Abaqus有限元分析中的沙漏效应
ABAQUS沙漏
Abaqus有限元分析中的沙漏效应[转]2011-09-2117:34:27|分类：有限元|字号大中小订阅1.沙漏的定义沙漏hourglassing一般出现在采用缩减积分单元的情况下：比如一阶四边形缩减积分单元，该单元有四个节点“o”，但只有一个积分点“*”。
而且该积分点位于单元中心位置，此时如果单元受弯或者受剪，则必然会发生变形，如下图a所示。
关于沙漏问题，建议看看abaqus的帮助文档，感觉讲的非常好，由浅入深，把深奥的东西讲的很容易理解。
沙漏的产生是一种数值问题，单元自身存在的一种数值问题，举个例子，对于单积分点线性单元，单元受力变形没有产生应变能--也叫0能量模式，在这种情况下，单元没有刚度，所以不能抵抗变形，不合理，所以必须避免这种情况的出现，需要加以控制，既然没有刚度，就要施加虚拟的刚度以限制沙漏模式的扩展---人为加的沙漏刚度就是这么来的。
关于沙漏现象的判别，也就是出现0能模式的方法最简单的是察看单元变形情况，就像刚才所说的单点积分单元，如果单元变成交替出现的梯形形状，如果多个这样的单元叠加起来，是不是象我们windows中的沙漏图标呢？2.ABAQUS中沙漏的控制：*SECTION CONTROLS：指定截面控制警告：对于沙漏控制，使用大于默认值会产生额外的刚度响应，甚至当值太大时有时导致不稳定。
默认沙漏控制参数下出现沙漏问题表明网格太粗糙，因此，更好的解决办法是细化网格而不是施加更大的沙漏控制。
该选项用来为减缩积分单元选择非默认的沙漏控制方法，和standard中的修正的四面体或三角形单元或缩放沙漏控制的默认系数；在explicit中，也为8节点块体单元选择非默认的运动方程：为实体和壳选择二阶方程、为实体单元激活扭曲控制、缩放线性和二次体积粘度、设置当单元破损时是否删除他们、或为上述完全破损的单元指定一标量退化参数。
等必需参数：NAME：名字可选参数：DISTORTION CONTROL：只用于explicit分析。
基于ABAQUS的造型过程砂箱应力分析
基于ABAQUS的造型过程砂箱应力分析罗杰;郑洪亮;颜廷亮;丁苏沛;田学雷【摘要】利用数值模拟软件ABAQUS建立造型过程中砂箱的有限元模型,获得了砂箱在造型过程中的应力分布及变形情况,校核了砂箱的强度,为结构优化提供数据支持.【期刊名称】《铸造设备与工艺》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】3页(P33-35)【关键词】砂箱;有限元模型;应力分布;ABAQUS【作者】罗杰;郑洪亮;颜廷亮;丁苏沛;田学雷【作者单位】山东大学材料科学与工程学院,山东济南250100;山东大学材料科学与工程学院,山东济南250100;山东大学材料科学与工程学院,山东济南250100;济南铸造锻压机械研究所有限公司,山东济南250306;山东大学材料科学与工程学院,山东济南250100【正文语种】中文【中图分类】TG242.1静压造型过程中，通过在铸型上部瞬间导入定压的压缩气流进行气流预紧实，然后通过多触头压实机构对型砂进行压实紧实[1]。
型砂在通过压实机构进行紧实时，砂箱四壁也会受到一定程度的作用力，引起砂箱变形。
通过有限元软件ABAQUS 对砂箱进行静力分析，便可获得造型时砂箱的应力分布及变形量，从而为砂箱的改进设计提供理论依据。
ABAQUS是国际上最先进的大型通用有限元计算分析软件之一，具有广泛的模拟性能。
有众多单元模型、材料模型、分析过程等，可以用来分析各种领域的问题，如结构力学、固体力学、岩土力学等等。
ABAQUS有功能强大、非线性分析功能、丰富的单元库和材料模型库、良好的开放性等优点[2]。
同所有有限元软件一样，ABAQUS有限元分析包括前处理、模拟分析计算、后处理三个步骤。
有限元结果的准确度决定于有限元模型网格质量的好坏，载荷处理、边界条件与实际工况的符合程度等众多因素。
因此有限元模型的建立非常重要，既要合理简化模型，减少工作量，又要保证计算结果的准确度。
文中砂箱有限元模型的建立基于以下假设，砂箱四壁所受的水平压强相等，大小为压实比压的0.3～0.5倍，实际生产中压实比压为P=1×10-6Pa.2.1 砂箱三维模型建立本文采用UG建立砂箱三维模型，再导入ABAQUS进行有限元分析。
全面介绍ABAQUS有限元分析
全面介绍ABAQUS有限元分析有限元分析软件ABAQUS介绍（一）数值模拟方法介绍一：数值模拟也叫计算机模拟。
它以电子计算机为手段，通过数值计算和图像显示的方法，达到对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题研究的目的，节约时间、成本。
数值模拟的基本步骤：（1）建立数学模型--基本守恒方程（2）建立物理问题模型--前处理建模（3）离散方程--选择离散方法和格式（4）求解方程--选择求解算法（5）编制、调试程序（6）研究结果--后处理（7）改进模型或提出指导方案使用软件分析的优势二、有限元软件的介绍三种数值分析方法：有限元方法，有限差分，有限体积方法有限元分析是对结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。
有限元分析软件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四个比较知名比较大的公司。
有限元软件的对比ANSYS是商业化比较早的一个软件，目前公司收购了很多其他软件在旗下。
ABAQUS专注结构分析，目前没有流体模块。
MSC是比较老（1963）的一款软件目前更新速度比较慢。
ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件，功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。
结构分析能力排名：ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS流体分析能力排名：ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS耦合分析能力排名：ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS性价比排名：ADINA，ABAQUS、ANSYS、MSCANSYS与ABAQUS的对比应用领域：1. ANSYS软件注重应用领域的拓展，目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。
2. ABAQUS则集中于结构力学和相关领域研究，致力于解决该领域的深层次实际问题。
其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可求解器功能（1）对于常规的线性问题，两种软件都可以较好的解决，在模型规模限制、计算流程、计算时间等方面都较为接近。
abaqus 沙漏控制
