ABAQUS建模如何施加预应力(残余应力)

ABAQUS建模如何施加预应力

本文参考了百度文库中的文章：

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关键字格式：

“*initial conditions, type=stress, input=bb.dat”

上面的关键字，即绿色部分，全部插于*STEP语句之前（如下图），两语句之间不能有空格。施加预应力场只是initial conditions关键字的一个应用，详见abaqus6.8帮助文档，《ABAQUS Analysis User’s Manual》的第28.2节“initial conditions”。

实例：点焊所产生的焊点中存在着残余应力，本文就是教大家如何完成焊点残余应力的模拟。原理说明：先在模型上施加一个任意载荷（记为状态1），可得出此载荷作用下模型上的等效节点载荷，然后通过keywords让这个等效节点载荷作用于模型上，使它与之前施加在模型上的载荷相平衡，便得到了一个位移为0的初始状态（记为状态2），该状态下，模型中含有的应力场与状态1相同，只是模型不发生变形而已。

具体操作步骤：

1、建立有限元模型，部件类型为轴对称

2、设置材料常数（自己任意设）

3、分析步，设置两个分析步

4、设置任意一个自己需要的载荷，此载荷即为与初始应力对应的载荷。让该载荷从分析步2开始作用。分析步1空着。原因不明。

（让载荷从step2开始，得到的分析结果图显示很光滑。但若是让载荷从step1开始并延续到step2，或者从没有step2 的step1开始，得到的分析图都不是光滑，原因未知。）

设置边界条件，从状态Initial开始。

5、mesh：网格算法为

网格类型为CAX4R

6、Job模块下，创建工作名称为“Job-1-1”的名字，提交分析。

7、将分析得到的应力场保存为一个文本文件，ipn格式。

在visualization模块下，如下图打开field output，并做如下下图相应的设置，最后点OK，此时会在temp目录下产生bb.inp文件。（文件名bb可自行命名）

8、用excel打开bb.inp文件。如下图操作。

注意：先打开一个空白的excel文件，再导入bb.inp文件。删去多余的行号和列号，只保留各个应力分量列。同时，将各个应力分量的科学计数法格式改为显示小数点后5位。并将第一列添加：Part-1-1.1; Part-1-1.2; part-1-1.3 ………

(此处的命名规则是：Part-1-1是实体的名字，可在edit keywords中查找“*Instance，name=part-1-1,part=part-1”语句，此句中绿色部分即为实体名，实体名后面的“点+数字”表示的是此实体下第几个节点，比如“.2”表示第二个节点)

8、1、下图被框选的部分为应力场，是需要保留的，其余的行和列都删除。得到下下图。

8、2、如何填充“part-1-1.数字”

在A1格中输入“part-1-1.1”,然后选取此单元格，

拖动excel中的滑动条到数据最后一行，按住“shift”键的同时点击鼠标左键，定位到最后一单元格，此时，需要填充的单元列都被选中。

8、3、使用填充功能，点击序列。如下图操作，可完成。

8、4、将各个应力分量的科学计数法格式改为显示小数点后5位。

框选所有应力分量单元格，快捷键：“ctrl”+数字“1”。做如下图调整。

9、将文件另存为如下图，出现的提示信息，单击“是”即可。

10、将保留的CSV文件重命名为后缀为dat文件。

11、返回原来的Abaqus模型，单击edit keywords。

鼠标定位到后面敲回车，然后输入红线所标记的文字。

12、在完成上述所有工作后，返回Job模块下，可以重命名之前的job名称，也可新建一个新的job名称，然后提交，进行分析。可以发现，应力结果和原先一样，但是位移结果接近于零了。