ABAQUS中快速建立和修改非线性弹簧Spring2的方法

ABAQUS中快速建立和修改非线性弹簧
Spring2的方法
ABAQUS中建立非线性弹簧的方法整体的思路是：1.建立模型。

2.划分网格，需要注意的是划分网格时，接触的两个面上面划分的网格需要一样，保证接触的两个面划分完网格后的节点在同一个位置，方便后期建立弹簧单元。

3.建立点两个接触面的点的集合。

4.在Interaction中建立两个单元接触面的弹簧连接，建立一个就可以，便于后期编写inp。

5.建立job，并进行Check；再点击Write Input，生成inp文件，便于后期编辑。

6.进入后处理界面提取两个接触的面的节点编号和坐标。

7.采用Excel批量生成inp中的语句。

8.将生成的语句复制到inp文件对应位置。

9.在Job界面通过添加inp文件的方法提交模型进行计算。

下面将对每一个步骤进行详细的阐述。

1.建立模型
2.划分网格
在Mesh窗口中通过Seed Edges将接触面位置布置一定数量的种子，这里面是在圆弧上布置10个种子，高度方向布置20个种子。

在接触面的另外一个面对应的位置也需要布置相同数量的种子，如下图所示，在圆弧上布置10个种子，高度方向布置20个种子。

完成后划分网格。

便于后期建立点的集合，划分完成后见下图。

可以看出接触面两边的点是重合的。

3.建立点两个接触面的点的集合
在Step中，选择Tools--Set—Manager，点击create新建集合，注意type选择Node。

最下面选择选取点的方式是by angle，这样可以一次性选择一个面上所有的点。

接触的两个面都必须要建立点的集合。

如下图所示。

4.在Interaction中建立两个单元接触面的弹簧连接
在Interaction中，选择Special—Springs/Dashpots，选择接触面上相邻的两个点，建立弹簧单元，这里面不需要输入精确的的数据，只是为了后面编写inp时了解建立弹簧单元语句的格式要求和需要添加的位置。

具体见下图。

5.建立job，并生成inp文件
在Job中建立job，并进行Check；并点击Write Input输出inp文件，inp文件在保存改模型的目录下可以找到。

如下图所示。

6.进入后处理界面提取两个接触的面的节点编号和坐标
进入Tools--Display Group—Create，显示的页面中Item选择Nodes，选择在第三步中建立的节点集合。

可以看到在显示的页面已经出现了
该节点集合。

选择下面的Save Selection As Dsiplay group。

对该节点集合进行命名。

接触面的两个面都必须要进行group的建立。

选择Tools---Query---Probe values。

在Probe values页面按照图中红框所示进行参数输入。

Dsiplay group中选择上一步建立的group。

再选择Write to File，将接触面上的节点编号，坐标等信息输出到.rpt文件中。

该文件在模型的文件目录下可以找到。

采用文本文档打开.rpt文件。

可以看到文件输出了该单元的名称、节点编号、坐标信息。

7.采用Excel批量生成inp中的语句
整体思路是：采用Excel内置函数匹配两个面中相同位置的节点，并采用函数生成inp中的语句。

将该数据复制到Execl中。

在Execl中通过数据—分列的方法可以将数据分开，便于后期处理。

如下图所示。

只提取单元名称、节点ID、
节点的X、Y、Z坐标值。

下面我们首先熟悉一下inp中关于弹簧定义的语句是怎样编写的。

找到第5步中生产的inp文件中关于弹簧定义的语句，如下图。

具体为：
*Spring, elset=Springs/Dashpots-1-spring
2, 2
1000.
*Element, type=Spring2, elset=Springs/Dashpots-1-spring
1, Part-soil1-1.11, Part-maogang-1.2
2, Part-maogang-1.9, Part-soil1-1.1
其中每一句的含义为：
*Spring, elset=Springs/Dashpots-1-spring（定义弹簧单元及弹簧单元种类）
2, 2（弹簧方向为2）
1000. （弹簧刚度）
*Element, type=Spring2, elset=Springs/Dashpots-1-spring（建立弹簧）1, Part-soil1-1.11, Part-maogang-1.2（弹簧编号，单元1，单元1上的节点，单元2，单元2上对应的节点）
2, Part-maogang-1.9, Part-soil1-1.1（弹簧编号，单元1，单元1上的节点，单元2，单元2上对应的节点）
了解了inp中弹簧语句的写法，现在主要是需要编写上面语句中的（1, Part-soil1-1.11, Part-maogang-1.2），这个语句可以采用Excel批量生成，因为一个弹簧只有一个方向，如果需要定义三个方向X、Y、Z 的弹簧，可以先定义第一个方向的弹簧，建立第一个方向上，接触面所有节点之间的第一个方向的弹簧；随后在建立第二个方向、第三个方向。

需要注意的是，
下面介绍如何用Excel找到两个接触面上对应的点，这里采用Excel 中的VLOOKUP函数，
VLOOKUP(查找内容,IF({1,0},查找区域,返回数值),2,0)
VLOOKUP(C2&D2&E2,IF({1,0},$L$2:$L$436&$M$2:$M$436&$N$2:$N$ 436,$K$2:$K$436),2,0)。

这样可以把X、Y、Z坐标一样的两个点的编号放在一行上。

得到两个单元相同坐标的节点编号。

下面介绍如何用Excel批量生成改语句。

采用Execl中的语句将inp 中的语句写出来，如下图所示。

这里面的编号是inp中弹簧编号。

=S2&","&" "&T2&"."&U2&","&" "&V2&"."&W2
8.将生成的语句复制到inp文件对应位置
将生成的语句复制到inp文件中。

如下图所示。

需要注意的是，如果建立的是3个方向上的弹簧，第二个方向上的弹簧编号需要接第一个方向上的弹簧编号，不能再从1开始，否则后面建立的弹簧会覆盖前面建立的弹簧。

如果需要建立非线性弹簧，需要将弹簧定义部分进行编写，如下图所示。

其中下面标红的部分为非线性的本构，这个需要参考其他文献或者通过试验得到。

*Spring, elset=Springs/Dashpots-1-spring,nonlinear,dependencies=1 2, 2
500,0.8
1000,1
9.在Job界面通过添加inp文件的方法提交模型进行计算
在Job页面新建job，选择刚刚编辑好的inp文件，并提交计算即可。