帮助文件摘要：26.1.4In Abaqus/Standard section controls are used to select the enhanced hourglass control formulation for solid, shell, and membrane elements. This formulation provides improved coarse mesh accuracy with slightly higher computational cost and performs better for nonlinear material response at high strain levels when compared with the default total stiffness formulation. Section controls can also be used to select some element formulations that may be relevant for a subsequentAbaqus/Explicit analysis.In Abaqus/Explicit the default formulations for solid, shell, and membrane elements have been chosen to perform satisfactorily on a wide class of quasi-static and explicit dynamic simulations. However, certain formulations give rise to some trade-off between accuracy and performance. Abaqus/Explicit provides section controls to modify these element formulations so that you can optimize these objectives for a specific application. Section controls can also be used in Abaqus/Explicit to specify scale factors for linear and quadratic bulk viscosity parameters. You can also control the initial stresses in membrane elements for applications such as airbags in crash simulations and introduce the initial stresses gradually based on an amplitude definition.The enhanced hourglass control approach available in both Abaqus/Standard and Abaqus/Explicit represents a refinement of the pure stiffness method in which the stiffness coefficients are based on the enhanced assumed strain method; no scale factor is required. It is the default hourglass control approach for hyperelastic, hyperfoam, and low-density foam materials in Abaqus/Explicit and for hyperelastic, hyperfoam, and hysteresis materials in Abaqus/Standard. This method gives more accurate displacement solutions for coarse meshes with linear elastic materials as compared to other hourglass control methods. It also provides increased resistance to hourglassing for nonlinear materials. Although generally beneficial, this may give overly stiff response in problems displaying plastic yielding under bending. In Abaqus/Explicit the enhanced hourglass method will generally predict a much better return to the original configuration for hyperelastic or hyperfoam materials when loading is removed.The enhanced hourglass control method is available for first-order solid, membrane, and finite-strain shell elements with reduced integration. In Abaqus/Explicit it cannot be used for a hyperelastic or hyperfoam material when adaptive meshing is used on that domain (see the discussion below).The enhanced hourglass method cannot be used with elements modeled with hyperelastic or hyperfoam materials that are included in an adaptive mesh domain. Thus, if you decide to use hyperelastic or hyperfoam materials in an adaptive mesh domain, you must specify sectioncontrols to choose a different hourglass control approach. The use of adaptive meshing in domains modeled with finite-strain elastic materials is not recommended since better results are generally predicted using the enhanced hourglass method and, for solid elements, element distortion control (discussed below). Therefore, for these materials it is recommended that the analysis be run without adaptive meshing but with enhanced hourglass control.A1:有限元方法一般以节点的位移作为基本变量，单元内各点的位移以及应变均采用形函数对各节点的位移进行插值计算而得，应力根据本构方程由应变计算得到，然后就可以计算单元的内能了。
利用ABAQUS软件分析砂质海底管道稳定性
文章编号:1001-4500(2001)06-0068-05利用ABAQU S软件分析砂质海底管道稳定性任艳荣,刘玉标,顾小芸(中国科学院力学研究所,北京100080) 摘 要:利用美国H KS公司的ABAQU S有限元计算程序,对裸置在海床上的管道进行分析。
在计算中,采用程序中所规定的接触面来考虑管道与土体的相互作用,得到了比较好的结果。
关键词:管道;沉降;接触面;稳定性 中图分类号:P756 文献标识码:A1 引言 ABAQU S是面向生产、应用范围广泛的通用有限元程序,它是美国H KS公司的产品。
