abaqus 冲击载荷时间曲线
小球冲击钢板abaqus仿真
在history output对话框中选中 ALLKE,单击Plot按钮,显示系统的动 能曲线如下图:
在history output对话框中选中ALLIE, 单击Plot按钮,显示模型的内能曲线如下 图:
在history output对话框中同时选中ALLIE和ALLKE,单 击Plot按钮,显示模型的内能曲线和动能曲线如下图:
从分析结果图可以看出,在碰撞过程 中模型的动能大部分转化为内能,只有 一小部分以其他的形式散发出去。
在history output对话框中选中CFN1,单击 Plot按钮,显示X方向的话框中选中CFN2, 单击Plot按钮,显示Y方向的接触应力如 下图:
在history output对话框中选中CFN3,单击 Plot按钮,显示Z方向的接触应力如下图:
由以上x,y,z方向的接触力图可以看出,在碰 撞过程中的接触力的变化范围较大,对于结构有较 强的破坏性,小球有一部分嵌入到钢板内部,且在 边缘区域小球冲击深度较大,钢板发生的塑性变形 也相应较强。
(B)冲击速度增加到1000m/s后,冲击变形后 的mises应力分布云图:
模型的动能曲线
模型的内能曲线
模型的内能和动能曲线
x方向的接触应力
y方向的接触应力
z方向的接触应力
由以上分析可以看出,当小球冲击速 度增加到1000m/s时,小球已经完全植入 到钢板表面,且在小球与钢板结合区域 产生了大量的残余压应力,这可以有效 改善钢板表面的硬度以及耐磨性能等。
在mesh模块下的有限元网络模型:
在ABAQUS中做钢球对钢板的侵蚀模拟分析
钢球的半径为0.01mm,钢板的半径 为0.2mm,厚度为0.05mm,假设钢球 以垂直于钢板的速度冲击钢板,冲击 时间为4E-5s,钢球的个数为20,分 析钢板对钢球冲击的响应。
abaqus系列教程-09显式非线性动态分析(2021年整理精品文档)
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9 显式非线性动态分析在前面的章节中,已经考察了显式动态程序的基本内容;在本章中,将对这个问题进行更详细的讨论.显式动态程序对于求解广泛的、各种各样的非线性固体和结构力学问题是一种非常有效的工具.它常常对隐式求解器是一个补充,如ABAQUS/Standard;从用户的观点来看,显式与隐式方法的区别在于:•显式方法需要很小的时间增量步,它仅依赖于模型的最高固有频率,而与载荷的类型和持续的时间无关.通常的模拟需要取10,000至1,000,000个增量步,每个增量步的计算成本相对较低.•隐式方法对时间增量步的大小没有内在的限制;增量的大小通常取决于精度和收敛情况。
典型的隐式模拟所采用的增量步数目要比显式模拟小几个数量级。
然而,由于在每个增量步中必须求解一套全域的方程组,所以对于每一增量步的成本,隐式方法远高于显式方法.了解两个程序的这些特性,能够帮助你确定哪一种方法是更适合于你的问题。
9。
1 ABAQUS/Explicit适用的问题类型在讨论显式动态程序如何工作之前,有必要了解ABAQUS/Explicit适合于求解哪些类问题。
贯穿这本手册,我们已经提供了贴切的例题,它们一般是应用ABAQUS/Explicit求解的如下类型问题:高速动力学(high—speed dynamic)事件最初发展显式动力学方法是为了分析那些用隐式方法(如ABAQUS/Standard)分析起来可能极端费时的高速动力学事件。
GLARE层板低速冲击的实验与模拟
GLARE层板低速冲击的实验与模拟崔旭;李斌;王朔;薛红前;张震宇【摘要】研究玻璃纤维增强铝合金层合板(glass fiber reinforced aluminum laminates,GLARE)在落锤低速冲击下的材料行为,建立ABAQUS有限元模型进行模拟并对其进行实验验证。
针对纤维金属基体材料的特点,采用连续损伤模型(continuous damage model,CDM)分别给予落锤6.22 J、12.38 J和14.46 J的冲击能量,在ABAQUS中对模型设置相应的边界条件和载荷,得出落锤下落方向的速率-时间曲线和能量损耗曲线图。
考虑金属层与复材层间黏结层的作用,采用凝聚层(cohesive)将金属层和复合材料层粘接。
在仿真中观察层间的纤维和基体拉伸和压缩损伤状态及破坏情况,并与实验得出结果进行对比。
结果显示:有限元仿真可以准确模拟落锤冲击之后GLARE板背面的裂纹和鼓包的实效情况以及基体和纤维的损伤情况,很好地预测复合材料内部的损伤情况。
