE;变量值为:27011@127.0.0.1。 这个时候有人会问,这是咋回事啊!因该是27011@自己的电脑名称。 我要告诉你这个127.0.0.1就是指你的电脑。所以不用再写你的电脑名字了,要是万一你的电脑名字是汉语的,那么还不好使呢! 这个步骤的目的在于在你的电脑里面建立了一个解码系统,可以明目张胆地使用abaqus。 1.2.修改abaqus安装盘中SHooTERS文件夹中的abaqus69.dat,打开它,将“this_host”修改为127.0.0.1。保存。) 根据个人安装经验,上述方法有时可能会失效,自己调整如下。 因为我下载的版本的license文件第一行为:SERVER THIS_host ID=20111111 27011 而不是SERVER THIS_host ID=20111111 27003 第4步:变量名LM_LICENSE_FILE,值为27011@hostname (hostname为你的计算机名字) 第8步:27003@hostname 更改为27011@hostname (hostname为你的计算机名字) 2)设置环境变量:鼠标右键点击桌面“我的电脑”图标,通过路径“属性->高级->环境变量”,然后在系统变量栏新建一个环境变量,变量名LM_LICENSE_FILE,值为27011@hostname。(以前版本的为27003等现为27011,hostname为你的计算机名) 3)用虚拟光驱加载DVD1,先安装License,运行 X:\win86_32\license\Windows\Disk1\InstData\VM\install.exe。安装过程中可能需要输入你的计算机名,一般上一步环境变量设置好了就不用输入了,安装时选择“just install the licenseing utilities”。注意:如果你的计算机上还装有abaqus 的其他版本,6.10版本的license可能会与低版本的发生冲突,导致无法安装第7步的product,所以需要把其他版本的license停掉,这样就可以了;我是讲6.8完全卸载之后再安装的6.10。 (中间选择Abaqus web server,很快安装好后,最后得画面会出现一个URL,例如http:// hostname:2080/v6.9/。需要拷贝一下,或者抄写下来。)
支架的有限元分析ABAQUS
支架的线性静力学分析实例:建模和分析计算 在此实例中读者将学习ABAQUS/CAE的以下功能。 1) Sketch功能模块:导人CAD二维图形,绘制线段、圆弧和倒角,添加尺寸,修改平面图,输出平面图。 2) Part功能模块:通过拉伸来创建几何部件,通过切割和倒角未定义几何形状。 3) Property功能模块:定义材料和截面属性。 4) Mesh功能模块:布置种子,分割实体和面,选择单元形状、单元类型、网格划分 技术和算法,生成网格,检验网格质量,通过分割来定义承受载荷的面。 5) Assembly功能模块:创建非独立实体。 6) Step功能模块:创建分析步,设置时间增量步和场变量输出结果。 7) Interaction功能模块:定义分布榈合约束(distributing coupling constraint)。 8) Load功能模块:定义幅值,在不同的分析步中分别施加面载荷和随时间变化的集中力,定义边界条件。 9) Job功能模块:创建分析作业,设置分析作业的参数,提交和运行分析作业,监控运行状态。 10) Visualization功能模块:后处理的各种常用功能。 结构静力学分析(static analysis)是有限元法的基本应用领域,适用于求解惯性及阻尼对结构响应不显著的问题。主要用来分析由于稳态外载荷引起的位移,应力和应变等。本章的静力学分析实例按照ABAQUS工程分析的流程对支架进行线性静力学分析,通过实例基本掌握了分析的流程,同时了解接触的定义。 1.问题描述 所示的支架,一端牢固地焊接在一个大型结构上,支架的圆孔中穿过一个相对较软的杆件,圆孔和杆件用螺纹连接。材料的弹性模量E=2100000MPa,泊松比为0.3。
abaqus中xfem扩展有限元教程
abaqus 中xfem扩展有限 元教程