在北美、欧洲和亚洲许多国家的机械、化工、土木、水利、材料、航空、船舶、治金、汽车和电气工业设计中得到广泛的应用。
随着海洋开发从浅滩到深海的扩展、新型海洋工程结构研究与应用的进展,面临一系列新的技术问题。
常规的海洋工程结构设计中,按照规范的要求必须进行结构的静力、动力有限元分析,甚至还要进行包括材料非线性和几何非线性在内的非线性有限元分析。
ABAQU S软件由于具有扩展模块ABAQU S A qua,可以用来进行分析海洋工程中的实际问题。
本文就是用该软件来分析海底管线的管土相互作用过程。
2 ABAQU S的功能 ABAQU S有两个主要的分析模块:ABAQU S Standard提供了通用的分析能力,如应力和变形、热交换、质量传递等。
ABAQU S Exp licit应用对时间进行显示积分的动态模拟,提供了应力 变形分析的能力。
此外软件系统还包括其他的几个部分。
如ABAQU S A qua模块扩展了ABAQU S Standard的功能,应用于海洋采油结构系统的分析,包括高柔韧性的系统,如深水下的升降器和管道系统,其中某些功能包括模拟波浪、风载荷及浮力的影响。
ABAQU S还包括两个交互作用的图形模块ABAQU S P re和ABAQU S Po st,它们提供了ABAQU S图形界面的交互作用工具,从建模的前处理及显示模拟计算结果的后处理。
基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析
基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析摘要:本文重点讨论了基于ABAQUS的深基坑变形与内力三维有限元分析。
首先，通过详细介绍ABAQUS有限元模型，展示了ABAQUS在地下建筑运行期间所受外部应力和岩体力学参数之间的相互关系，说明了ABAQUS作为一种强大的工具在精确计算深基坑变形和内力方面的优势。
然后，本文提出了一种基于ABAQUS的深基坑变形与内力三维有限元分析的构建过程。
根据实际地质条件和工程要求，设置模型材料属性、地坪模型及基坑的建议支护形式，确定等效参数，建立有限元分析模型，以及控制支护状态和定量分析基坑变形及内力情况。
最后，本文分析了基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析对支护设计和施工管理的重要性，为深基坑变形和内力分析提供了一个参考模型。
关键词：ABAQUS；深基坑；变形；内力；有限元分析模拟分析方法可以在建设预算和限制条件下，准确预测基坑的变形和内力并实现施工进度预测。
ABAQUS有限元分析可以用于预测基坑工程的变形和内力。
ABAQUS中所使用的Non-Linear Finite Element Analysis (NLFEA)可以帮助衡量基坑和紧固件/支护系统之间的耦合效应，从而预测基坑变形和内力的发展情况。
NLFEA的分析过程可以模拟基坑的变化，并且可以做出基坑变形和内力随着时间的发展情况。
此外，ABAQUS还提供了用于模拟深基坑变形和内力分析的可视化工具，用于识别基坑内部变形和内力分布情况。
通过三维有限元分析建模来研究基坑变形，可以更准确的评估现有的三维施工工艺对基坑变形的影响，可以为后续支护施工提供有效的参考。
例如，可以模拟基坑拱顶和侧壁的变形，以准确评估支护参数、材料组合和施工工艺的有效性。
也可以根据施工进度和支护状态，调整预测模型中的等效参数，实时估算基坑内部变形和内力，从而确保支护结构稳定和安全。
三维有限元分析可以更准确和有效的预测基坑性质，并有助于确定最佳的支护方式。
石亦平ABAQUS有限元分析实例详解之读后小结-完整版
目录第一章ABAQUS简介 (1)第二章ABAQUS基本使用方法 (1)第三章线性静力分析实例 (6)第四章 ABAQUS的主要文件类型 (8)第五章接触分析实例 (9)第六章弹塑性分析实例 (13)第七章热应力分析实例 (15)第八章多体分析实例 (16)第九章动态分析实例 (17)第十章复杂工程分析综合实例 (20)第一章ABAQUS 简介[1] (pp7) 在[开始] →[程序] →[ABAQUS 6.5-1]→[ABAQUS COMMAND]，DOS 提示符下输入命令Abaqus fetch job = <file name>可以提取想要的算例input 文件。
第二章ABAQUS 基本使用方法[2] (pp15) 快捷键：Ctrl+Alt+左键来缩放模型；Ctrl+Alt+中键来平移模型；Ctrl+Alt+右键来旋转模型。
(pp16) ABAQUS/CAE 不会自动保存模型数据，用户应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外丢失。
[3] (pp17) 平面应力问题的截面属性类型是Solid（实心体）而不是Shell（壳）。
ABAQUS/CAE 推荐的建模方法是把整个数值模型（如材料、边界条件、载荷等）都直接定义在几何模型上。
载荷类型Pressure 的含义是单位面积上的力，正值表示压力，负值表示拉力。
[4] (pp22) 对于应力集中问题，使用二次单元可以提高应力结果的精度。
[5] (pp23) Dismiss 和Cancel 按钮的作用都是关闭当前对话框，其区别在于：前者出现在包含只读数据的对话框中；后者出现在允许作出修改的对话框中，点击Cancel 按钮可关闭对话框，而不保存所修改的内容。
[6] (pp26) 每个模型中只能有一个装配件，它是由一个或多个实体组成的，所谓的“实体”（instance）是部件（part）在装配件中的一种映射，一个部件可以对应多个实体。
材料和截面属性定义在部件上，相互作用（interaction）、边界条件、载荷等定义在实体上，网格可以定义在部件上或实体上，对求解过程和输出结果的控制参数定义在整个模型上。
Abaqus常见错误
Abaqus常见错误问题1：当Verification所有都pass的时候，仍然提示Problem during compilation - ifort.exe not found in PATH解决办法：找到ABAQUS安装目录下的Commands文件夹(例如D:\SIMULIA\Abaqus\Commands)下的abq6101.bat，右键，编辑此文件，插入下面这行使之成为第一行：8 P+ O2 b$ W! R4 y6 U5 u @call"X:\yourdir\Intel\Compiler\Fortran\$version$\IA32\Bin\ifortvars. bat" ，例如我的是：- k) q; V/ ^: E@call "C:Program Files\Intel\Compiler\11.1\070\bin\ia32\ifortvars_ia32.bat"' f9 G9 R% ^, C0 L& ~" d/ Y$ d问题2：当使用UMAT子程序是出现以下错误Error in job Job-line44: 630 elements have been defined with zero hour glass stiffness. You may use *hourglass stiffness or change the element type. The elements have been identified in element set ErrElemZeroHourGlassStiffness.解决办法：由于设置了减缩积分，所以出现沙漏现象，将其改成全积分或imcompatible可解决，详细解析在《基于ABAQUS的有限元分析和应用》的第510页。