%The material behavior of glass fiber reinforced aluminum laminates (GLARE) under low-speed impact of a falling hammer was studied, and a finite element model of ABAQUS for simulation and experimental verification was built. According to the characteristics of fiber metal matrix materials, the continuous damage mechanics (CDM) model was adopted, and the impact energy values of the falling hammer were set as 6.22 J, 12.38 J and 14.46 J respectively. The corresponding boundary conditions and loads of the model in ABAQUS were confirmed to obtain the velocity-time curve and energy loss curve of the falling direction of the falling hammer. The cohesive layer between metal layer and composite layer was taken into consideration, and the ‘Cohesive Layer’ in ABAQUS was adopted tobond metal layer and composite material layer. The tensile and compressive damage states of fibers and matrix in simulation were observed and compared with the experimental results. The results show that the finite element simulation can accurately simulate the crack and bulge effect on the back of GLARE laminates after the impact, as well asthe damage situation of the matrix and fiber, so as to well predict the internal damage of the composite material.【期刊名称】《航空材料学报》【年(卷),期】2019(039)002【总页数】7页(P68-74)【关键词】纤维金属层板; GLARE层板; 低速冲击; 有限元模拟; 连续损伤模型;【作者】崔旭;李斌;王朔;薛红前;张震宇【作者单位】沈阳航空航天大学,沈阳 110000;沈阳航空航天大学,沈阳 110000;沈阳航空航天大学,沈阳 110000;西北工业大学,西安 710000;沈阳航空航天大学,沈阳 110000【正文语种】中文【中图分类】TB333纤维金属层板(fiber metal laminates,FML)是一种新型的金属基体复合材料,即以金属面板和纤维/树脂复合材料通过胶层黏合在一起[1]。
ABAQUS在舰船水下爆炸数值分析中的应用
ABAQUS在舰船水下爆炸数值分析中的应用作者:哈尔滨工程大学张阿漫姚熊亮引言舰船在战斗中不可避免的会遭到敌方武器的袭击。
对于沉底水雷、深水炸弹等武器通常在离舰船数米至上百米的位置爆炸即所谓非接触水下爆炸。
这种爆炸通常不会使船体产生严重的破损而导致舰船的沉没,但是可能引起船体剧烈的振动和较大塑性变形,导致船上各类重要设备广泛的冲击破坏及船只总体结构的破损,使舰船失去战斗力[1]。
因此,舰船非接触水下爆炸作用下的响应问题愈来愈引起人们的关注。
鉴于实船爆炸实验需要巨额的经费,许多国家不得不望而却步,而利用爆炸水池进行模型试验,由于物理模型存在着一定的尺度效应及加工工艺等问题,很难利用现有的相似准则理论将模型试验结果转换到真实的舰船上。
并且爆炸水池仅适用于小尺度物体小装药量的模型试验,而且模型试验的结果也存在着一定的误差和随机性。
随着近年来计算技术的长足进步,国际上相继出现很多种大型有限元动力分析软件(例如ABAQUS、ANSYS/LS-DYNA、MSC/DYTRAN等),这使得有限元仿真成为计算舰船冲击响应的切实可行的办法。
ABAQUS被广泛地认为是功能超强的非线性有限元软件,它可以分析复杂的固体力学结构力学系统,特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。
ABAQUS对于舰船水下爆炸数值计算方面有一些独到的分析能力,分析内容包括准确地模拟水下爆炸对船体的影响、水下噪声分析、潜艇的整体结构和各部件的设计和鱼雷导弹的发射研究等诸多的线性和非线性的问题,以及核动力及核安全装置的安全性问题。
ABAQUS在处理水下爆炸冲击载荷时,采用经验或理论公式来计算流场中冲击波传播过程中最先到达结构表面的点处的压力或加速度时历曲线,然后ABAQUS自动计算流场中的压力分布,而不是通过流场单元进行计算,所以就没有远场爆炸压力衰减的问题出现。
同样在计算气泡压力时也是如此,ABAQUS绕过了水下爆炸载荷的复杂计算,直接把压力场加载到所关心的水下结构物上。
