abaqus复合材料薄壁圆筒建模流程
abaqus管道建模过程
一、建立ABAQUS有限元模型（一）模型选择针对海洋管道缺陷引起的局部压溃问题，本小组采用ABAQUS建立管道局部片腐蚀有限元模型，将局部片腐蚀段长度Lf、局部片过渡段长度Lg、片腐蚀深度Ls作为研究的缺陷影响参数，建立三维直管道模型。
模型正常管道外径取，壁厚取，施加压力为20mpa。
建模分析过程采用非线性弧长法（Static，Riks），控制分析步中的增量步，以保证在之后的计算中，加载力的曲线能够下降并且管道能压溃。
（二）模型建立1、建立管道剖面（1）part模块建立正常管道剖面。
首先创建3D-shell planar模块part-1（图1），建立正常段管道1/4圆剖面。
具体是先画一个半径为的圆，向圆内偏移一个管厚的距离形成管道内径圆（图2），并作辅助线（图3）切割出1/4圆（图4），右下图即为part-1剖面。
其中两条辅助线是圆心分别与点（0，）和点（,0）的交点。
图 part 图2. 绘制管道内径圆图3.作辅助线图4.正常管道剖面（2）part模块建立腐蚀管道剖面。
腐蚀管道剖面与正常管道剖面做法相同，同样创建一个3D-shell planar 模块part-2（图5），在该模块下建立腐蚀段管道1/4圆剖面。
通过先画一个半径为的圆，向圆内偏移一个管厚的距离形成管道内径圆（图6），并作辅助线（图7）切割出1/4圆（图8），右下图即为part-2剖面。
由于腐蚀深度为，则两条辅助线是圆心分别与点（0，）和点（，0）的交点。
图5. creat part 图6. 绘制管道内径圆图7.作辅助线图8.腐蚀管道剖面2、运用Assembly模块进行管道装配。
进入Assembly模块，我们先创建Instance（图9），因为有四个截面需要装配，由刚刚设置的截面各选择两次得到part1-1，part1-2，part2-1，part2-2，其中part1-1和part1-2为正常管道截面，part2-1和part2-2为腐蚀管道截面。
基于ABAQUS的典型薄壁件加工变形仿真与试验研究
S tudy on the M ach in ing D eform ation by F in ite E lem en tM ethod and Experim en t
由于铣削力是引起 薄壁件 加工 变形的 主要 因素, 很多文献对切削力引起的加工变形进行了研究。但目 前对薄壁 件加 工 精度 的研 究, 还 有许 多不 清 楚的 地 方, 很多研究工作往往只针对特定结构和加工条件建 立受力模型, 为控制铣削残余应力的产生提供理论依 据, 但由于无法预测零件加工的整体变形, 实用性有 限。因此, 为了从根本上提高大型整体结构件的加工 精度, 必须进行数控铣削加工变形产生机理的理论研 究, 通过有限元模拟技术比较准确地预测工件的加工 变形。针对典型薄壁件本文首先介绍了铣削加工受力 模型和有限元法在薄壁件铣削加工中的应用, 针对薄 壁零件铣削加工中的变形问题进行了分析研究, 确定 了有限元分析的加载方法和过程, 然后以此为基础基 于 Ab aqu s建立典 型薄壁 件的 有限元 分析 模型, 应 用 有限元法分析加工中工件的变形情况, 获得了典型薄 壁件加工变形的基本规律, 最后通过加工试验验证了 有限元模型的有效性。
为了计算 Z 向 力, 首 先引 入轴 向 单元 力 计算 表
达式:
DFA = KA DF t tanAhx
其中: DFA 表 示 单元 的轴 向切 削 力, Ahx 为刀 具螺 旋 角, KA 为轴向常量, 这样得到 Z向平均力表达式:
NH Nz Nf
F½z
=
E
j= 1
abaqus操作实例
abaqus操作实例
1.打开Abaqus/CAE：
在开始菜单中点击Simulia/Abaqus 6.14/Abaqus/CAE。
2.创建新的模型：。
在Abaqus/CAE的窗口中，点击File-New-Analysis，选择需要创建的模型类型，单击OK，设置模型的名称与工作目录，点击Ok，完成模型建立。
3.创建材料：。
在Abaqus/CAE窗口中，点击Materials模块，选择创建材料，设置材料参数名称，点击OK，完成材料参数设置，将此材料应用到后续的几何实体上。
4.创建几何实体：。
在Abaqus/CAE窗口中，点击Parts模块，新建零件，设置零件的参数，点击OK，进入零件的实体建模模式，根据具体的几何实体，用各种图元如线、圆、弧、矩形、多边形等绘制几何实体，完成后点击File-Save，完成几何实体的绘制。
5.建立单元：。
在Abaqus/CAE窗口中，点击Meshing模块，设置分割几何实体的参数，点击OK，开始网格划分，将网格划分的结果应用到单元上，选择单元型号，比如三维单元C3D4，点击OK，将所选的材料应用到建立的单元上，完成单元的建立。
6.给予边界条件：。
在Abaqus/CAE窗口中，点击BCs模块，根据具体的分析方案，为几何实体的边界设置边界条件，比如设置位移边界，压力边界等，选择节点或单元，应用边界条件，点击OK，完成边界条件的设置。
abaqus实例详细过程(铰链) 免费
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。
(完整版)ABAQUS中Cohesive单元建模方法讲解
复合材料模型建模与分析1. Cohesive单元建模方法1。
1 几何模型使用内聚力模型(cohesive zone）模拟裂纹的产生和扩展，需要在预计产生裂纹的区域加入cohesive 层。