问题3：提交作业后模型出现问题，standard.exe 停止工作，只生成dat文件而没有找到msg文件解决办法：黄色图标的文件即msg文件，但文件类型显示为outlook，用记事本打开即可。
有限元仿真中的沙漏现象及其控制
有限元仿真中的沙漏现象及其控制1. 沙漏的定义沙漏hourglassing一般出现在采用缩减积分单元的情况下：比如一阶四边形缩减积分单元，该单元有四个节点“o”，但只有一个积分点“*”。
而且该积分点位于单元中心位置，此时如果单元受弯或者受剪，则必然会发生变形，如下图a所示。
但是，现实的情况却是在这三种情况下，单元积分点上的主应力和剪应力状况都没有发生变化，也就是说该单元可以自由地在这三种形态之间转变而无需外力。
很小的扰动理论上可以让单元无限地变形下去，而不会消耗任何能量，这就是所谓的沙漏的零能量模式。
这时就要对沙漏进行控制，比如人为地给单元加上一定的刚度。
沙漏只影响实体和四边形单元，而四面体单元、三角形壳单元、梁单元没有沙漏模式，但四面体单元、三角形壳单元缺点是在许多应用中被认为过于刚硬。
沙漏的影响范围：当显式动态分析使用缩减积分单元时，应判断沙漏是否会显著的影响结果。
一般准则是，沙漏能量不能超过内能的10％。
沙漏影响的查看、判断：沙漏能量和内能的对比可在ASCⅡ文件GLSTA T和MA TSD M中看出（这两个需要在前处理时设置，或在K文件中设置：在*control_energy卡片中设置HGEN＝2，而且用*database_glstat和*database_m atsum卡分别输出系统和每一个部件的沙漏能），也可在POST20中画出。
为确保这些文件中记录沙漏能量结果，注意EDENERGY 中的HGEN应设为1。
对于壳单元，可以绘制出沙漏能密度云图，但事先在*database_extent_binary卡中设置SHGE=2。
然后在LS-Prepost中选择Fcomp>Misc>hourglass energy。
2. 在LS-DYNA里的沙漏控制方法1) 细化模型网格：好的建模可以防止产生过度沙漏，基本原则是使用均匀网格。
（一般来说，整体网格细化会明显地减少沙漏的影响。
）2) 避免在单点上集中加载：由于激活的单元把沙漏模式传递给相邻单元，所以点加载应扩展到几个相邻节点组成的一个面上，施加压力载荷优于在单点上加载。
有限元沙漏现象
有限元沙漏现象引言：有限元沙漏现象是指在一些物理系统中，当受到外界作用力时，系统的能量会逐渐减小并趋于稳定。
本文将介绍有限元沙漏现象的原理和应用，并讨论其在不同领域中的具体案例。
一、有限元沙漏现象的原理有限元沙漏现象是指在一些物理系统中，当受到外界作用力时，系统的能量会逐渐减小并趋于稳定。
这种现象可以通过有限元分析方法进行模拟和分析。
有限元分析是一种数值计算方法，用于解决实际工程问题中的结构力学和流体力学等问题。
在有限元分析中，将实际结构或流体分割成有限数量的小单元，通过对这些小单元进行力学计算来近似求解整个系统的行为。
在有限元沙漏现象中，系统的能量逐渐减小是由于外界作用力对系统的影响。
外界作用力可以是重力、摩擦力或其他形式的力。
当外界作用力对系统的影响越来越小，系统的能量也会逐渐减小并趋于稳定。
二、有限元沙漏现象的应用有限元沙漏现象在工程和科学领域中有着广泛的应用。
下面将介绍其中几个具体的案例。
1. 结构力学中的有限元沙漏现象在结构力学中，有限元沙漏现象可以用来分析和优化建筑、桥梁和其他结构物的设计。
通过有限元分析，可以模拟外界作用力对结构物的影响，并评估结构的稳定性和安全性。
2. 流体力学中的有限元沙漏现象在流体力学中，有限元沙漏现象可以用来研究流体在不同条件下的流动行为。
通过有限元分析，可以模拟流体在管道、河流和湖泊等环境中的流动，并优化流体系统的设计和运行。
3. 经济学中的有限元沙漏现象在经济学中，有限元沙漏现象可以用来分析和预测经济系统的发展和变化。
通过有限元分析，可以模拟外界经济因素对市场和产业的影响，并评估经济系统的稳定性和可持续性。
4. 生态学中的有限元沙漏现象在生态学中，有限元沙漏现象可以用来研究生态系统的演变和稳定性。
通过有限元分析，可以模拟外界环境因素对生态系统的影响，并评估生态系统的可持续性和保护策略。
结论：有限元沙漏现象是一种普遍存在于物理系统中的现象，通过有限元分析方法可以对其进行模拟和分析。
有限元缺陷：剪切锁死、体积锁死、沙漏模式、零能模式
有限元缺陷：剪切锁死、体积锁死、沙漏模式、零能模式1、剪切锁死（shear locking）概念：简单地说就是在理论上没有剪切变形的单元中发生了剪切变形，该剪切变形也常称伴生剪切（parasitic shear）。
在每一个积分点，初始时竖直方向的虚线与水平方向的虚线夹角为90°，变形后却改不为零，这与纯弯曲时剪应力为零不一致。
产生这种变了，说明这些点上的剪应力12伪剪应力的原因是因为单元的边不能弯曲，他的出现意味着应变能正在产生剪切变形，而不是所希望的弯曲变形，因此总的挠度变小，即单元过硬。
剪力自锁仅影响受弯曲载荷完全积分的线性单元行为，而二次单元的边界可以弯曲，故它不存在剪力自锁的问题。
产生的结果：使得弯曲变形偏小，即弯曲刚度太刚。
解决方法：1、采用减缩积分；2、细化网格；3、非协调单元；4、假定剪切应变法。
2、体积锁死（volumetric locking）概念：简单地说就是应该有单元的体积变化的时候体积却没发生变化，该原因是受到了伪围压应力（Spurious pressure stresses ）。
发生的条件：1、全积分单元；2、材性几乎不可压缩；二阶单元：对于弹塑性材料（塑性部分几乎属于不可压缩），二阶全积分四边形和六面体单元在塑性应变和弹性应变在一个数量级时会发生体积锁死，二次减缩积分单元发生大应变时体积锁死也伴随出现。
但值得注意的是，一阶全积分单元当采用选择性减缩积分（selective ly reduced integration）时可以避免出现体积锁死。
产生的结果：使得体积不变，即体积模量太大，刚度太刚。
解决方法：1.将大应变区域网格细化；2.mixed formulation法；检查方法：输出积分点的围压应力，分析围压应力是否在相邻积分点存在突变，是否显棋格式分布，是的话就说明出现体积锁死。
3、沙漏模式（hourglassing mode）概念：如图所示受纯弯曲作用的一小块材料的变形, 由于每个单元只有一个积分点, 单元中虚线的长度和夹角均没有改变, 因而在单元单个积分点上的应力分量都为零, 单元扭曲没有产生应变能, 所以单元在弯曲状态下没有刚度。
Abaqus 有限元分析常见问题解答与实用技巧最新版教学大纲精品
第1篇基础篇第1章Abaqus基础知识常见问题及实用技巧第1章Abaqus基础知识常见问题及实用技巧1.1Abaqus的基本约定1.1.1自由度的定义【常见问题1-1】自由度的数字表示Abaqus中的自由度是如何定义的？1.1.2选取合适的单位制【常见问题1-2】常用的国际单位制在Abaqus中建模时，各个量的单位应该如何选取？1.1.3Abaqus中的时间【常见问题1-3】总分析时间和分析步时间怎样理解Abaqus中的时间计量？第1章Abaqus基础知识常见问题及实用技巧1.1.4Abaqus中的重要物理常数【常见问题1-4】常用物理常数Abaqus中有哪些常用的物理常数？如何定义？1.1.5Abaqus中的坐标系【常见问题1-5】定义局部坐标系如何在Abaqus中定义局部坐标系？1.2Abaqus中的文件类型及功能【常见问题1-6】文件类型及功能Abaqus建模和分析过程中会生成多种类型的文件，它们各自有什么作用？当模型出现问题时，应该查看那些文件来查找错误原因？【常见问题1-7】关注DAT文件、MSG文件和STA文件提交分析作业后，读者应该查看Abaqus生成的哪些文件？