ABAQUS中冲击动力学问题的求解方法
ABAQUS中冲击动力学问题的求解方法冲击载荷随时间迅速变化。
当物体的局部位置受到冲击时,所产生的扰动会逐渐传到未扰动的区域去,这种现象称为应力波的传播。
当载荷作用时间短、变化快,且受力物体在加载方向的尺寸又足够大时,这种应力波的传播就显得特别重要[35]。
研究动力学问题最终将简化为求解动力学平衡方程式:节点质量矩阵M乘以节点加速度u 等于节点的合力(所施加的外力P与单元内力I之间的差值):M-= (2-1)PuI由于考虑了惯性力的影响,动力学平衡方程中出现了质量矩阵,最后得到的求解方程不是代数方程组,而是常微分方程组。
1 冲击动力学求解方法如果加载时间过短或者是动态载荷,需要采用动态分析(dynamic analysis)。
复合材料的低速冲击就属于动态分析问题。
动态分析又分为隐式分析和显式分析。
在隐式分析中,结构的刚度矩阵需要进行多次生成和求逆,这使得分析求解成本大大增加,而且刚度退化和材料失效常常引起计算收敛问题。
在显示分析中,能够避免计算收敛,较好地求解这一问题。
1.1 显式与隐式分析的区别显式与隐式分析的区别在于[5]:显式分析需要很小的时间增量步,它仅依赖于模型的最高固有频率,而与载荷的类型和持续的时间无关。
通常的模拟需要10000~1000000个增量步,每个增量步的计算成本相对较低。
它的求解方法是在时间域中以很小的时间增量步向前推出结果,而无需在每一个增量步求解耦合的方程系统,或者生成总体刚度矩阵。
隐式分析对时间增量步的大小没有内在的限制,增量的大小通常取决于精度和收敛情况。
典型的隐式模拟所采用的增量步数目要比显式模拟小几个数量级。
然而,由于在每个增量步中必须求解一套全域的方程组,所以对于每一增量步的成本,隐式方法远高于显式方法。
1.2计算方法选择复合材料层合板低速冲击损伤涉及到复杂的接触问题、材料刚度随着载荷发生变化的问题、材料的退化(degradation)和失效(failure)导致的严重的收敛问题,这些问题在隐式分析中都无法实现或者求解成本比较昂贵。
abaqus 冲击载荷时间曲线
在Abaqus中,冲击载荷时间曲线是指描述冲击载荷随时间变化的曲线。
这种曲线通常用于模拟冲击动力学行为,如碰撞、冲击波等。
在创建冲击载荷时间曲线时,需要定义冲击载荷的幅值和时间关系。
这可以通过在Abaqus的输入文件中使用合适的命令来实现。
通常使用"U"命令来定义冲击载荷,该命令允许用户指定冲击载荷的幅值和时间关系。
在Abaqus中,可以使用多种方法来定义冲击载荷时间曲线,包括以下几种方法:
1.直接输入冲击载荷数据:可以在Abaqus的输入文件中使用"U"命令,并直接
输入冲击载荷的幅值和时间数据。
这种方法适用于具有精确冲击载荷数据的简单冲击动力学问题。
2.使用函数表达式:可以使用函数表达式来定义冲击载荷时间曲线。
这种方法
适用于具有较为复杂冲击载荷时间关系的复杂冲击动力学问题。
3.导入外部文件:可以将冲击载荷时间曲线保存在外部文件中,并在Abaqus
的输入文件中使用"READ"命令导入该文件。
这种方法适用于具有复杂冲击载荷时间曲线的复杂冲击动力学问题。
总之,在Abaqus中创建冲击载荷时间曲线需要根据具体的问题选择合适的方法,并确保所定义的曲线能够准确地描述冲击动力学行为。
abaqus输出位移载荷曲线
在abaqus中,输出位移载荷曲线是对结构或零件在加载过程中的变形和承载能力进行分析和评估的重要手段。
在这篇文章中,我将全面评估abaqus输出位移载荷曲线的意义、应用和分析方法,并结合个人观点和理解进行讨论。
1. 位移载荷曲线在abaqus中的意义在abaqus中,位移载荷曲线是描述结构在受力作用下产生的变形情况的重要曲线之一。
通过对位移载荷曲线的分析,可以了解结构在受到不同载荷作用下的变形情况,进而评估结构的稳定性和承载能力。
位移载荷曲线在工程设计和分析中具有重要的意义,可以帮助工程师们更全面地了解结构的受力情况,为结构设计和改进提供重要参考。
2. 输出位移载荷曲线的应用在工程实践中,输出位移载荷曲线可以应用于多个方面。
通过分析位移载荷曲线,可以评估结构在受力作用下的变形情况,进而预测结构的破坏形式和破坏载荷。
在结构设计和改进中,可以根据位移载荷曲线的分析结果,优化结构的设计方案,提高结构的承载能力和稳定性。
输出位移载荷曲线还可以用于评估结构在动态载荷下的响应情况,为结构的抗震设计提供重要参考。
3. 分析输出位移载荷曲线的方法要分析输出位移载荷曲线,首先需要在abaqus中进行力学模型的建立和加载分析。
在加载过程中,abaqus会输出结构在不同载荷作用下的位移载荷曲线,工程师可以通过abaqus的后处理功能进行查看和分析。
具体分析方法包括对位移载荷曲线的幅值、变形形式、载荷响应等进行细致的研究和比较,以深入了解结构的受力性能和变形特点。
4. 个人观点和理解作为一名工程师,我个人认为输出位移载荷曲线是评估结构承载能力和稳定性的重要工具之一。
通过对位移载荷曲线的分析,可以更全面地了解结构在受力过程中的变形情况,为工程设计和改进提供重要参考。