建立cohesive层的方法主要有：方法一、建立完整的结构（如图1（a)所示）,然后在上面切割出一个薄层来模拟cohesive单元，用这种方法建立的cohesive单元与其他单元公用节点,并以此传递力和位移.方法二、分别建立cohesive层和其他结构部件的实体模型，通过“tie”绑定约束,使得cohesive单元两侧的单元位移和应力协调，如图1（b)所示。
（a）cohesive单元与其他单元公用节点 (b）独立的网格通过“tie"绑定图1.建模方法上述两种方法都可以用来模拟复合材料的分层失效，第一种方法划分网格比较复杂；第二种方法赋材料属性简单，划分网格也方便，但是装配及“tie"很繁琐;因此在实际建模中我们应根据实际结构选取较简单的方法。
1.2 材料属性应用cohesive单元模拟复合材料失效，包括两种模型：一种是基于traction-separation描述；另一种是基于连续体描述。
其中基于traction-separation描述的方法应用更加广泛.而在基于traction—separation描述的方法中，最常用的本构模型为图2所示的双线性本构模型。
它给出了材料达到强度极限前的线弹性段和材料达到强度极限后的刚度线性降低软化阶段. 注意图中纵坐标为应力，而横坐标为位移,因此线弹性段的斜率代表的实际是cohesive单元的刚度。
曲线下的面积即为材料断裂时的能量释放率。
因此在定义cohesive的力学性能时,实际就是要确定上述本构模型的具体形状：包括刚度、极限强度、以及临界断裂能量释放率,或者最终失效时单元的位移。
常用的定义方法是给定上述参数中的前三项，也就确定了cohesive的本构模型。
ABQUS建模步骤(薄壁圆筒结构)
建模报告姓名：李炎专业：建筑与土木工程学号：201472211薄壁圆筒在切削力下的应力分析一、问题描述一薄壁圆筒结构，其壁厚均匀，为0.01m，其材料为钢，弹性模量为2E11Pa，泊松比为0.3，设刀具在某个切削位置时，假定切削力沿径向分量为8000N，轴向分量为4000N，切向分量为1000N，要求对该结构在切削过程中的应力进行分析。
二、具体建模步骤：1、创建部件启动ABQUS/CAE，创建一个新的模型，重命名为Canister,保存模型为Canister.cae(1)单击工具箱中的按钮，在“Name”后面输入Canister，将“ModelingSpace”设为3D, “Type”改为Deformable, “Shape”改为shell, “Type”改为revolution, “Approximate size”输入2（如图1所示），单击“继续”按钮，进入草图环境。
图1（2）单击工具箱中的，用鼠标选取或者输入坐标值，通过点（0.21,0.005）、（0.18,0.005）、（0.18,0.4）、（0.1,0.9）、（0.13,0.9）画直线（如图2所示），单击提示区的“Done”按钮，弹出”edit revolution”对话框（如图3所示），输入旋转角度360，单击“OK”按钮，完成该部件的创建。
并最终形成效果图（如图4所示）。
图2图3图42、创建材料和截面属性一、创建材料进入属性（Property）模块，单击工具箱中的，弹出“Edit Material”对话框，如图5所示，默认材料名称为Material-1,选择”Mechanical”—“Elasticity”—“Elastic”, 输入弹性模量值为2E11Pa，泊松比为0.3，单击“OK”按钮，完成材料属性定义。
图5二、创建截面属性（1）单击工具箱中的（创建截面），在”Create Section”对话框（如图6所示）中，选择”Category”为shell，”Type”选择Homogeneous, 单击“继续”按钮，进入“Edit section”对话框。
ABAQUS建模教程
ABAQUS结构工程实例建模教程第1章建模方法介绍本章通过一框架剪力墙结构，详细介绍了三种建模方法，并在ABAQUS中对模型进行了模态分析。
注意：这里建立的模型只包括混凝土一种材料，对于钢筋的建立，将在后续章节中详细介绍。
【例题1.1】模型为九层混凝土框-剪结构，如图1. 1和图1. 2所示。
基本数据如下：➢柱：500mm ×500mm➢梁：250mm×500mm➢混凝土：C30➢剪力墙：250mm➢层高: 一层4500mm，二~九层3600mm图1. 1 结构尺寸图1. 2分析模型1.1 【方法一】直接在ABAQUS中建立模型单位制：N、m、kg、s1.1.1 Part模块—建立首层和标准层进入Part模块—Create Part，如图1. 3，Part-1为首层平面，如图1. 4；标准层与首层只是层高不同，而平面布置完全一样，所以可以在左侧模型树Parts—Part-1右击，点击Copy，如图1. 5，进入Part Copy窗口，如图1. 6，命名为Part-2。
图1. 3图1. 4图1. 5图1. 6在菜单栏中点击Tool—Datum，进入Create Datum窗口，如图1. 7所示，Type 选择Point，Method选择Offset from point。
选择有柱的点，在左下角（如图1. 8）Offset（X，Y，Z）中输入（0,0，-4.5），完成之后如图1. 9。
图1. 7图1. 8图1. 9在环境栏中选择，如图1. 10，弹出Create Wire Feature 窗口，如图1. 11，Add method选择Disjoint wires，通过Add，连接柱子的两个端点，完成之后如图1. 12。