第1章Abaqus基础知识常见问题及实用技巧1.3Abaqus的帮助文档1.3.1在帮助文档中查找信息【常见问题1-8】快速查找帮助文档中的信息Abaqus帮助文档的内容非常丰富，如何在其中快速准确地找到所需要的信息？1.3.2Abaqus/CAE中的帮助功能【常见问题1-9】即时帮助功能Abaqus/CAE的中提供了哪些即时帮助功能？如何使用？【常见问题1-10】Help菜单中的帮助功能Abaqus/CAE的Help菜单提供了哪些帮助功能？【常见问题1-11】先安装软件后安装帮助文档的方法安装6.14版本Abaqus软件过程中，先安装了软件没有安装帮助文档，后来想安装帮助文档并能够通过Abaqus/CAE的Help菜单获取相关帮助信息，应该如何操作？1.4更改工作路径【常见问题1-12】更改默认工作路径Abaqus读写各种文件的默认工作路径是什么？如何修改此工作路径？第1章Abaqus基础知识常见问题及实用技巧1.5Abaqus的常用DOS命令【常见问题1-13】常用的DOS命令Abaqus软件提供了哪些常用的DOS命令？应该如何使用这些命令，让研究工作更加高效？1.6设置Abaqus的环境文件1.6.1磁盘空间不足【常见问题1-14】磁盘空间不足提交分析作业时出现如下错误信息，应该如何解决？***ERROR:UNABLE TO COMPLETE FILE WRITE.CHECK THAT SUFFICIENT DISKSPACE IS AVAILABLE.FILE IN USE AT FAILURE IS shell3.stt.（磁盘空间不足）或者***ERROR:SEQUENTIAL I/O ERROR ON UNIT23,OUT OF DISK SPACE OR DISK QUOTAEXCEEDED.（磁盘空间不足）1.7影响分析时间的因素【常见问题1-15】缩短分析时间，提高分析效率的技巧使用Abaqus软件进行有限元分析时，如何缩短分析时间，提高分析效率？第1章Abaqus基础知识常见问题及实用技巧【常见问题1-16】CPU使用率低、硬盘使用率高的原因提交分析作业后，在Windows任务管理器中看到分析作业正在运行，但CPU的使用率很低，好像没有执行任何分析任务，而硬盘的使用率却很高，这是什么原因造成的？第2章Abaqus/CAE操作界面常见问题及实用技巧2.1Abaqus/CAE操作界面【常见问题2-1】快速熟悉Abaqus/CAE操作界面Abaqus/CAE操作界面中包含菜单，工具、图标、模型树等信息，初学者如何快速熟悉界面中各部分内容，为建模分析做准备？【常见问题2-2】Abaqus/CAE的建模流程及技巧在Abaqus/CAE中建模的操作流程是怎样的？【常见问题2-3】修改Abaqus/CAE操作界面的背景色如何将Abaqus/CAE操作界面的背景色设置为白色，使得图片或动画的显示效果更好？【常见问题2-4】显示/隐藏模型树或工具栏如何显示或隐藏模型树（Model Tree）？如何显示和隐藏Abaqus/CAE界面中的工具栏？第2章Abaqus/CAE操作界面常见问题及实用技巧2.2选取对象的方法【常见问题2-5】快速选取边、面、点在Abaqus/CAE中建模时，如何更方便快捷地用鼠标选取对象（顶点、线、面等）？2.3Tools菜单的常用工具2.3.1参考点（Reference Point）【常见问题2-6】定义参考点如何定义参考点？在什么情况下需要使用参考点？2.3.2表面（Surface）【常见问题2-7】定义表面表面的类型有哪些？在什么情况下应该定义表面？2.3.3集合（Set）【常见问题2-8】定义集合集合的类型有哪些？在什么情况下应该定义集合？第2章Abaqus/CAE操作界面常见问题及实用技巧2.3.4基准（Datum）【常见问题2-9】定义基准基准（datum）的主要用途是什么？使用过程中需要注意哪些问题？2.3.5定制界面（Customize）【常见问题2-10】定制Abaqus/CAE操作界面如何定制Abaqus/CAE的操作界面？2.4Plug-ins菜单的功能【常见问题2-11】Plug-ins菜单简介Plug-ins菜单提供了哪些功能？如何使用这些功能？【常见问题2-12】快速创建图形用户界面（GUI）主菜单Plug-ins→Abaqus→RSG Dialog Builder的功能是什么？如何使用该子菜单快速构建图形用户界面，并定制插件？第3章Part功能模块常见问题及实用技巧3.1创建、导入和编辑部件3.1.1创建部件【常见问题3-1】创建部件的方法及优缺点在Abaqus/CAE中创建部件的方法有哪些？其各自的适用范围和优缺点怎样？3.1.2导入和导出几何模型【常见问题3-2】导入/导出几何模型的文件格式在Abaqus/CAE中导入或导出几何模型时，有哪些可供选择的格式？【常见问题3-3】导入部件后显示错误将STEP格式的三维CAD模型文件（*.stp）导入到Abaqus/CAE中时，在窗口底部的信息区中看到下列提示信息：A total of236parts have been created.（创建了236个部件）此信息表明CAD模型已经被成功导入，但是在Abaqus/CAE的视图区中却只显示出一条白线，看不到导入的几何部件，这是什么原因造成的？第3章Part功能模块常见问题及实用技巧3.1.3编辑几何部件【常见问题3-4】使用几何编辑工具编辑导入的不精确部件Abaqus/CAE提供了多种几何编辑工具，使用时应注意哪些问题？【常见问题3-5】无法划分网格时编辑几何部件的方法将三维CAD模型导入Abaqus/CAE中生成几何部件，在为其划分网格时，出现如图3-7所示的错误信息，应如何解决？图3-7错误信息：invalid geometry（几何部件无效），无法划分网格3.2特征之间的相互关系【常见问题3-6】基本特征、父特征和子特征及其相互关系在Part功能模块中创建零部件时经常用到3个概念：基本特征（Base feature）、父特征（Parent feature）和子特征（Children feature），它们之间的关系是怎样的？第3章Part功能模块常见问题及实用技巧3.3刚体和显示体3.3.1刚体部件的定义【常见问题3-7】定义刚体部件什么是刚体部件（rigid part）？它有何优点？在Part功能模块中可以创建哪些类型的刚体部件？3.3.2刚体部件、刚体约束和显示体约束【常见问题3-8】刚体部件、刚体约束和显示体约束的区别与联系刚体部件（rigid part）、刚体约束（rigid body constraint）和显示体约束（display body constraint）都可以定义刚体，它们之间有何区别与联系？3.4建模实例【常见问题3-9】多种方法建立几何模型一个边长100mm的立方体，在其中心位置挖掉半径为20mm的球，应如何建立几何模型？第4章Property功能模块常见问题及实用技巧4.1定义材料特性参数【常见问题4-1】为部件定义材料特性参数在Property功能模块中，如何为部件定义材料特性参数？【常见问题4-2】错误信息：missing property definition在Abaqus/CAE软件的Property功能模块中，已经定义了材料参数和截面属性，但是提交分析作业时却弹出了如图4-5的提示信息，同时DAT文件中给出了下列错误提示信息：图4-5弹出的提示信息***ERROR:20elements have missing property definitions.The elements have been identified inelement set ErrElemMissingSection.第4章Property功能模块常见问题及实用技巧请问，这是什么原因造成的？应该如何解决？