ABAQUS有限元分析实例详解
ABAQUS有限元分析方法
一. 有限单元法的基本原理
有限元方法的基本思路是:化整为零,积零为整。即应用有限元
二 ABAQUS简介
ABAQUS是建立在有限元方法上的强大的工程计算软件。 能解决从简单的线性问题和困难的非线性问题,可以绘画任何 存在的几何形状,而且能够模拟大多数工程材料的行为,是一 个通用的计算工具。 它不仅能解决结构力学问题,而且能够模拟热传导,辐射 和声音传播。它能解决一大批工程实际中所遇到的结构分析问 题,对固体,结构及结构-流体系统做静、动位移和应力进行 线性和非线性分析。 程序包括的单元类型有:桁元、二维平面应力和平面应变 元、三维平面应力元、等参梁元、板/壳元及二维、三维流体 元等。 交异性线弹性、弹塑性材料(包 括等向强化,随动强化和混合强化)等。 ABAQUS是一个模块存贮计算的解题程序。方程是按块处 理的,输入数据分成许多模块,各种复杂的分析都可以通过不 同的模块的组合来处理,因此,它可以求解很大的有限元系统。
ABAQUS/CAE 模块: 用于分析对象的建模,特性及约束条件
的给定,网格的划分以及数据传输等。
1. ABAQUS/CAE前处理模块:
(1)建立几何力学模型。 (2)给模型赋予材料参数。 (3)建立边界条件。 (4)施加载荷。 (5)划分网格。 (6)定义加载步。 (7)形成Input文件。
非对称四点弯曲试验装置图
能解决从简单的线性问题和困难的非线性问题可以绘画任何存在的几何形状而且能够模拟大多数工程材料的行为是一个通用的计算工具
ABAQUS有限元分析方法简介
有限单元法(The Finite Element Method)简称有限元 (FEM),它是利用电子计算机进行的一种数值分析方法。它在工 程技术领域中的应用十分广泛,几乎所有的弹塑性结构静力学和动 力学问题都可用它求得满意的数值结果。
悬臂梁—有限元ABAQUS线性静力学分析报告实例
线性静力学分析实例——以悬臂梁为例线性静力学问题是简单且常见的有限元分析类型,不涉及任何非线性(材料非线性、几何非线性、接触等),也不考虑惯性及时间相关的材料属性。
在ABAQUS 中,该类问题通常采用静态通用(Static ,General )分析步或静态线性摄动(Static ,Linear perturbation )分析步进行分析。
线性静力学问题很容易求解,往往用户更关系的是计算效率和求解效率,希望在获得较高精度的前提下尽量缩短计算时间,特别是大型模型。
这主要取决于网格的划分,包括种子的设置、网格控制和单元类型的选取。
在一般的分析中,应尽量选用精度和效率都较高的二次四边形/ 六面体单元,在主要的分析部位设置较密的种子;若主要分析部位的网格没有大的扭曲,使用非协调单元(如CPS4I、C3D8I)的性价比很高。
对于复杂模型,可以采用分割模型的方法划分二次四边形/ 六面体单元;有时分割过程过于繁琐,用户可以采用精度较高的二次三角形/ 四面体单元进行网格划分。
悬臂梁的线性静力学分析1.1 问题的描述一悬臂梁左端受固定约束,右端自由,结构尺寸如图1-1 所示,求梁受载后的Mises 应力、位移分布。
材料性质:弹性模量 E 2e3 ,泊松比0.3均布载荷:F=103N图1-1 悬臂梁受均布载荷图1.2 启动ABAQUS启动ABAQUS有两种方法,用户可以任选一种1)在Windows 操作系统中单击“开始” -- “程序” --ABAQUS 6.10 -- ABAQUS/CA。
E(2)在操作系统的DOS窗口中输入命令:abaqus cae 。
启动ABAQUS/CA后E ,在出现的Start Section (开始任务)对话框中选择Create Model Database 。
1.3 创建部件在ABAQUS/CA顶E 部的环境栏中,可以看到模块列表:Module:Part ,这表示当前处在Part (部件)模块,在这个模块中可以定义模型各部分的几何形体。
abaqus有限元分析简支梁解析
1.梁C 的主要参数:其中:梁长3000mm ,高为406mm ,上下部保护层厚度为38mm ,纵筋端部保护层厚度为25mm 抗压强度:35.1MPa 抗拉强度:2.721MPa受拉钢筋为2Y16,受压钢筋为2Y9.5,屈服强度均为440MPa 箍筋:Y7@102,屈服强度为596MPa2.混凝土及钢筋的本构关系1、运用陈光明老师的论文(Chen et al. 2011)来确定混凝土的本构关系: 受压强度:其中C a E ==28020,c f ρσ'=,0.002ρε= 2、受压强度与开裂位移的相互关系:其中123.0, 6.93c c == 3、损伤因子:其中2c h e = e=10(选取网格为10mm ) 4、钢筋取理想弹塑性5、名义应力应变和真实应力及对数应变的转换:ln (1)ln(1)true nom nom Pltruenom Eσσεσεε=+=+- 6、混凝土最终输入的本构关系如下:compressive behaviortensile behaviortension damageyield stress inelastic strain yield stress displacement parameter displacement21.50274036 02.721 025.56359281 2.72247E-05 2.683556882 0.0003129 0.18766492 0.0003129 28.88477336 8.85105E-05 2.646628319 0.0006258 0.31902609 0.0006258 31.43501884 0.000177278 2.610210508 0.0009387 0.41606933 0.0009387 33.24951537 0.000292271 2.574299562 0.0012516 0.49065237 0.0012516 34.40787673 0.000430648 2.538891515 0.0015645 0.54973463 0.0015645 35.01203181 0.000588772 2.503982327 0.0018774 0.5976698 0.0018774 35.16872106 0.000762833 2.46956789 0.0021903 0.63732097 0.0021903 34.97805548 0.000949259 2.435644029 0.0025032 0.67064827 0.0025032 34.52749204 0.001144928 2.402206512 0.0028161 0.69903885 0.0028161 33.88973649 0.001347245 2.369251048 0.003129 0.72350194 0.003129 33.17350898 0.001541185 2.336773294 0.0034419 0.74478941 0.0034419 32.38173508 0.001737792 2.30476886 0.0037548 