同理，可以生成标准层Part-2的柱子。
图1. 10图1. 11图1. 12建立首层剪力墙Part-3，Part—Create Part（如图1. 13），点击，在左下角starting point输入（0,0），end point输入（0,6），如图1. 14，点击Done，弹出Edit Base Extrusion窗口，如图1. 15，在Depth中输入4.5，完成之后如图1. 16。
abaqus复合材料
abaqus复合材料复合材料不只是几种材料的混合物。
它具有普通材料所没有的一些特性。
它在潮湿和高温环境，冲击，电化学腐蚀，雷电和电磁屏蔽环境中具有与普通材料不同的特性。
复合材料的结构形式包括层压板，三明治结构，微模型，编织预成型件等。
复合材料的结构和材料具有同一性，并且可以在结构形成时同时确定材料分布。
它的性能与制造过程密切相关，但是制造过程很复杂。
由于复合结构不同层的材料特性不同，复合结构在复杂载荷作用下的破坏模式和破坏准则是多种多样的。
在ABAQUS中，复合材料的分析方法如下1，造型它的结构形式决定了它的建模方法，并且可以使用基于连续体的壳单元和常规壳单元。
复合材料被广泛使用，但是复合材料的建模是一个困难。
铺设复杂的结构光需要一个月2，材料使用薄片类型（层材料）建立材料参数。
材料参数可以工程参数的形式给出，或者材料强度数据可以通过子选项给出。
这种材料仅使用平面应力问题。
ABAQUS可以通过两种方式定义层压板：复合截面定义和复合层压板定义复合截面定义对每个区域使用相同的图层属性。
这样，我们只需要建立壳体组合即可将截面属性分配给二维（在网格中定义的常规壳体元素）或三维（三维的大小应与壳体中给定的厚度一致）。
基于网格中定义的连续体的壳单元）ABAQUS复合材料分析方法介绍复合叠加定义是由复合布局管理器定义的，它主要用于在模型的不同区域中构造不同的层。
因此，应在定义之前对区域进行划分，并且应将不同的层分配给不同的区域。
可以根据常规外壳的元素和属性进行定义。
传统的壳单元定义了每个层的厚度，并将其分配给二维模型。
应该给基于连续体的壳单元或实体单元提供3D模型（厚度是相对于单元长度的系数，因此厚度方向可以分为一层单元）。
提示：堆栈参考坐标系的定义（放置方向）和每个堆栈坐标系的定义（层方向）。
定义正确的层角度，层厚度和层顺序。
ABAQUS无法分析单层法线变化超过90度的情况，因此有必要定义多层。
坐标系可以任意定义。
基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析
基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析由于玻璃钢复合材料的薄壁圆筒结构具有强度高、重量轻、刚度大、耐腐蚀，电绝缘及透微波等优点，目前已广泛应用于航空航天和民用领域中。
工程中广泛使用的这些薄壁圆筒，当它们受压缩、剪切、弯曲和扭转等荷载作用时，最常见的失效模式为屈曲。
因此，为了保证结构的安全，需要进行屈曲分析。
对结构进行屈曲分析，涉及到较复杂的弹(塑)性理论和数学计算，要通过求解高阶偏微分方程组，才能求解失稳临界荷载，而且只有少数简单结构才能求得精确的解析解。
因此，只能采用能量法、数值方法和有限元方法等近似的分析方法进行分析。
近20年来，随着计算机和有限元方法的迅猛发展，形成了许多的实用分析程序，提高了对复杂结构进行屈曲分析的能力和设计水平。
ABAQUS 就是其中的杰出代表。
1.屈曲有限元理论有限元方法中，对结构的屈曲失稳问题的分析方法主要有两类：一类是通过特征值分析计算屈曲载荷，另一类是利用结合Newton—Raphson迭代的弧长法来确定加载方向，追踪失稳路径的几何非线性分析方法，能有效分析高度非线性屈曲和后屈曲问题。
1.1线性屈曲假设结构受到的外载荷模式为P0。
，幅值大小为λ，结构内力为Q，则静力平衡方程应为λP0=λQ进一步考察结构在(λ+△λ)P0载荷作用下的平衡方程，得到K E+K S S+λ△S+K G u+λu△u=△λP0由于结构达到保持稳定的临界载荷时有△λ，代入上式得K E+λK S△σ+K G△u△u=0该方程对应的特征值问题为det K E+λK S△σ+K G△u=0如果忽略几何刚度增量的影响，屈曲分析的方程又可进一步简化为det K E+λK S△σ=0该方程即为求解线性屈曲的特征值方程。
λ为屈曲失稳载荷因子，△u为结构失稳形态的特征向量。
1.2非线性屈曲非线性屈曲分析方法多采用弧长法进行分步迭代计算，在增量非线性有限元分析中，沿着平衡路径迭代位移增量的大小(也叫弧长)和方向，确定载荷增量的自动加载方案，可用于高度非线性的屈曲失稳问题。
ABAQUS复合材料建模技术与应用
ABAQUS复合材料建模技术与应用引言ABAQUS是一种常用的有限元分析软件，被广泛应用于工程领域。
复合材料是一种由两种或两种以上不同的材料组合而成的材料。
在实际工程中，复合材料的使用越来越普遍，因为它具有优秀的力学性能和轻质化的特点。
本文将介绍ABAQUS 在复合材料建模方面的技术与应用。
复合材料的基本组成复合材料主要由纤维增强体和基体组成。
纤维增强体可以是碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等，而基体则是固化的树脂或金属。
纤维增强体负责承担拉伸等载荷，而基体则负责传递载荷和固定纤维。