【常见问题4-3】定义随温度变化的材料参数在Property功能模块中定义材料特性参数时，如果某些参数依赖于温度，应该如何定义？【常见问题4-4】同一部件包含不同材料属性同一个部件中包含多种不同的材料，应该如何为其定义材料属性？【常见问题4-5】Macro Manager录制材料参数复杂有限元模型中，包含很多种材料，而且每种材料的特性参数非常多，，在Abaqus /CAE中定义这些参数十分浪费时间，是否有更加方便省时的方法来完成参数的定义呢？4.2定义超弹性材料【常见问题4-6】定义橡胶的超弹性材料参数如何在Abaqus/CAE中定义橡胶的超弹性（hyperelasticity）材料数据？【常见问题4-7】橡胶材料的特点和力学特性橡胶材料有何特点？在Abaqus/CAE中建模时需要定义那些力学特性？第4章Property功能模块常见问题及实用技巧4.3定义梁截面形状、截面属性和横截面方位4.3.1定义梁截面形状【常见问题4-8】定义梁截面的几何形状和尺寸如何定义梁截面的几何形状和尺寸?【常见问题4-9】显示梁截面形状如何在Abaqus/CAE中显示梁截面形状？4.3.2定义截面属性【常见问题4-10】截面属性和梁截面形状的区别截面属性（section）和梁截面形状（profile）有何区别?【常见问题4-11】没有定义材料特性提交分析作业时，为何在DAT文件中出现错误提示信息“elements have missing property definitions（）”？第4章Property功能模块常见问题及实用技巧4.3.3定义梁横截面方位【常见问题4-12】梁横截面方位的作用如何定义梁横截面方位（beam orientation）？它有什么作用？【常见问题4-13】定义梁横截面方位如何在Abaqus中定义梁横截面方位？【常见问题4-14】梁单元的切向和轴的方向平行使用梁单元进行有限元分析时，为何出现下列错误信息：***ERROR:ELEMENT16IS CLOSE TO PARALLEL WITH ITS BEAM SECTION AXIS.DIRECTION COSINES OF ELEMENT AXIS2.93224E-04-8.20047E-051.0000.DIRECTIONCOSINES OF FIRST SECTION AXIS0.00000.00001.0000。
齿轮动态啮合有限元分析
齿轮动态啮合有限元分析作者：陕西法士特齿轮有限公司孙春艳郭君宝齿轮传动是机械传动中最重要、应用最广泛的一种传动。
通常齿轮安装于轴上并通过键连接，转矩从驱动轴经键、齿轮体和轮齿最终传递到从动轮的齿轮。
在这一过程中，齿轮承受应力作用。
另外，为了润滑齿轮传动与减少齿轮传动时产生的热量，通常在齿轮轮体上开设润滑油孔(图1)。
油孔的开设位置将影响齿轮的应力及其分布，进而影响齿轮疲劳寿命。
图1中的齿轮A在实际使用过程中，经常发生油孔附近轮齿断裂的现象。
本文的目的在于计算齿轮动态啮合过程的应力分布，得到齿轮轮齿根部应力及接触应力的分布情况，从而为齿轮的结构优化提供理论依据。
传动齿轮在工作中速度高，所受载荷大，引起的应力情况复杂。
传统的齿轮强度分析是建立在经验公式基础上的，其局限性和不确定性日益突出。
有限元方法在齿轮仿真分析中的应用，提高了齿轮设计计算精度。
目前，轮齿接触有限元分析多建立在静力分析基础上，未考虑动力因素的影响。
而在齿轮轮齿啮合过程中，动力因素对轮齿的受力和变形状态会产生较大的影响，尤其在轮齿啮入和啮出时，由于轮齿受力变形，会产生较大的啮合冲击。
本文应用参数化方法首先建立齿轮轮齿的精确几何模型，然后采用动力接触有限元方法，对齿轮轮齿啮合过程中的应力变化情况进行仿真分析，得到轮齿应力在啮合过程中随时间的变化情况。
本文主要针对图1中的齿轮A和与其配对齿轮在运转过程中的应力变化情况进行有限元分析。
其主要参数为：主动齿轮齿数20，从动齿轮齿数19，模数4.5，压力角为20°，齿宽为23mm，从动齿轮上所受扭矩为400N·m。
如图2 所示，首先利用Pro/ENGINEER软件建立四齿对啮合的齿轮轮齿几何模型。
这是因为，对于重合度大于1的齿轮副，需要考虑几对轮齿同时啮合的情况，建立多对轮齿的几何模型，在此基础上划分有限元网格，如图3所示。
由于轮齿接触区域很小，需要对接触齿面的有限元网格加密。
能量平衡、沙漏及结果评估
一、【子程序】vumat有沙漏问题么？沙漏问题和VUMAT无关，跟你选择的单元有关系，如果你采用减缩积分单元，则会存在沙漏。
有限元的一个核心就是单元模型，其思想是采用单元近似连续体，单元内采用形函数进行插值。
采用全积分的话，可以精确地积出刚度矩阵，但是采用全积分会导致有限元过刚，例如体积锁死和剪切锁死等，因此很多力学及提出了各种各样的单元模型来解决这些问题。
现在用的较多的低阶单元就是一点积分，一点积分的单元由于积分点过少而存在零能模式（沙漏），即在某些变形模式下会出现零应变，这个可以从形函数的公式中推导出来。
所以，沙漏模式是否存在取决你选用的单元，但是你采用ABAQUS的默认设置基本上就可以解决这个问题。
不知道我有没有说清楚二、【基础理论】【概念】剪切锁死、体积锁死、沙漏、零能模式1.剪切锁死（shear locking）简单地说就是在理论上没有剪切变形的单元中发生了剪切变形。
该剪切变形也常称伴生剪切（parasitic shear）。
发生的条件：1.一阶、全积分单元；2.受纯弯状态；产生的结果：使得弯曲变形偏小，即弯曲刚度太刚。
解决方法：1.采用减缩积分；2.细化网格；3.非协调单元；4.假定剪切应变法；2.体积锁死（volumetric locking）简单地说就是应该有单元的体积变化的时候体积却没发生变化。
该原因是受到了伪围压应力（Spurious pressure stresses ）。
发生的条件：1.全积分单元；2.材性几乎不可压缩；二阶单元：对于弹塑性材料（塑性部分几乎属于不可压缩），二阶全积分四边形和六面体单元在塑性应变和弹性应变在一个数量级时会发生体积锁死。
二次减缩积分单元发生大应变时体积锁死也伴随出现。
但值得注意的是，一阶全积分单元当采用选择性减缩积分（selectively reduced integration）时可以避免出现体积锁死。
产生的结果：使得体积不变，即体积模量太大，刚度太刚。
基于有限元方法的轮胎花纹主沟排水特性研究
5. 003 5 5. 003 5 5. 003 6
A2B2 5
5. 035 139. 27 4 422. 83 5. 003 7
表3 转向滑水仿真数据
项 目 起点时间/s
A1B1 5
方案
A1B2 5
A2B1 5
A2B2 5
终点时间/s
5. 014
5. 014
5. 014
5. 014
积分面积
51. 15
图7 不同行驶条件下轮胎与路面接触法向力-时间曲线
3. 2 因子分析
根 据 直 行 滑 水 和 转 向 滑 水 仿 真 结 果，以 积 分 面积为响应指标在Minitab软件中进行因子分析， 得到直行滑水和转向滑水各影响因子的主效应 图，如图8所示。
由 图 8 可 知：积 分 面 积 具 有 望 大 特 性，在 直 行 滑水和转向滑水行驶条件下，因子B主沟宽度的影 响均比因子A主沟位置分布的影响显著；肩沟宽、 主沟趋向胎肩分布，抗直行滑水性能较好；中心沟
50. 09
50. 62
49. 54
y0
4 896. 73
y0对应时间/s 5. 001
4 860. 52 5. 001
4 961. 45 5. 001
4 961. 45 5. 001
直行和转向条件下轮胎与路面接触法向力随
时间的变化如图7所示。
5 000 4 000 3 000
2
4
1
3
กՓҦN
2 000
E-mail：xiyan@senturytire. com