part 模块中的操作: 1. 生成一个新的 part ,取名为 plate ,本 part 选取 3D deformable solid extrusion 类型 (如图1) 2. 通过Rectangle 工具画出一长 3,高6的矩形。考虑使用工具栏 add-dimension 和edit dimension 来画出精确长度的模型。强烈建议此矩形的左上角坐标为( 0, 3),右下角坐标 为(3,-3)(如图2) 3.完成后拉伸此矩形,深度为 1.(如图3 )3D '、2D Planw I ' Axisymmetric Tyre Options ” Di scr^te ri gi >1 f'■ Analytical ri 4.生成一个新的 part ,取名为 crack ,本 part 选取 3D deformable shell extrusion 类型 (如图4) 叩刊网扌 rr Ack M ud-el L iLg. Spa-j-e (*) 3D { ' 29 Pl war ( ) Ajci symmetri c Typ? @ H 栏 £oir.ahle: :;Di 5?r ?tc ari gi d Cj An>lytic41 rigid ■.. j Euler i an Opti QKS None available Q hl 迥 ⑥*1】 ■:.\ Wire (.Poiitt Base Feature Type Planar Ez trusi on Rezolution Swsep Xppr^MiTatt =it e Cine el 5.生成一条线,此线的左端点坐标为( 0, 0.08 ),右端点坐标为(1.5 , 0.08 ) ABAQUS/CAE实例教程 我们将通过ABAQUS/CAE完成上图的建模及分析过程。 首先我们创建几何体 一、创建基本特征: 1、首先运行ABAQUS/CAE,在出现的对话框内 选择Create Model Database。 2、从Module列表中选择Part,进入Part模块 3、选择Part→Create来创建一个新的部件。在 提示区域会出现这样一个信息。 4、CAE弹出一个如右图的对话框。将这个部件 命名为Hinge-hole,确认Modeling Space、Type和Base Feature的选项如右图。 5、输入200作为Approximate size的值。点击 Continue。ABAQUS/CAE初始化草图,并显示格子。 6、在工具栏选择Create Lines: Rectangle(4 Lines) ,在提示栏出现如下的提示后,输入(20,20)和 (-20,-20),然后点击3键鼠标的中键(或滚珠)。 7、在提示框点击OK按钮。CAE弹出 Edit Basic Extrusion对话框。 8、输入40作为Depth的数值,点击 OK按钮。 二、在基本特征上加个轮缘 1、在主菜单上选择Shape→Solid→Extrude。 2、选择六面体的前表面,点击左键。 3、选择如下图所示的边,点击左键。 4、如右上图那样利用图标创建三条线段。 5、在工具栏中选择Create Arc: Center and 2 Endpoints 6、移动鼠标到(40,0.0),圆心,点击左键,然后将鼠标移到(40,20)再次点击鼠标左键,从已画好区域的外面将鼠标移到(40,20),这时你可以看到在这两个点之间出现一个半圆,点击左键完成这个半圆。 7、在工具栏选择Create Circle: Center and Perimeter 8、将鼠标移动到(40,0.0)点击左键,然后将鼠标移动到(50,0.0)点击左键。 9、从主菜单选择Add→Dimension→Radial,为刚完成的圆标注尺寸。 10、选择工具栏的Edit Dimension Value图标 11、选择圆的尺寸(10)点击左键,在提示栏输入12,按回车。再次点击Edit Dimension Value,退出该操作。 12、点击提示栏上的Done按钮。 13、在CAE弹出的Edit Extrusion对话框内输入20作为深度的值。CAE以一个箭头表示拉伸的方向,点击Clip可改变这个方向。点击OK,完成操作。 三、创建润滑孔 1、进入Sketch模块,从主菜单选择Sketch→Create, 命名为Hole,设置200为Approximate Size的值,点击Continue。 