ABAQUS复合材料建模技术ABAQUS提供了多种复合材料建模技术，下面将分别介绍其中的几种常用技术。
复合材料层合板建模复合材料常用的一种结构形式是层合板或层合壳。
ABAQUS 可以通过定义层的属性来建模复合材料层合板。
层的属性包括纤维方向、面层材料性质、层厚等。
通过定义不同的层属性，可以建立纤维方向不同、材料性质不同的复合材料层合板模型。
复合材料体积单元建模ABAQUS还提供了建模复合材料体积单元的技术。
在复合材料体积单元中，纤维的分布和取向对模型的性能起着重要影响。
ABAQUS可以通过使用任意形状的单元网格来建模复合材料体积单元。
在单元网格中，可以更精确地定义纤维的取向和分布。
复合材料断裂模型复合材料在实际使用中容易发生断裂。
ABAQUS提供了多种复合材料断裂模型，可以用来预测和分析复合材料的断裂行为。
其中常用的模型包括线性弹性断裂模型、能量释放率断裂模型等。
通过使用这些断裂模型，可以更好地评估复合材料的失效准则和断裂行为。
复合材料在工程中的应用复合材料在航空航天、汽车、船舶等领域的应用越来越广泛。
下面将介绍几个典型的复合材料工程应用案例。
航空航天领域在航空航天领域，复合材料可以用于制造飞机机身、机翼等部件。
使用复合材料可以降低结构重量、提高飞机性能。
通过使用ABAQUS建模技术，可以对复合材料结构进行优化设计，提高其强度和刚度。
基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析
基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析由于玻璃钢复合材料的薄壁圆筒结构具有强度高、重量轻、刚度大、耐腐蚀，电绝缘及透微波等优点，目前已广泛应用于航空航天和民用领域中。
工程中广泛使用的这些薄壁圆筒，当它们受压缩、剪切、弯曲和扭转等荷载作用时，最常见的失效模式为屈曲。
因此，为了保证结构的安全，需要进行屈曲分析。
对结构进行屈曲分析，涉及到较复杂的弹(塑)性理论和数学计算，要通过求解高阶偏微分方程组，才能求解失稳临界荷载，而且只有少数简单结构才能求得精确的解析解。
因此，只能采用能量法、数值方法和有限元方法等近似的分析方法进行分析。
近20年来，随着计算机和有限元方法的迅猛发展，形成了许多的实用分析程序，提高了对复杂结构进行屈曲分析的能力和设计水平。
ABAQUS 就是其中的杰出代表。
1.屈曲有限元理论有限元方法中，对结构的屈曲失稳问题的分析方法主要有两类：一类是通过特征值分析计算屈曲载荷，另一类是利用结合Newton—Raphson迭代的弧长法来确定加载方向，追踪失稳路径的几何非线性分析方法，能有效分析高度非线性屈曲和后屈曲问题。
1.1线性屈曲假设结构受到的外载荷模式为P0。
，幅值大小为λ，结构内力为Q，则静力平衡方程应为λP0=λQ进一步考察结构在(λ+△λ)P0载荷作用下的平衡方程，得到{[K E]+[K S(S+λ△S)]+[K G(ũ+λũ)]}△ũ=△λP0由于结构达到保持稳定的临界载荷时有△λ，代入上式得{[K E]+λ[K S△σ]+K G(△ũ)}△ũ=0该方程对应的特征值问题为det{[K E]+λ[K S△σ]+K G(△ũ)}=0如果忽略几何刚度增量的影响，屈曲分析的方程又可进一步简化为det{[K E]+λ[K S△σ]}=0该方程即为求解线性屈曲的特征值方程。
λ为屈曲失稳载荷因子，(△ũ)为结构失稳形态的特征向量。
1.2非线性屈曲非线性屈曲分析方法多采用弧长法进行分步迭代计算，在增量非线性有限元分析中，沿着平衡路径迭代位移增量的大小(也叫弧长)和方向，确定载荷增量的自动加载方案，可用于高度非线性的屈曲失稳问题。
ABAQUS切削仿真步骤
ABAQUS切削仿真步骤说明：采用mm-t单位制，SiC颗粒尺寸为40um。
模型中工件尺寸为1mm*0.4mm。
颗粒与基体作为一个零件，采用分割工件来绘制。
一、创建零件1、创建工件零件work piece，画出1*0.4的矩形。
用分割工具画出一个圆形SiC颗粒，再阵列出其它颗粒。
2、创建刀具零件tool，几何尺寸合适就好，绘制2um的刃口半径，并在右上角设置参考点。
并且新建一个set-ref，区域选择该参考点。
二、材料参数设置及赋值Al采用shear damage，断裂应变1.2，损伤演化中的displacement at failure填4*10-6。
三、装配依次调入刀具和工件零件，为避免干涉，将刀具向右下方移动一定的距离，其中向下移动的距离为切削深度。
四、定义分析步和输出1、新建分析步，选择分析步类型为“Dynamic, Temp-disp, Explicit”，时间长度为工件长度除以切削速度。
本模型刀具速度为125mm/s，工件长度为1mm，故时间长度为0.008s。
2、修改场输出变量。
时间间隔改为80，并勾选status3、新建历程输出变量，区域选择为刀具零件中的set-ref，并且勾选RT、RF、RM，该点即作为刀具切削力的输出点。
五、定义接触属性和接触1、新建接触属性，接受Contact为默认选择。
切向属性选择罚函数，摩擦系数选0.25。
法向属性接受默认选项。
2、定义接触对。
接触类型选择surface-to-surface Contact(Explicit)，主面选择刀具的前刀面、后刀面和刀尖的圆弧，从面类型选择node region，把整个工件全部选中。
力学约束公式选Penalty contact method，划移公式选择Finite sliding，接触属性选择上步定义的属性，其它保持默认。