输出位移载荷曲线还可以用于预测结构的破坏形式和破坏载荷,为工程安全评估提供重要依据。
总结回顾通过本文的全面讨论,我们深入探讨了abaqus输出位移载荷曲线的意义、应用和分析方法,以及个人观点和理解。
冲击动力学 abaqus 本构方程
冲击动力学 abaqus 本构方程冲击动力学是研究物体在外力作用下产生的动力学响应的学科,是力学中的一个重要分支。
在工程领域中,冲击动力学的研究对于评估物体在受到冲击载荷时的性能和安全性至关重要。
为了能够准确地预测和分析物体在冲击载荷下的响应,需要使用适当的本构方程来描述物体的材料行为。
在冲击动力学中,abaqus是一个广泛使用的有限元软件,它提供了强大的分析工具来模拟和预测物体在各种复杂冲击载荷下的行为。
abaqus使用的本构方程是描述物体材料行为的数学模型,它通过将应力和应变之间的关系表示为一个方程来描述物体的力学行为。
本构方程是根据物体的材料性质和行为来确定的。
不同的材料具有不同的本构方程,常见的本构方程包括线性弹性、非线性弹性、塑性和粘弹性方程等。
这些方程可以根据物体的材料性质和加载条件进行选择,并可以通过实验测试和数值模拟进行验证。
在abaqus中,本构方程可以通过定义材料属性和材料模型来实现。
材料属性包括弹性模量、泊松比、屈服强度等参数,这些参数用于描述物体的材料性质。
材料模型则是根据物体的材料行为选择的适当方程,abaqus提供了多种材料模型供用户选择,如线性弹性模型、von Mises塑性模型等。
使用abaqus进行冲击动力学分析时,需要将物体的几何形状、材料属性和加载条件输入到软件中,并选择适当的本构方程和边界条件。
abaqus会根据输入的信息进行数值计算,得到物体在冲击载荷下的响应。
冲击动力学分析可以帮助工程师评估物体在冲击载荷下的强度和稳定性,为设计和优化工程结构提供指导。
例如,在汽车碰撞测试中,可以使用abaqus模拟车辆在碰撞时的行为,从而评估车辆的安全性能。
在航空航天领域,可以使用abaqus分析飞机在着陆时的冲击载荷,以确保飞机结构的安全性和可靠性。
冲击动力学是研究物体在冲击载荷下的动力学行为的学科,abaqus 提供了强大的分析工具来模拟和预测物体的响应。
本构方程是描述物体材料行为的数学模型,通过定义材料属性和选择适当的材料模型来实现。
(完整)abaqus系列教程-09显式非线性动态分析
9 显式非线性动态分析在前面的章节中,已经考察了显式动态程序的基本内容;在本章中,将对这个问题进行更详细的讨论。
显式动态程序对于求解广泛的、各种各样的非线性固体和结构力学问题是一种非常有效的工具。
它常常对隐式求解器是一个补充,如ABAQUS/Standard;从用户的观点来看,显式与隐式方法的区别在于:•显式方法需要很小的时间增量步,它仅依赖于模型的最高固有频率,而与载荷的类型和持续的时间无关。
通常的模拟需要取10,000至1,000,000个增量步,每个增量步的计算成本相对较低。
•隐式方法对时间增量步的大小没有内在的限制;增量的大小通常取决于精度和收敛情况。
典型的隐式模拟所采用的增量步数目要比显式模拟小几个数量级。
然而,由于在每个增量步中必须求解一套全域的方程组,所以对于每一增量步的成本,隐式方法远高于显式方法。
了解两个程序的这些特性,能够帮助你确定哪一种方法是更适合于你的问题。
9.1 ABAQUS/Explicit适用的问题类型在讨论显式动态程序如何工作之前,有必要了解ABAQUS/Explicit适合于求解哪些类问题。
贯穿这本手册,我们已经提供了贴切的例题,它们一般是应用ABAQUS/Explicit求解的如下类型问题:高速动力学(high-speed dynamic)事件最初发展显式动力学方法是为了分析那些用隐式方法(如ABAQUS/Standard)分析起来可能极端费时的高速动力学事件。
作为此类模拟的例子,在第10章“材料”中分析了一块钢板在短时爆炸载荷下的响应。
因为迅速施加的巨大载荷,结构的响应变化的非常快。
对于捕获动力响应,精确地跟踪板内的应力波是非常重要的。
由于应力波与系统的最高阶频率相关联,因此为了得到精确解答需要许多小的时间增量。
复杂的接触(contact)问题应用显式动力学方法建立接触条件的公式要比应用隐式方法容易得多。
结论是ABAQUS/Explicit能够比较容易地分析包括许多独立物体相互作用的复杂接触问题。
移动车辆冲击荷载在abaqus中的模拟研究
Research 研究探讨347 移动车辆冲击荷载在ABAQUS中的模拟研究胡兴宇(土木工程学院(重庆交通大学),重庆400041)中图分类号:G322 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2020)01-0347-01摘要:在模拟车辆荷载时,常常采用ADAMS、LS-DYNA等软件,但是计算成本非常大。
对此期望在ABAQUS等软件中创建此功能,但无论是新版本还是老版本都没有对移动荷载赋予专门的模块,需要用户通过子程序进行模拟。
本文基于子程序对移动车辆荷载在ABAQUS中的模拟方法进行分析,为工程计算提供便利渠道。