轮胎与路面之间需要直接接触。水的存在会干扰 抓地机制，相当于轮胎与路面之间被水隔开，为了 让 轮 胎 能 够 抓 住 潮 湿 路 面，应 首 先 分 散 积 水 以 恢 复干燥状态的接触。
Abaqus常用技巧总结
Abaqus常用技巧总结Abaqus常用技巧总结1.对time increment的根本理解abaqus的step里有maximum number of increment、initial increment、minimum increment 、maximum increment四个量许多网友不知怎样设置合理，合理设置是建立在深刻理解基础上的。
要理解这个问题，首先需要了解abaqus的计算过程和有限元计算收敛性问题，abaqus首先用initial 值输入进行叠代计算，如果计算结果收敛，则继续以这个值代入计算下一步，如果不收敛，则自动减小时间步长（time increment）重新计算直到收敛然后计算下一步。
但是如果时间步长减小到最小值minimum时计算结果还是不收敛，则abaqus将停止计算，由此可知maximum值和minimum值分别是abaqus在收敛计算时时间步长的上下限，同时total time=求和(time increment*number)，当时间步长很小时，需要计算的步数number相应增大(电脑计算花的时间也随之增大)，因此number一般要设置较大值。
minimum并不是越小越好，因为1)number即计算时间增大2)abaqus计算精度约在10^(-5),当时间步长小于这个值，计算结果已经没什么意义了。
有限元计算收敛性与（最小空间步长/时间步长）值有关，若minimum设为10^(-5),还是不收敛，可适当减小空间步长（即把网格画细点），当然还有一些其他办法，如果实在计算不了，也许是模型本身有点问题，或改为显示explicit计算总而言之，maximun number要适当设置较大值，initial可适当改小（如-2，-3量级），minimum （-5量级）不要修改，maximum值影响不大，可不改.2.moment的加载一个大筒体上有三个接管端面固定,大筒体两端加载扭距,如何加载?（1）将大筒体两端要施加扭矩的节点分别定义为两个Nset:left, right.（2）分别在大筒体两端的圆心处定义两个reference node: rp-left,rp-right.（3）用如下命令将两个节点集绕3轴旋转的自由度与参考点耦合起来,其他自由度度是否耦合根据具体问题而定:*KINEMATIC COUPLING, REF NODE=rp-leftleft, 6,6*KINEMATIC COUPLING, REF NODE=rp-rightright, 6,6（4）在两个参考点上施加绕3轴旋转的弯矩.提醒:reference node也有自由度,注意相应的边界条件.3.abaqus计算时c盘的临时文件太大了，怎么改目录？临时目录是Windows自己定义的,可以在系统环境变量中修改.4.CAE中如何加预应力具体没作过，看看*PRESTRESS HOLD和*INITIAL CONDITIONS, TYPE=SOLUTION, REBAR这两个命令以及ABAQUS Analysis User's Manual “Defining reinforcement,” Section 2.2.3 “Defining rebar a s an element property,” Section 2.2.45.hypermesh里面看abaqus分析的结果（1）你在abaqus中计算完成后，将结果文件输出到*.fil.（2）利用hyperworks提供的hmabaqus.exe(在安装目录下的Altair\hw7.0\translators中)（3）在控制台下运行 hmabaqus *.fil *res，执行完成后就生成了相应的res文件（4）在hyperview中打开你的模型文件*.inp和结果文件*.res，就可以查看你的结果了6.X-Y Plots**** STEP: pre-load***Step, name=pre-load, nlgeompre-loading*Static0.01, 1., 1e-05, 0.1........**** LOADS**** Name: pt-load Type: Concentrated force*Cload_G5, 2, -200.E6**........***Output, history, frequency=1*node output, nset=_G5CF2,U2*element output, elset=_G5E22, S22***monitor, node=_G5, dof=27.如何把上一次分析结果作为下一次分析的初始条件使用LDREAD命令，首先需要注意下面两个问题：（1）每一个ANSYS的实体模型的面或体都要定义对应的单元类型编号材料属性.编号实常数编号单元坐标系编号这些参数在整个分析过程中保持不变而这些编号对应的属性在各个步骤中是不同的.（2）网格划分要满足所有步骤的要求单元类型必须兼容步骤：（1）创建实体模型（2）创建多个物理环境设定一个物理环境中的单元类型材料属性实常数坐标系等,将这些参数的编号赋给实体模型的面或体施加基本物理载荷和边界条件.设定求解选项:选择一个标题使用PHYSICS, WRITE命令将物理环境存入文件中（3）清楚当前的物理环境命令是PHYSICS, CLEAR 4重复第二步准备下一个物理环境8.材料方向与增量步材料方向：针对各向异性材料（如板金材料、复合材料等）变形体，材料方向定义材料的某一特定方向如纤维方向。
有限元专场有限元仿真分析误差来源之剪切自锁沙漏效应
有限元专场有限元仿真分析误差来源之剪切自锁沙漏效应众所周知，有限元分析中单元设置不当会造成计算的误差，其中最常见的就是剪切锁和沙漏效应。
一、高斯积分要搞清楚沙漏效应和剪力自锁，先从单元平衡方程说起。
咱们知道有限元的单元平衡方程是通过最小势能原理推出来的。
最小势能原理长这个样子。
看着好简单，但简单的公式往往蕴含着极深刻的道理。
这个公式在说平衡状态的位移场，使得总势能取极值。
总势能包括应变能和外力势能，这样公式就变成这样。
从表达式来看，应变能：体积力势能：面力势能：发现这些都需要求积分。
对计算机来说，求积分是困难的，但求和就很方便。
于是工程师就开始找数学工具，就找到了高斯积分。
高斯在几百年前，就发现一个定积分可以近似等于多项式求和，高斯积分公式如下所示。
其中：叫做高斯积分权；叫高斯积分点。
二、剪力自锁完全积分，就是高斯积分点的个数可以对单元的刚度矩阵可以精确积分，其中一次单元每个方向两个，二次单元每个方向三个。
示意图如下。
对于受弯载荷单元，单元变形应该如下所示。
完全积分的一次单元由于一次单元无法模拟弯曲，导致单元的刚度变大，示意图如下。
如图所示，在积分点处水平虚线和竖直虚线的夹角不再为90度，这样剪应变就产生了。
可能会导致计算结果不可信。
1、算例演示给出一个悬臂梁例的算例，如下所示。
通过材料力学，我们知道悬臂梁端部的位移为：利用workbench来仿真，看看剪力自锁到底会带来什么样的误差？workbench中单元属性一般是自动赋予的，大家可能不知道怎么设置单元属性，首先设置完全积分，要在Gemetry中将Element control 设置成manual，如下所示。
这个时候才可以对模型进行单元属性设置，找到相关模型中Brick Integration scheme设置成Full，如下图所示。
这是对完全积分设置，下面对一次单元进行设置，在mesh中将Element Midside Nodes改成Drop就是一次单元了，如下所示。
有限元沙漏现象
有限元沙漏现象有限元沙漏现象是指在一定的条件下，颗粒物质在沙漏中的排列方式呈现出特殊的形态。