3、定义刀具零件刚性约束。
(定义刀具为刚体就是说刀具的在切削过程中变形很小，所以认为是刚体，在刚体的参考点上可以看刀具在切削过程的反力)。
(整理)基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析
基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析由于玻璃钢复合材料的薄壁圆筒结构具有强度高、重量轻、刚度大、耐腐蚀，电绝缘及透微波等优点，目前已广泛应用于航空航天和民用领域中。
工程中广泛使用的这些薄壁圆筒，当它们受压缩、剪切、弯曲和扭转等荷载作用时，最常见的失效模式为屈曲。
因此，为了保证结构的安全，需要进行屈曲分析。
对结构进行屈曲分析，涉及到较复杂的弹(塑)性理论和数学计算，要通过求解高阶偏微分方程组，才能求解失稳临界荷载，而且只有少数简单结构才能求得精确的解析解。
因此，只能采用能量法、数值方法和有限元方法等近似的分析方法进行分析。
近20年来，随着计算机和有限元方法的迅猛发展，形成了许多的实用分析程序，提高了对复杂结构进行屈曲分析的能力和设计水平。
ABAQUS 就是其中的杰出代表。
1.屈曲有限元理论有限元方法中，对结构的屈曲失稳问题的分析方法主要有两类：一类是通过特征值分析计算屈曲载荷，另一类是利用结合Newton—Raphson迭代的弧长法来确定加载方向，追踪失稳路径的几何非线性分析方法，能有效分析高度非线性屈曲和后屈曲问题。
1.1线性屈曲假设结构受到的外载荷模式为。
，幅值大小为，结构内力为Q，则静力平衡方程应为进一步考察结构在载荷作用下的平衡方程，得到由于结构达到保持稳定的临界载荷时有，代入上式得该方程对应的特征值问题为如果忽略几何刚度增量的影响，屈曲分析的方程又可进一步简化为该方程即为求解线性屈曲的特征值方程。
为屈曲失稳载荷因子，为结构失稳形态的特征向量。
1.2非线性屈曲非线性屈曲分析方法多采用弧长法进行分步迭代计算，在增量非线性有限元分析中，沿着平衡路径迭代位移增量的大小(也叫弧长)和方向，确定载荷增量的自动加载方案，可用于高度非线性的屈曲失稳问题。
与提取特征值的线性屈曲分析相比，弧长法不仅考虑刚度奇异的失稳点附近的平衡，而且通过追踪整个失稳过程中实际的载荷、位移关系，获得结构失稳前后的全部信息，适合于高度非线性的屈曲失稳问题。
abaqus复合材料薄壁圆筒建模流程
abaqus复合材料薄壁圆筒建模流程1,建立模型Part Module：类型三维，solid，旋转；按尺寸绘图，done，设置旋转角此处为360度。
2,建立参考面，将圆筒分成两半3，Assembly Module：类型Independent分区partition截面4，Mesh module：点击remove，选择cells消隐分区撒种子时，需要分几层就在边缘上撒多少个种子，在每条边上尽量都撒相同数量的种子，生成结构网格，生成的网格才比较规整。
（注意，此处的mesh，对象为assembly，而不是part）生成网格后，Mesh: Create Mesh Part4，Job Module：Create Job，例如job-007-01，运行生成job-007-01.inp文件，保存成007-01.cae文件。
5, File：New打开新窗口6,File：Import : Model 选择job-007-01.inp打开7,Mesh Module:Tools: Surface manager: create: by angle定义surface集合Tools: Set manager: create: Element: by angle定义Element 集合用以下三个命令操作，选择恰当的面。
Select the Entity Closest to the Screen,Select From Exterior EntitiesSelect From Interior Entities（左键点击第二个图标不放拖出即可）注：定义Element集合时，可以从外到内，定以一层后，在display中把定义的那层remove掉再定义下面一层。
8,Mesh: Edit :Mesh：Mesh Offset (create solid layers)：Surfaces（选择相应的面）：T otal thickness 定义厚度，生成cohesive单元，把其之前定义的几层surface，都生成cohesive单元。
Abaqus操作说明.doc
1、创建部件：Step1：执行Part/Create命令，或者单击左侧工具箱区域中的（create part）按钮，弹出如图1-1所示的Create Part对话框。
在Name（部件名称）后面输入foundation，将Modeling Space（模型所在空间）设为2D Planar（二维平面），Type（类型）设为Deformable（可变形体），Base Feature（基本特征）设为Shell （壳）。
单击Continue按钮退出Create Part对话框。
ABAQUS/CAE自动进入绘图（Sketcher）环境。
图1-1Step2：选择绘图工具框右上方的创建矩形工具，在窗口底部的提示区显示“Pick a starting corner for the rectangle—or enter X,Y”，输入坐标（0,0），按下Enter键，在窗口底部的提示区显示“Pick the opposite corner for the rectangle—or enter X,Y”，输入（45.5,20），按下Enter键。