关键词:移动荷载;ABAQUS;子程序;冲击曲线0 引言在模拟车辆荷载计算时,移动荷载功能是必不可少的。
ABAQUS中用户界面可以通过在结构表面通过partution命令创建移动荷载的轨迹,通过相邻的矩形方块组成,根据移动的速度和轨迹距离来激活相应的矩形方块荷载,但是如果轨迹长度非常长,会导致工作相当繁琐,分析步可能会成百上千,俗称“荷载移动带”。
子程序可以完全解决这些问题,并且可以根据用户需要的方式继续模拟,大大减少了建模时间,计算结果十分精确,避免了多个分析步造成的错误。
1 子程序的编写模拟车辆荷载的作用首先需要确定作用面积和速度,然而在ABAQUS软件中,作用面积是不能直接人为选定的,需要用户在模拟荷载时简单创建处荷载整个过程需要经过的轨迹,之后只需要在子程序中赋予每一个车辆的长度即可。
Abaqus已经可以通过python语言进行功能开发了,但本文采用通用数学Fortran语言进行编写。
在用户手册中,荷载类型主要用DLOAD和UTRACLOAD 两种,在车辆荷载模拟中,DLOAD主要用于模拟车轮竖向荷载,UTRACLOAD用于模拟车轮水平摩擦荷载。
DLOAD和UTRACLOAD编写格式类似,本节以DLOAD为例编写。
DLOAD实现格式如下:SUBROUTINE DLOAD(F,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,1 COORDS,JLTYP,SNAME)CINCLUDE 'ABA_PARAM.INC'CDIMENSION TIME(2), COORDS(3)CHARACTER*80 SNAMEUSER’S CODESRETURNEND上述代码中其实部分是子程序的固定模式,F代表的荷载值,KSTEP代表在第几个分析步时被调用,KINC即是代表增量步,TIME(1)和TIME(2)分别代表当前时间和总时间,这对用户控制变化荷载极为有用,NOEL和NPT分别代表单元号和积分点号,COORDS(I)用于激活移动荷载的方向,I=1、2、3分别代表下沿x、y、z方向与移动,用户只用通过IF从句赋予F即可模拟出荷载移动。
abaqus 冲击载荷时间曲线
abaqus 冲击载荷时间曲线冲击载荷时间曲线是指在给定的时间范围内,载荷(即作用在物体上的力或压力)随时间的变化情况。
冲击载荷时间曲线可以用于描述冲击载荷的起伏和波动性质,具有重要的工程应用价值。
下面我们将从定义、特点和应用三个方面进行详细讨论。
冲击载荷时间曲线的定义。
冲击载荷是指在短时间内作用在物体上的快速变化的力或压力。
它与静态载荷(作用在物体上的恒定力或压力)和动态载荷(随时间变化但变化较慢的力或压力)有所不同。
冲击载荷时间曲线的特点是起伏较大和波动性较强。
在给定的时间范围内,冲击载荷的大小和方向都会发生较大的变化。
冲击载荷时间曲线呈现出一系列的峰值和谷值,峰值代表载荷的最大值,谷值代表载荷的最小值。
通常情况下,载荷的峰值会在很短的时间内达到,然后迅速下降到谷值,形成一个很短的冲击波。
冲击载荷时间曲线可以通过实验或仿真的方法得到。
在实验中,可以使用冲击试验机或其他相关设备施加冲击载荷,并通过传感器监测载荷随时间的变化。
在仿真中,则可以利用计算机软件进行模拟计算,并得到冲击载荷时间曲线的数值结果。
冲击载荷时间曲线在工程实践中具有广泛的应用。
首先,它可以用于分析和设计结构的抗冲击能力。
在设计机械设备、建筑结构等工程项目时,需要考虑到可能的冲击载荷,并通过分析冲击载荷时间曲线来评估和改进结构的抗冲击能力。
其次,冲击载荷时间曲线也可以用于优化产品的设计和制造过程。
通过分析冲击载荷时间曲线,可以了解产品在使用过程中可能遇到的冲击载荷,从而优化产品的材料选择、结构设计和制造工艺,提高产品的耐用性和可靠性。
此外,冲击载荷时间曲线还可以用于分析事故和灾害的影响和损害程度。
在事故调查和安全评估中,冲击载荷时间曲线可以用于分析和评估事故中受损物体所承受的冲击载荷,从而判断事故的影响和损害程度。
综上所述,冲击载荷时间曲线是描述冲击载荷随时间变化的重要工具,具有起伏较大和波动性较强的特点。
它在工程实践中有广泛的应用,包括结构设计、产品优化和事故分析等方面。
abaqus 冲击载荷时间曲线
abaqus 冲击载荷时间曲线冲击载荷时间曲线是描述物体在受到冲击时受力随时间变化的曲线。
冲击载荷通常是指突然施加在物体上的外力,这种载荷对物体的机械性能产生较大的影响。
在工程领域中,我们经常需要了解冲击载荷时间曲线,以便评估物体的强度和稳定性,进而设计合适的结构和材料来抵抗冲击荷载。
冲击载荷时间曲线可以分为几个主要阶段。
首先是起始阶段,也称为冲击载荷的冲击阶段。
在这个阶段,外力突然施加在物体上,物体受到冲击力的作用,其受力随时间迅速增加。
由于冲击加载荷的突然性和瞬间性,起始阶段的时间非常短暂。
在这个时期,物体会产生较大的应力和变形,并可能出现断裂或其他破坏情况。
接下来是冲击载荷的加速阶段。
在起始阶段过后,物体的受力将达到一个最大值,并且开始减小。
加速阶段的时间相对较长,并且物体的应力和变形也会逐渐减小。
这个阶段的物体通常没有进一步断裂或破坏,但还是会产生较大的应力和变形。