2、创建一个圆心在(0,0),半径为3圆,然后点击 Done,完成这一步骤。 3、回到Part模块,在Part下拉菜单中选择Hinge-hole。 4、在主菜单中选择Tools→Datum,按右图所示选择对 话框内的选项,点击Apply。 5、选择轮缘上的一条边,见下图,参数的值是从0到1, 如果,箭头和图中所示一样就输入0.25,敲回车,否则就输入 0.75。ABAQUS/CAE在这条边的1/4处上创建一个点。 6、创建一个基线,在Create Datum对话框内选择Axis, ABAQUS平台的扩展有限元方法模拟裂纹实现 1.1 扩展有限元方法(XFEM)在ABAQUS上的实现 ABAQUS中XFEM的实现,两个步骤最为关键: 1、选择模型中可能出现的裂纹区域,将其单元设为具有扩展有限元性质的enrichment element. 2、其次重要的是选择恰当的破坏准则,使单元在达到给定的条件破坏,裂纹扩展。 在ABAQUS中模拟裂纹扩展的操作中,需要注意的是: 1、在Property模块,添加损伤演化参数、破坏法则、损伤稳定性参数 2、在Interaction模块,主菜单Special中创建XFEM的enrichment element 对于固定的裂纹模型,采用ABAQUS/STANDARD中使用奇异渐进函数。针对移动的裂纹问题,在XFEM中,有一种方法基于traction-separation cohesive behavior,即使用虚拟节点连续片段法进行移动裂纹建模,ABAQUS/STANDAR D 中用于计算脆性或韧性材料的裂纹初始化和扩展过程的模拟。另外一种cohesive segments method (粘性片段方法)可用于bulk material中的任意路径的裂纹初始化模拟扩展过程,由于裂纹扩展不依赖于单元边界,在XFEM中,裂纹每扩展一次需要通过一个完整单元,避免尖端应力奇异性。除此之外,ABAQUS为拥护提供了自定义子程序,来满足不同建模的需要。ABAQUS/STANDARD中的任意力学本构模型均可用来模拟扩展裂纹的力学特性。 由于XFEM采用的形函数在求解过程中,很容易造成逼近线性相关,极大的增加了收敛难度,到目前为止,能够实现扩展有限元的商业软件只有ABAQUS,但是ABAQUS为了减少求解难度,做了大量简化,因此用ABAQUS 扩展有限元模拟裂纹扩展时,有一些局限[16]: 1.扩展单元内不能同时存在两条裂纹,所以ABAQUS不能模拟分叉裂 纹; 2.在裂纹扩展分析过程中,每一个增量步的裂纹转角不允许超过90度; 3.自适应的网格是不被支持的; 4.固定裂纹中,只有各向同性材料的裂纹尖端渐进场才被考虑。 1.2 数值算例 ABAQUS中扩展有限元(XFEM)功能简介 扩展有限元(Extended Finite Element Method)是一种解决断裂力学问题的新的有限元方法,其理论最早于1999年,由美国西北大学的教授Belyschko和Black首次提出,主要是采用独立于网格剖分的思想解决有限元中的裂纹扩展问题,在保留传统有限元所有优点的同时,并不需要对结构内部存在的裂纹等缺陷进行网格划分。 ABAQUS基于在非线性方面的突出优势,在其6.9的版本中开始加入了扩展有限元功能,到6.13做了一些修正,加入了一些可以被CAE支持的关键字。目前为止,除了手动编程,能够实现扩展有限元常用的商业软件只有ABAQUS,今天,我们就来谈谈ABAQUS 中如何实现扩展有限元。 1. XFEM理论 在XFEM理论出现之前,所有对裂纹的静态模拟(断裂)都基本上是采用预留裂缝缺角,通过细化网格仿真裂缝的轮廓。而动态的模拟(损伤)基本上都是基于统计原理的Paris 方法。然而,断裂和损伤的结合问题却一直没有得到有效的解决,究其原因,在于断裂力学认可裂纹尖端的应力奇异现象(就是在靠近裂尖的区域应力值会变无穷大),并且尽可能的绕开这个区域。而损伤力学又没有办法回避这个问题(裂纹都是从尖端开裂的)。 从理论上讲,其实单元内部的位移函数(形函数)可以是任意形状的,但大多数的计算软件都采用了多项式或者插值多项式作为手段来描述单元内部的位移场,这是因为采用这种方法更加便于在编程中进行处理。但是这种方法的缺点就是,由于形函数的连续性,导致单元内部不可能存在间断。