单击Done，创建part完成，如图1-2。
图1-2Step3：单击左侧工具箱区域中的，弹出如图1-3的窗口。
应用或功能将groundwork（基础）在foundation的位置绘制出来，点击Done，返回图1-4所示窗口图1-3图1-4Step4：执行Tools-Set-Create弹出如图1-5的Create Set对话框，在Name 后面输入all，点击Continue，将整个foundation模块选中如图1-6所示，点击Done，完成集合all的创建。
以相同的操作，将图1-4中的小矩形区域创建Name为remove的集合。
图1-5图1-6以相同的方式分别创建名称为：groundwork，retaining，backfill的part,依次如图1-7,1-8,1-9所示。
Abaqus中的复合材料分析
Abaqus中的复合材料分析Abaqus提供了不同方式对复合结构进行建模的功能。
根据被建模的复合材料的类型，可用的材料数据，边界条件以及期望的结果，某种特定方法可能比其他方法更好。
什么是复合结构？复合材料是嵌入基质材料内的增强材料的宏观混合物。
复合结构由复合材料制成，并且可以具有许多形式，如单向纤维复合材料，织物或蜂窝结构。
Abaqus使用几种不同的方法来模拟复合结构1）微观：在这种方法中，基体和增强材料被建模为单独的可变形连续体2）宏观：在这种方法中，基体和增强材料被建模为整体可变形连续体。
当单个纤维的微观行为及其与基体的相互作用不太重要的时，可以使用这种方法。
3）混合建模：在该方法中，复合结构被建模为单一正交各向异性（或各向异性）材料。
当结构的整体行为比微观层面的行为更重要时，这一点很重要。
单个材料定义（通常是各向异性的）足以预测全局行为。
复合材料层压板的分析：复合层压材料由多层制成。
每层具有独自的厚度，并且每层中的增强纤维以不同方式对齐。
布置层以形成层压板的顺序称为叠层或堆叠顺序。
在Abaqus中对此进行建模的最简单方法是使用混合建模方法。
这将包括为每个层定义正交各向异性，厚度，纤维取向和堆叠顺序，这反过来又决定其结构行为。
通常，层压性能直接从实验或其他应用中获得。
这些性质可以是A，B，D基质的形式，其定义了层压材料的刚度。
在这种情况下，宏观方法可用于层压板的结构分析。
这种方法在本质上可以被认为是宏观的，因为在Abaqus部分定义中导出并使用等效的截面属性。
还可以认为它是一种混合建模方法，因为截面刚度是基于层板铺设得出的。
下面的示例显示了A，B，D矩阵是如何从可用的上层信息中派生出来的，并在Abaqus的General Shell Section定义中使用。
经典层压理论的假设：这里显示的层压复合材料的宏观建模方法基于经典层压理论（CLT）。
为了准确实现CLT，假设需要满足：·通过层压材料的厚度的位移分量是连续的，并且在层压材料的相邻层之间没有滑动。
复合材料层合板建模step by step
复合材料层合板建模共有3种方法，分别为：1. Conventional shell composite layups2. Continuum shell composite layups3. Solid composite layups3种不同方法的具体介绍请参考Abaqus/CAE User’s Manual 12.13 Creating and editing composite layups1. 采用conventional shell element 建立composite layups1.1建立part-1，Creat Part: 3D, Deformable, Shell1.2 建立Material-1，Mechanical: Elasticity: Elastic: Type=Lamina,在data中输入材料参数：E1=25.0E6 E2=1.0E6 Nu12=0.25 G12=0.5e6 G13=0.5E6 G23=0.2E61.3 建立Composite Layup, Composite Layup Manager: Create: Initial ply count=4 Element Type=Conventional Shell, 生成4层的具体数据如下图所示1.4 生成Instance, Create Instance: Parts=Part-1 Instance Type=Independent: OK1.5 生成Step, Create Step: Procedure type=Static, General: Basic: Nlgeom=off1.6 建立Load, Create Load: Step=Step-1 Mechanical=Concentrated force: CF1=10001.7 建立Boundary Condition，Create Boundary Condition: Step=Step-1 Mechanical=Displacement/Rotation: U1=0 U2=0 U3=0 UR1=0 UR2=0 UR3=01.8建立Mesh，Mesh Type: Element Type=S8R1.9建立Job，Create Job: Name=Job-1 Model=Model-1: Submit1.10 查看计算结果Visualization: Plot Contours on Deformed Shape:U Magtinude2. 