在冲击载荷加速阶段,物体的强度和刚度会起到重要的作用,较高的强度和刚度可以减小物体的应力和变形。
最后是冲击载荷的减速阶段。
在加速阶段过后,冲击载荷会逐渐减小,物体受到的受力也会相应减小。
减速阶段的时间相对较长,物体的应力和变形也会进一步减小。
在这个阶段,物体的破坏风险已经很小,但仍然需要进一步评估物体的强度和稳定性。
冲击载荷时间曲线具体呈现怎样的形状,取决于物体的材料性质、几何形状以及施加冲击力的大小和形式。
正常情况下,曲线应该是比较陡峭的,初始阶段应力和变形急剧增加,然后逐渐趋于稳定,直到最后减小为零。
在有些情况下,曲线可能会出现多个峰值,这取决于冲击力的形式和作用时间。
总结起来,冲击载荷时间曲线是描述物体受到冲击力作用下受力随时间变化的图形,其包括冲击阶段、加速阶段和减速阶段。
掌握冲击载荷时间曲线有助于我们评估物体的强度和稳定性,为工程设计提供重要的参考基础。
一文详解abaqus中冲击动力学问题的求解方法
一文详解abaqus中冲击动力学问题的求解方法Abaqus作为一款功能强大的有限元分析软件,广泛应用于工程领域的仿真计算。
冲击动力学问题作为工程实践中常见的一种现象,对其进行准确模拟和分析具有重要意义。
本文将详细讲解在Abaqus中求解冲击动力学问题的方法,帮助读者更好地掌握这一技能。
一、冲击动力学问题的特点冲击动力学问题具有以下特点:1.瞬态过程:冲击过程通常在短时间内完成,对时间分辨率要求较高。
2.高应变率:冲击过程中,物体的应变率较高,可能导致材料性质发生变化。
3.非线性:冲击过程中,物体可能发生大变形,使得问题具有非线性特征。
4.动态效应:冲击过程中,物体的惯性效应和阻尼效应明显,需要考虑这些效应的影响。
二、Abaqus求解冲击动力学问题的步骤1.建立模型在Abaqus中,首先需要建立冲击问题的几何模型,包括冲击体的形状、尺寸以及被冲击体的几何特征。
同时,要定义材料属性,如密度、弹性模量、泊松比等。
2.划分网格为了提高计算精度和效率,需要对模型进行网格划分。
对于冲击区域,应采用较细的网格以提高计算精度;而对于远离冲击区域的部分,可以采用较粗的网格。
3.设定边界条件和初始条件根据冲击问题的特点,需要设定以下边界条件和初始条件:- 边界条件:约束冲击体和被冲击体的运动,如固定、滑动等。
- 初始条件:设定冲击体的初始速度、加速度等。
4.选择求解器在Abaqus中,可以选择显式求解器(如Dynamic Explicit)或隐式求解器(如Generalized Explicit)进行冲击动力学问题的求解。
显式求解器适用于求解瞬态、高应变率问题,而隐式求解器适用于求解复杂、大变形问题。
5.设置求解控制参数为了确保计算过程的稳定性和准确性,需要设置以下求解控制参数:- 时间步长:根据冲击过程的时间分辨率,合理设置时间步长。
- 网格细化:在冲击过程中,根据变形程度和应变率对网格进行自适应细化。
- 阻尼设置:考虑冲击过程中的能量耗散,设置合适的阻尼参数。
abaqus 冲击载荷时间曲线
Abaqus 冲击载荷时间曲线1. 简介Abaqus是一种广泛应用于工程领域的有限元分析软件,可以用于模拟和分析各种结构和材料的力学行为。
其中一个常见的应用是通过模拟冲击载荷来评估结构的可靠性和耐久性。
冲击载荷是指在极短时间内对结构施加的高能量载荷,例如爆炸、撞击、地震等。
了解冲击载荷对结构的影响对于设计和改进工程结构具有重要意义。
在本文中,我们将介绍如何使用Abaqus创建和分析冲击载荷时间曲线。
2. 创建模型首先,我们需要创建一个适当的有限元模型来表示要分析的结构。
这包括定义几何形状、材料属性和边界条件。
2.1 几何形状在Abaqus中,可以使用多种方法来定义几何形状,包括绘制几何图形、导入CAD 文件或使用脚本生成。
选择合适的方法根据实际情况而定。
2.2 材料属性根据实际情况选择合适的材料模型,并定义其物理参数。
常见的材料模型包括线性弹性、塑性、弹塑性等。
根据结构的材料特性选择合适的模型。
2.3 边界条件定义适当的边界条件以模拟结构在冲击载荷下的行为。
这包括施加外部载荷、固定边界或约束等。
3. 定义冲击载荷在Abaqus中,可以通过多种方式定义冲击载荷,例如施加压力、速度、位移或动力学加载等。
3.1 施加压力如果已知冲击载荷的压力分布情况,可以通过在结构表面施加压力来模拟。
可以选择均匀分布或非均匀分布的压力。
3.2 施加速度如果已知冲击载荷的速度变化情况,可以通过在结构上施加速度来模拟。
可以选择沿某个方向施加速度或沿不同方向施加不同的速度。
3.3 施加位移如果已知冲击载荷引起结构发生位移的情况,可以通过在结构上施加位移来模拟。
可以选择沿某个方向施加位移或沿不同方向施加不同的位移。
3.4 动力学加载如果已知冲击载荷的动力学特性,可以通过定义质点或刚体的运动来模拟。
可以选择直接施加动力学加载或将运动传递给结构。
4. 分析冲击载荷一旦定义了冲击载荷,就可以使用Abaqus进行分析。
在分析之前,需要选择适当的求解器和时间步长。
abaqus 冲击载荷时间曲线