它是一个有趣而又复杂的物理现象，常常引起人们的好奇与探索。
让我们来了解一下沙漏的结构。
沙漏由上下两个倒置的锥形容器组成，中间有一个细长的颈部连接它们。
当沙漏中的颗粒物质流动时，由于颈部的狭窄，颗粒物质会逐渐聚集在颈部，形成一个较大的堆积物，就像一个沙堆一样。
这个堆积物会逐渐向下滑动，直到堆积物的重力超过了颈部的限制，然后颗粒物质会从颈部流向下一个容器，形成一个新的堆积物。
有限元沙漏现象的特殊之处在于，沙漏中的颗粒物质并不是均匀地流动，而是呈现出一种有序而有规律的排列方式。
具体来说，当沙漏中的颗粒物质逐渐堆积在颈部时，它们会形成一个由许多小堆积物组成的链状结构。
这些小堆积物之间相互连接，形成一个整体，就像颗粒物质在沙漏中形成的一个微小的“沙山”一样。
这种有序而有规律的排列方式，是由于颗粒物质之间的相互作用力所导致的。
在沙漏中，颗粒物质之间存在着一种粘性的力量，使它们能够相互吸附在一起。
当颗粒物质逐渐堆积在颈部时，它们之间的相互作用力使得它们能够形成一个整体结构。
而当颗粒物质的重力超过了颈部的限制时，它们会从颈部流向下一个容器，同时又会形成一个新的链状结构。
有限元沙漏现象的研究不仅仅局限于物理领域，还涉及到材料科学、力学等多个学科。
科学家们通过模拟实验和理论推导，试图解释沙漏中颗粒物质的排列规律，并探索其中的物理原理。
他们发现，沙漏中颗粒物质的排列方式与颗粒物质的形状、大小、粘性等因素密切相关。
通过调整这些因素，科学家们可以探索不同条件下沙漏中颗粒物质的排列方式，进一步揭示其中的规律。
有限元沙漏现象不仅仅具有科学研究的价值，还有很多实际应用。
例如，在工程领域，沙漏结构可以用于设计过滤器、分离器等设备，用于分离颗粒物质的不同组分。
此外，沙漏现象也可以用于制造微小机械装置，如微型传感器、微型阀门等，这些装置可以在微观尺度上实现精确的控制和操作。
Abaqus有限元分析中的沙漏效应
Abaqus有限元分析中的沙漏效应Abaqus有限元分析中的沙漏效应[转]2011-09-21 17:34:27| 分类：有限元 | 标签： |字号⼤中⼩订阅1. 沙漏的定义沙漏hourglassing⼀般出现在采⽤缩减积分单元的情况下：⽐如⼀阶四边形缩减积分单元，该单元有四个节点“o”，但只有⼀个积分点“*”。
⽽且该积分点位于单元中⼼位置，此时如果单元受弯或者受剪，则必然会发⽣变形，如下图a所⽰。
关于沙漏问题，建议看看abaqus的帮助⽂档，感觉讲的⾮常好，由浅⼊深，把深奥的东西讲的很容易理解。
沙漏的产⽣是⼀种数值问题，单元⾃⾝存在的⼀种数值问题，举个例⼦，对于单积分点线性单元，单元受⼒变形没有产⽣应变能--也叫0能量模式，在这种情况下，单元没有刚度，所以不能抵抗变形，不合理，所以必须避免这种情况的出现，需要加以控制，既然没有刚度，就要施加虚拟的刚度以限制沙漏模式的扩展---⼈为加的沙漏刚度就是这么来的。
关于沙漏现象的判别，也就是出现0能模式的⽅法最简单的是察看单元变形情况，就像刚才所说的单点积分单元，如果单元变成交替出现的梯形形状，如果多个这样的单元叠加起来，是不是象我们windows中的沙漏图标呢？ABAQUS中沙漏的控制：*SECTION CONTROLS：指定截⾯控制警告：对于沙漏控制，使⽤⼤于默认值会产⽣额外的刚度响应，甚⾄当值太⼤时有时导致不稳定。
默认沙漏控制参数下出现沙漏问题表明⽹格太粗糙，因此，更好的解决办法是细化⽹格⽽不是施加更⼤的沙漏控制。
该选项⽤来为减缩积分单元选择⾮默认的沙漏控制⽅法，和standard中的修正的四⾯体或三⾓形单元或缩放沙漏控制的默认系数；在explicit中，也为8节点块体单元选择⾮默认的运动⽅程：为实体和壳选择⼆阶⽅程、为实体单元激活扭曲控制、缩放线性和⼆次体积粘度、设置当单元破损时是否删除他们、或为上述完全破损的单元指定⼀标量退化参数。
等必需参数：NAME：名字可选参数：DISTORTION CONTROL：只⽤于explicit分析。
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Abaqus有限元分析中的沙漏效应[转]
2011-09-21 17:34:27| 分类：有限元 | 标签： |字号大中小订阅
1. 沙漏的定义
沙漏hourglassing一般出现在采用缩减积分单元的情况下：
比如一阶四边形缩减积分单元，该单元有四个节点“o”，但只有一个积
分点“*”。
而且该积分点位于单元中心位置，此时如果单元受弯或者受剪，则必然会发生变形，如下图a所示。
关于沙漏问题，建议看看abaqus的帮助文档，感觉讲的非常好，由浅入深，把深奥的东西讲的很容易理解。
沙漏的产生是一种数值问题，单元自身存在的一种数值问题，举个例子，对于单积分点线性单元，单元受力变形没有产生应变能--也叫0能量模式，在
这种情况下，单元没有刚度，所以不能抵抗变形，不合理，所以必须避免这种情况的出现，需要加以控制，既然没有刚度，就要施加虚拟的刚度以限制沙漏
模式的扩展---人为加的沙漏刚度就是这么来的。
关于沙漏现象的判别，也就是出现0能模式的方法最简单的是察看单元变
形情况，就像刚才所说的单点积分单元，如果单元变成交替出现的梯形形状，
如果多个这样的单元叠加起来，是不是象我们windows中的沙漏图标呢？
ABAQUS中沙漏的控制：
*SECTION CONTROLS：指定截面控制
警告：对于沙漏控制，使用大于默认值会产生额外的刚度响应，甚至当值
太大时有时导致不稳定。
默认沙漏控制参数下出现沙漏问题表明网格太粗糙，
因此，更好的解决办法是细化网格而不是施加更大的沙漏控制。
该选项用来为减缩积分单元选择非默认的沙漏控制方法，和standard中的修正的四面体或三角形单元或缩放沙漏控制的默认系数；在explicit中，也
为8节点块体单元选择非默认的运动方程：为实体和壳选择二阶方程、为实体
单元激活扭曲控制、缩放线性和二次体积粘度、设置当单元破损时是否删除他们、或为上述完全破损的单元指定一标量退化参数。
等
必需参数：
NAME：名字
可选参数：
DISTORTION CONTROL：只用于explicit分析。
=YES激活约束防止负体积
单元出现或其他可压缩材料的过度变形，这对超弹材料是默认的。
DISTORTION
CONTROL参数对线性动力学不可用并且不能防止单元由于时间不稳定、沙漏不
稳定或不切实际的物理变形造成的扭曲。
=NO不激活约束，对于除了超弹材料
等单元都是默认值。
HOURGLASS：设置HOURGLASS=COMBINED定义沙漏控制的单元粘性-刚度形式；HOURGLASS=ENHANCED基于假定的增强应变方法来控制沙漏；
HOURGLASS=RELAX STIFFNESS使用整合的粘弹性形式控制沙漏；
HOURGLASS=STIRRNESS对于standard分析除了超弹材料和修正的四面体和三角
形外的单元默认，为所有减缩积分单元定义沙漏控制是严格的弹性；HOURGLASS=VISCOUS为缩减积分单元定义沙漏阻尼。
数据行：
第一行，仅一行
1、对于沙漏刚度的比例因子，影响移动自由度。
如果为空，默认值是 1.0。
建议范围是0.2~3
2、对于沙漏刚度的比例因子，影响转动自由度。
如果为空，默认值是 1.0。
建议范围是0.2~3
3、对于沙漏刚度的比例因子，在explicit中，影响小应变壳单元的超出
平面的移动自由度，如果为空，默认值是1.0，建议范围是0.2~3。
不用于standard中。
4、explicit中的线性体积粘度的比例系数。
如果为空，默认值是1.0，建议范围是0.0~1.0。
不用于standard中。
5、explicit中的二次体积粘度的比例系数。
如果为空，默认值是1.0，建议范围是0.0~1.0。
不用于standard中。