采用Solid element建立Solid Composite Layups2.1建立part-2，Creat Part: 3D Type=Deformable Shape=Solid Extrusion: Depth=0.8(注：这里的Depth是Composite Layup的总厚度)2.2 建立Material-1，Mechanical: Elasticity: Elastic: Type=Engineering Constants在data中输入材料参数：E1=25.0E6 E2=1.0E6 E3=1.0E6 Nu12=0.25 Nu13=0.25 Nu23=0.25 G12=0.5e6 G13=0.5E6 G23=0.2E62.3 建立Composite Layup, Composite Layup Manager: Create: Initial ply count=4 Element Type=Conventional Shell, 生成4层的具体数据如下图所示(注：参数Element RelativeThickness为相对于总厚度的比例，并不是实际厚度，其总和可以不为1)2.4 生成Instance, Create Instance: Parts=Part-1 Instance Type=Independent: OK2.5 生成Step, Create Step: Procedure type=Static, General: Basic: Nlgeom=off2.6 建立Load, Create Load: Step=Step-1 Mechanical=Concentrated force: CF1=10002.7 建立Boundary Condition，Create Boundary Condition: Step=Step-1 Mechanical=Displacement/Rotation: U1=0 U2=0 U3=0 UR1=0 UR2=0 UR3=02.8建立Mesh，Mesh Type: Element Type=C3D20R2.9建立Job，Create Job: Name=Job-2 Model=Model-2: Submit2.10 查看计算结果Visualization: Plot Contours on Deformed Shape:U Magtinude。
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1,建立模型Part Module :类型三维，solid，旋转；按尺寸绘图，done,设置旋转角此处为360度。
2,建立参考面，将圆筒分成两半
3，Assembly Module :类型Independent 分区partition截面
4，Mesh module :
点击remove空二，选择cells消隐分区
X Select entities to remove: Cells Undo
撒种子时，需要分几层就在边缘上撒多少个种子，在每条边上尽量都撒相同数量的种子,
生成结构网格，生成的网格才比较规整。
（注意，此处的mesh,对象为assembly，而不是part）
生成网格后，Mesh: Create Mesh Part
Module I- Mesh * Model：j Model-1 abject: * Awembly Part「
4,Job Module : Create Job,例如job-007-01，运行生成job-007-01.inp 文件，保存成007-01.cae 文件。
5,File: New打开新窗口
6,File: Import : Model 选择job-007-01.inp 打开
7,Mesh Module:
Tools: Surface manager: create: by angle 定义surface 集合
Tools: Set manager: create: Element: by angle 定义Element 集合
用以下三个命令操作，选择恰当的面。
丄i Select the Entity Closest to the Screen,
---- Select From Exterior En tities
'包i 一
J Select From Interior Entities （左键点击第二个图标不放拖出即可）
注：定义Element集合时，可以从外到内，定以一层后，在display中--- -:把定义的那层remove掉再定义下面一层。
8,Mesh: Edit :Mesh : Mesh Offset （create solid layers）: Surfaces （选择相应的面）：Total thickness定义厚度，生成cohesive单元，把其之前定义的几层surface，都生成cohesive单丿元。
9，Mesh: Element type :对cohesive 单元，Family 选择Cohesive，对其他单元，Family 选择3D Stress；对于静态运算，Element Library选择Standard,对于动态（显式）运算，Element Library 选择Explicit。
10，Property:
Create Material: jiti （材料名字）：Mechanical : Elastic: Type: Isotropic
=tdrt Matetial 邑
M＜）terial-jiti