abaqus 冲击载荷时间曲线冲击载荷时间曲线是在工程科学中常用的一种分析方法,它能够描述物体在受到冲击载荷作用下的力学响应。
冲击载荷是指在极短的时间内作用在物体上的载荷,它的特点是载荷的瞬时性和高能量性。
由于冲击载荷的特殊性,牵扯到的物理现象往往非常复杂,甚至产生临界现象。
因此,研究冲击载荷时间曲线对于工程科学的发展尤为重要。
冲击载荷时间曲线通常是一条随时间变化的曲线,描述了冲击载荷对物体的作用。
在某些情况下,冲击载荷时间曲线可能是突变的,即一瞬间传递到物体上的载荷非常大,而在其他情况下,冲击载荷时间曲线可能是逐渐增长或逐渐减小的。
在工程科学中,研究冲击载荷时间曲线的目的是为了确定物体在不同载荷作用下的力学响应。
冲击载荷时间曲线的研究方法有很多种,其中较为常用的方法是利用数学模型进行计算。
在计算中,我们通常会考虑冲击载荷的大小、作用点的位置以及作用时间的长短等因素。
通过模拟计算,可以得到物体在不同冲击载荷作用下的力学响应情况。
举个例子来说,在某种冲击载荷作用下,物体可能发生位移、变形或者破坏等现象。
通过研究冲击载荷时间曲线,我们可以预测物体在不同载荷作用下的响应情况,从而为工程科学的设计与优化提供参考。
冲击载荷时间曲线在许多领域中都有应用,例如汽车碰撞、爆炸冲击、地震等。
通过研究冲击载荷时间曲线,我们可以提前预测物体在受到冲击载荷作用下的力学响应,从而减少事故的发生和减轻事故造成的损失。
总的来说,冲击载荷时间曲线是一种重要的工程科学分析方法,它能够描述物体在受到冲击载荷作用下的力学响应。
通过研究冲击载荷时间曲线,我们可以了解物体在不同载荷作用下的响应情况,并为工程设计提供指导。
冲击载荷时间曲线的研究对于工程科学的发展具有重要的意义。
abaqus载荷位移曲线
abaqus载荷位移曲线
ABAQUS是一种常用的有限元分析软件,可以用来进行结构力学分析和仿真。
在ABAQUS中,载荷位移曲线是通过施加一定的载荷来获取结构的位移响应曲线的。
以下是一种常见的通过ABAQUS获取载荷位移曲线的步骤:
1. 创建几何模型:使用ABAQUS提供的建模工具创建结构的几何模型。
可以使用各种几何体和操作工具来构建复杂的结构。
2. 定义材料属性:为结构定义适当的材料属性,包括弹性模量、泊松比和密度等。
这些材料属性将影响结构的力学行为。
3. 定义边界条件:定义结构的边界条件,包括固支、力加载和位移限制等。
这些边界条件将模拟实际结构中的约束和加载情况。
4. 创建网格:将结构划分为离散的有限元网格。
ABAQUS提供了多种网格生成工具和算法,可以根据需要生成适当的网格。
5. 定义分析类型:选择适当的分析类型,如静力分析、动力分析或稳态热传导分析等。
根据具体的分析目标和问题,选择合适的分析类型。
6. 运行模拟:设置模拟参数,如加载步数、收敛准则和输出频率等。
运行模拟,ABAQUS将根据定义的载荷和边界条件对结构进行力学分析,并计算出位移响应。
7. 后处理结果:使用ABAQUS提供的后处理工具,对模拟结果进行可视化和数据分析。
可以绘制载荷位移曲线,展示结构在不同载荷下的位移响应。
以上是一种获取ABAQUS载荷位移曲线的大致步骤,具体操作方法可能会因具体的问题和模型而有所不同。
ABAQUS幅值amplitude曲线讲解
ABAQUS幅值曲线讲解一、幅值曲线是幅值与时间有关的曲线加载力或者位移实际大小为:load(载荷)*amplitude(幅值)step time对应与每个分析步的时间相对应。
total time是指总的时间(所有分析步的时间总和)。
二、各种幅值曲线的讲解1.默认幅值曲线:(Ramp)默认为从0时刻幅值为0线性插值到最后时刻幅值为1。
2.表格幅值曲线:(tabular)表格幅值曲线根据用户输入每个时刻的幅值大小,线性插值。
3.等间距幅值曲线:(Equally spaced)等间距幅值曲线需要给出一个固定时间间隔,在时间间隔内需要给出初始时刻及其幅值大小。
然后进行线性插值。
4.周期幅值曲线:(Periodic)(傅里叶级数)6.衰减幅值曲线:(Decay)7.依赖于解幅值曲线:(Solution dependent)数据由初始值、最小值和最大值组成。
振幅从初始值开始,然后根据解的进度进行修改,但需根据最小值和最大值进行修改。
最大值通常是用于结束分析的控制机制。
该方法用于超塑成型分析的蠕变应变速率控制。
8.平滑分析步幅值曲线(Smooth step)类似表格曲线的输入,只是在每两个时刻之间用平滑过渡(每个给定时刻处曲线斜率为0)激励器用在共同仿真上。
译文:激励器振幅的当前值可以在任何给定时间从与逻辑建模程序的共同仿真导入(请参阅关于共同仿真)。
激励器振幅定义上指定的名称用作执行器名称,用于共同仿真目的。
因此,在给定时间,每个激励器都与一个实数(振幅的当前值)关联。
与任何振幅定义一样,用户指定的名称可以与任何可以参考振幅的Abaqus功能结合使用。
10.谱幅值曲线:(Spectrum)使用谱幅值曲线定义要用于响应频谱分析的频谱。
选择规范单位:(1)位移/速度/加速度对应给定的边界条件(2)如果有重力,要选择重力在数据表中,输入幅值(频谱的幅值)、频率(频率,以单位时间为周期,使用该幅值的频率)和阻尼(相关阻尼,以临界阻尼的比率给出)值。