直到Belytschko提出采用水平集函数作为手段,其基本形式为 和 上面左边的等式描述了单元内裂缝的位置,右边的等式描述了裂尖的位置。与之对应的形函数便是 算例二铰链 一、创建部件 1、进入部件模块。。点击创建部件。 命名为Hinge-part,其他的选项选择如右下图所示。点击 “继续”,进入绘图区。 2、点击,在绘图区绘一个矩形。再点击,将尺寸改为 0.04*0.04。单击鼠标中键。 3、在弹出的对话框中输入0.04作为拉伸深度。点击”确定”。 4、点击创建拉伸实体,点击六面体的一个面,以及右侧的边。进入到绘图区域。 5、如下图那样利用创建三条线段。利用将两条横线都改为0.02mm长。 6、选择,做出半圆。 7、点击,以半圆的圆心为圆心,做圆。 8、点击为圆标注尺寸。输入新尺寸0.01。 9、在弹出的对话框里输入拉伸深度为0.02,拉伸方向:翻转。点击“确定”。 10、在模型树的部件里,选择圆孔部件。右击,编辑。将内孔直径改为0.012.。确定。 创建润滑孔 1、进入草图模块。创建名为hole的草图。如右图所示。单击“继续”。 2、单击做一个直径为0.012的圆。单击鼠标中键。进入部件模块。 3、选择主菜单栏的工具→基准。对话框选择格式如下图所示。 选择半圆形边。参数设为0.25。。单击中键,点就建好了。软件提示选择一个轴。那么,我们就创建一个基准轴。如上图右侧所示。选择刚刚建好的那一点以及圆孔的中心,过这两点创建一个轴。再在基准处点击如下图所示,选择刚刚建好的点和轴,那么面也就建好了。 4、点击,视图左下角的显示区显示,选择上一步中创建的基准面,再选一个边。如图所示。进入绘图区。 6、导入之前绘制的小润滑孔hole。利用将孔移植所需位置。单击中键。选择正确的翻 转方向。对话框按右下图设置。确定。 7、将部件的名称改成hinge-hole,并复制一个命名为hinge-solid。 将hinge-solid的模型树张开,删除其下的特征,即该部件不带孔。 8、创建第三个部件:刚体销。 点击创建部件按钮,命名为pin,解析刚体,旋转壳。具体见下图所示。单击“继 续”,在出现的旋转轴右侧画一条垂直向下的直线。用将该直线的长度改为0.06,与旋转轴的距离为0.012,点击确定,界面出现旋转之后的销。 统:Windows 7(32位系统)ABAQUS版本:6.9.3(DVD1为安装文件2.4G,DVD2为帮助文件1.8G)准备工作:1.由于安装文件为DVD格式,可下载并安装软件daemon_tools (DTLite4356-0091),直接打开DVD1,2 2.将License.dat用记事本打开,this_host改为本机系统:Windows 7(32位系统) 准备工作: 1.由于安装文件为DVD格式,可下载并安装软件daemon_tools (DTLite4356-0091),直接打开DVD1,2 2.将License.dat用记事本打开,this_host改为本机计算名(计算机属性,在“计算机名称、域或工作组设置”一栏找到“计算机全名”),27007不用改动 3.安装Microsoft Visual C++支持: 运行DVD1\win86_32\ 注:64位的机器请运行F:\ABAQUS6.9\win86_64文件夹下相应程序。 如果Microsoft Visual C++没有提前安装的话后边License会给以提示。 安装流程: 第一步:安装License 运行DVD1\ setup.exe \ (重要步骤)【右击install.exe—属性--兼容性—勾选“以兼容模式运行这个程序”—选择windows XP (service Pack 3)】。 选择License,一路Next直到出现需要输入HOSTNAME时,输入计算机全名,若已自动输入则Next,接着选择授权文件的安装类型,此处选择Just install the licensing utilities。 然后当有选择安装路径时自己选择想要的安装路径,然后Next直至完成。 安装完后将准备工作共的License.dat文件复制到安装盘(假定为C盘)C:\SIMULIA\License 目录。