Description;
NLrnnb«r of field v-arid4）l»:0 '
Moduli tme scale [forvi&ctwlKlicrty^ Long-term
No compr-eision
3 Nc
Datia
Voungi'i P鈕1刖n1*
1 4D0C
Create Material: xianwei （材料名字）：Mechanical : Elastic : Type : Isotropic
令 Edit MaTial
阻叶！窩贰呼恰z ■曰
bescriptim:
Ifte- lempertrturt-depend efit dobs
Number of(H&ld variabi^t 0 :
Moduli sirnc- (lor wconhc.1icity }c Lqng tt-rm
N D corrfMn«SM>n
No KrtliiOft
D 蜩 a i-
Modulus- Ratio
1 230000 0.?
blame: Mjteridl-xianwe-1
DritripEkW:
Mdteridl betuMiara
Hardening hobropic H □ lhe 亚加・ rate-dependent C JB M Ufe-itrryM-rdhjrc- dt^^ndefil: ditA
Munnber oF field variables: 0 *
Data
Yirid 5tr*u Plastic
Strain
1 45 0
2 50 0.027
3 60 ooai
4 7P
5 1 ma?
Create Material : Cohesive (Cohesive 单元材料名字)：选择
Quads Damage , Damage Evolution ,
Elastic
V Edk hflfilVfhl
Name: Materid-cdh
Dmr^Kicfi;
general Me 匚honkdl IherrnJi flKlricLd/Magpetk: Other |y
EI K 1K
Type: ITruction ▼ v SubcfciiMH
LI 迂 tMnpfirAiuris-idafiffndant d^ra
IVlajUhHnw 翱士和r 訥离盟曲识町p I 訓勺也re 产
Mo-C&nipr^Mni
Dald
E/^nn G1/K M gictt
"■MM 150W 7W0
maxs Damage ：*■ S4ibopl»n5
Mdwi^il BetHviori
Edk MiitenAl
l-ld&iK
Material-ccli
DMcripti 口 口：
Mdm Ddnuge 1
Oirecikxi relative to local 1-dirK-tion (forXFEM ｝：』HorrMi Parallel *
&u<x>pdofis
Tolerancff ： 0.05
□ U&e tempef5tixe-cfepcnd&n.t data
ItumbEf oF field variables B *
Ddta Narniinal SCrvtu NcirninAl 5Erau Nominal SCrvu Wermil-CHily iMcnlfr Flrtt St<«nd Dirfrrtien 15 Damage Evolution :
=Subopjion Editor
Damaq? Evoluti 口门
Type: Energy 刑
Sahrning: Linear T
D^graddEicMiL MdKirmjm T
Mixed mode betidrviar ： Mode-lhdepeiident T
Mode mik radoi Energy 甘
□ P0W*!f ■
U&e te*nperdture-depe*ident date
Number of field wiabies: 0 :
Ldncel Elastic:
Create sect ion ：
Category Type
o Solid I Homogeneous
© Shell Generallized plane strain
Beam E'ulerian
C Fluid Composite
〔Other
IM ate rial BchaviDTfi
FrAClurf
Elrt **W
Name: Section-1
Cancel Continue..,
Name: Section -coh
匚 Qntinue,Tl Cancel
11,
定义各分层材料方向
Property Module :建立局部坐标，
Tools ： Datum : CSYS : 3 points,点击 Done
定义材料方向，Assign: Material Orientation:选择之前定义的局部坐标，定义角度 12, Mesh Module : Mesh ： Edit : Node ： Edit : by angle 选择 Cohesive 单元两表面节 点，Coordinates: Specify 让Cohesive 单元厚度为0.（这一步只是为了视觉效果，可以不 操作）。
13, 分析步step ：设为1000，步长最大1,最小10*
14，受力方式：一端固支，一段在所有端面上施加向外的压力
3000Mpa ，不含cohesive 单元，结果如图（蓝色为纤维，黄色为基体）
此处，纤维名义应力设置太小，纤维进入塑性阶段，基体应力大于纤维。
Create Sectior
Edit Section。