ABAQUS 破裂
这是一个巷道受冲击载荷的模型,延性损伤本构只考虑塑性大变形引起材料的失效情况,即应变大于某个值时视为单元失效,弹塑性问题的计算处理由DP 准则来判断,两者之间需要定义一些控制方式,这个短时间内也不怎么好讲吧。
这里只给出一种情况吧,也就是冲击载荷作用于巷道的顶板,考虑不同顶板厚度时,巷道对冲击的响应。
这种情况是根据这边的一个项目里的实际情况来做的,主要也就看看巷道受冲破坏时,到底是什么一回事。
图 巷道模型
H=2m H=4m
H=5m H=6m
H=8m H=12m
图 冲击载荷下不同顶板厚度H 时等效塑性应变 这个问题和之前的一个类似,用的是关键字将现成的两个本构联合作用的,我一直在试着用这种方式在静力学模块中实现工作面开采时的覆岩移动及跨落问题,但是由于静力学部分是隐式算法,涉及到各种各样的矩阵运算,从而收敛性不是很好,一直没有做出来好的效果。
这个问题中是动力学问题,用的是显式算法,有限差分原理。
程序比较麻烦,这里就不贴出来了。
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Abaqus 冲击载荷时间曲线
引言
在工程领域,冲击载荷时间曲线是一种重要的分析方法,用于研究材料或结构在受到冲击载荷时的响应。
Abaqus 是一种常用的有限元分析软件,可以模拟和分析各种结构在复杂加载条件下的行为。
本文将介绍如何使用 Abaqus 来生成和分析冲击载荷时间曲线。
冲击载荷
冲击载荷是指突然施加到物体上的高强度、短时间作用力。
它可以是来自外部环境(如爆炸、碰撞等),也可以是由系统内部引起的(如机械震动、液压脉动等)。
冲击载荷对材料和结构产生瞬间的应力和变形,可能导致损坏或破坏。
Abaqus 软件
Abaqus 是一种基于有限元方法的通用目标程序集成环境(FEA),可以进行结构、流体、电磁场、声学等多物理场耦合问题的建模与分析。
它提供了丰富的材料模型和加载条件,能够准确地模拟各种工程问题。
生成冲击载荷时间曲线的步骤
步骤一:建立模型
首先,需要使用 Abaqus 建立一个合适的模型。
模型可以是一个零件、一个装配体或者一个结构。
在建立模型时,需要考虑到材料的特性、几何形状和边界条件等因素。
步骤二:定义材料属性
在模型中,需要为材料定义合适的力学性质和材料行为。
Abaqus 提供了各种材料模型,如线弹性、塑性、弹塑性、弹粘塑性等。
选择合适的材料模型,并根据实际情况输入相应的参数。
步骤三:定义加载条件
在进行冲击载荷分析时,需要为模型定义合适的加载条件。
加载条件可以是施加在结构上的力或位移,也可以是施加在结构边界上的约束条件。
根据实际情况设置合适的加载方式和大小。
步骤四:设置分析类型和求解方法
在进行冲击载荷分析之前,需要选择合适的分析类型和求解方法。
Abaqus 提供了多种分析类型,如静态分析、动态分析、频率响应分析等。
根据实际需求选择合适的分析类型,并设置相应的求解选项。
步骤五:生成冲击载荷时间曲线
在完成模型的建立和加载条件的定义后,可以使用 Abaqus 进行分析并生成冲击载荷时间曲线。
通过对模型施加冲击载荷,并记录相应的时间和响应数据,可以得到冲击载荷时间曲线。
步骤六:分析结果
根据生成的冲击载荷时间曲线,可以对材料或结构的响应进行分析。
常见的分析方法包括峰值应力、变形量、能量吸收等指标。
通过对这些指标的评估,可以了解材料或结构在受到冲击载荷时的性能和可靠性。
案例研究:汽车碰撞仿真
以汽车碰撞仿真为例,介绍如何使用 Abaqus 生成和分析冲击载荷时间曲线。
模型建立
首先,需要建立一个汽车模型。
模型包括车身、车轮和其他相关部件。
通过对车身进行网格划分和单元化处理,将其离散成有限元网格。
材料定义
根据实际情况,在模型中为每个部件定义合适的材料属性。
车身可以使用钢材料模型,车轮可以使用橡胶材料模型。
加载条件
模拟碰撞过程时,需要为汽车模型定义合适的加载条件。
可以在汽车前部施加一个突然的冲击载荷,模拟碰撞过程。
分析类型和求解方法
选择动态分析类型,并设置求解选项。
根据实际需求选择合适的时间步长、总时间和输出频率等参数。
生成冲击载荷时间曲线
运行 Abaqus 分析,记录相应的时间和响应数据,生成冲击载荷时间曲线。
分析结果
根据生成的冲击载荷时间曲线,可以对汽车在碰撞过程中受到的应力、变形等进行分析。
通过评估这些指标,可以评估汽车在碰撞情况下的安全性能。
结论
通过使用 Abaqus 软件进行冲击载荷时间曲线分析,可以深入研究材料或结构在受到冲击载荷时的响应。
这对于工程领域中设计和优化结构具有重要意义。
希望本文能对读者了解并使用 Abaqus 进行冲击载荷分析提供帮助。
参考文献: 1. Abaqus Documentation, Dassa ult Systèmes. 2. Bathe, K. J. (1996). Finite Element Procedures. Prentice Hall.
以上是关于使用 Abaqus 进行冲击载荷时间曲线分析的内容,希望对您有所帮助。