运行license utilities, 在config service中,service name: abaqus flexlm license server; 在“Path to the lmgrd.exe file”一栏中,选择指向“C:\SIMULIA\License\lmgrd.exe”在“Path to the license file”一栏中,选择指向“C:\SIMULIA\License\ABAQUS68_SUMMEREDITION.DA T”(第一步更改后的dat文件)在“Path to the debug log file”一栏中,选择指向“abaqus.log”(abaqus.log文件可以自己创建)Save service, 再start license。注意左下角出现start service successful. 第二步:安装product 兼容模式运行\ABAQUS6.9\win86_32\product\Windows\Disk1\InstData\VM\install.exe也可以在第一步的基础上选择product。 在需要输入Lisence server 1(REQUIRED)时,输入(27007@hostname),Server 2和Server 3可以不输入。 Next直至安装完成。 启动Abaqus CAE,先后看到命令提示符窗口和图形界面窗口,至此安装成功。 第三步:安装帮助文档 运行DVD2\ setup.exe \根据提示操作,在提示输入hostname/IP address时输入完整的计算机名称 然后当有选择安装路径时自己选择想要的安装路径,然后Next直至完成。 安装时license是关键,计算机名也很重要。 原文作者:houniao(转帖请注明作者) 基于ABAQUS 扩展有限元的裂纹模拟 化工过程机械622080706010 李建 1 引言 1.1 ABAQUS 断裂力学问题模拟方法 在abaqus中求解断裂问题有两种方法(途径):一种是基于经典断裂力学的模型;一种是基于损伤力学的模型。 断裂力学模型就是基于线弹性断裂力学及其基础上发展的弹塑性断裂力学等。如果不考虑裂纹的扩展,abaqus可采用seam型裂纹来分析(也可以不建seam,如notch型裂纹),这就是基于断裂力学的方法。这种方法可以计算裂纹的应力强度因子,J积分及T-应力等。 损伤力学模型是指基于损伤力学发展而来的方法,单元在达到失效的条件后,刚度不断折减,并可能达到完全失效,最后形成断裂带。这两个模型是为解决不同的问题而提出来的,当然他们所处理的问题也有交叉的地方。 1.2 ABAQUS 裂纹扩展数值模拟方法 考虑模拟裂纹扩展,目前abaqus有两种技术:一种是基于debond的技术(包括VCCT);一种是基于cohesive技术。 debond即节点松绑,或者称为节点释放,当满足一定得释放条件后(COD 等,目前abaqus提供了5种断裂准则),节点释放即裂纹扩展,采用这种方法时也可以计算出围线积分。 cohesive有人把它译为粘聚区模型,或带屈曲模型,多用于模拟film、裂纹扩展及复合材料层间开裂等。cohesive模型属于损伤力学模型,最先由Barenblatt 引入,使用拉伸-张开法则(traction-separation law)来模拟原子晶格的减聚力。这样就避免了裂纹尖端的奇异性。Cohesive 模型与有限元方法结合首先被用于混凝土计算和模拟,后来也被引入金属及复合材料。Cohesive界面单元要服从cohesive 分离法则,法则范围可包括粘塑性、粘弹性、破裂、纤维断裂、动力学失效及循环载荷失效等行为。 此外,从abaqus6.9版本开始还引入了扩展有限元法(XFEM),它既可以模拟静态裂纹,计算应力强度因子和J积分等参量,也可以模拟裂纹的开裂过程。被誉为最具有前途的裂纹数值模拟方法。本文将利用abaqus6.9版本中的扩展有限元法功能模拟常见的Ⅰ型裂纹的扩展。 2 Ⅰ型裂纹的扩展有限元分析 本文针对断裂力学中的平面Ⅰ型裂纹扩展问题用abaqus中的扩展有限元方法进行数值模拟,获得了裂纹扩展的整个过程,裂尖单元的应力变化曲线,以及裂纹尖端塑性区的形状。在此基础上绘制裂纹扩展的能量历史曲线变化趋势图。ABAQUS初学者使用算例复习进程
ABAQUS平台的扩展有限元方法模拟裂纹实现
ABAQUS中扩展有限元(XFEM)功能简介
abaqus实例详细过程(铰链)
ABAQUS安装及汉化方法
裂纹扩展的扩展有限元(xfem)模拟实例详解