0.76347284 0.0037548 31.54367693 30.68161799 0.001936023 0.002135082 2.27323331 2.242162167 0.0040677 0.0043806 0.77999451 0.79470205 0.0040677 0.004380629.81223971 0.002334374 2.211550916 0.0046935 0.8078724 0.0046935 28.94780823 0.002533461 2.181395011 0.0050064 0.81972898 0.0050064 28.09715868 0.002732028 2.151689871 0.0053193 0.83045397 0.0053193 27.26649041 0.002929854 2.12243089 0.0056322 0.84019745 0.0056322 26.45999792 0.003126788 2.093613436 0.0059451 0.84908413 0.0059451 25.68036458 0.003322736 2.065232857 0.006258 0.85721852 0.006258 24.9291453 0.003517641 1.811529794 0.00929484 0.91044231 0.00929484 24.20706088 0.003711478 1.594228557 0.01233168 0.93874748 0.01233168 23.51422292 0.003904244 1.409074138 0.01536852 0.95577145 0.01536852 22.85030486 0.004095949 1.251989877 0.01840536 0.96680725 0.01840536 22.21467144 0.004286616 1.119164686 0.0214422 0.97433278 0.0214422 21.60647616 0.004476276 1.007104262 0.02447904 0.97965764 0.02447904 21.02473425 0.004664963 0.912655765 0.02751588 0.98353505 0.02751588 19.46615199 0.005211136 0.83301335 0.03055272 0.98642583 0.03055272 18.09649573 0.005750325 0.76571027 0.03358956 0.98862533 0.03358956 16.88924056 0.006283479 0.70860194 0.0366264 0.99032981 0.0366264 15.82079897 0.006811438 0.659843281 0.03966324 0.99167339 0.03966324 14.87092257 0.007334926 0.617862826 0.04270008 0.9927498 0.04270008 14.0225145 0.007854553 0.581335427 0.04573692 0.99362574 0.04573692 13.26124068 0.008370831 0.549154863 0.04877376 0.9943494 0.04877376 12.57510634 0.008884188 0.520407288 0.0518106 0.994956 0.0518106 11.95406409 0.009394984 0.494346111 0.05484744 0.99547154 0.05484744 11.38967485 0.009903518 0.470368707 0.05788428 0.99591542 0.05788428 10.8748243 0.010410047 0.447995166 0.06092112 0.9963022 0.06092112 10.40348957 0.010914784 0.426849151 0.06395796 0.99664288 0.06395796 9.970548886 0.011417913 0.406640876 0.0669948 0.99694586 0.0669948 9.571626813 0.01191959 0.387152119 0.07003164 0.99721757 0.07003164 9.202968392 0.01241995 0.368223154 0.07306848 0.99746298 0.07306848 8.861336697 0.012919108 0.349741479 0.07610532 0.99768595 0.07610532 8.543929179 0.013417164 0.331632153 0.07914216 0.99788954 0.07914216 8.248309139 0.013914206 0.313849623 0.082179 0.99807615 0.082179 7.972349361 0.01441031 0.296370844 0.08521584 0.99824773 0.08521584 7.714185579 0.014905542 0.279189562 0.08825268 0.99840586 0.08825268 7.472177877 0.015399962 0.262311613 0.09128952 0.99855185 0.09128952 7.244878552 0.015893621 0.245751087 0.09432636 0.99868678 0.09432636 7.03100523 0.016386565 0.229527257 0.0973632 0.99881158 0.0973632 6.829418289 0.016878835 0.21366215 0.10040004 0.99892706 0.10040004 6.639101829 0.017370468 0.19817866 0.10343688 0.99903393 0.10343688 6.459147548 0.017861496 0.183099114 0.10647372 0.99913281 0.10647372 6.28874105 0.018351948 0.168444224 0.10951056 0.99922427 0.10951056 6.127150156 0.018841851 0.154232347 0.1125474 0.99930883 0.1125474 5.973714902 0.019331229 0.140478996 0.11558424 0.99938695 0.115584245.827838946 5.688982154 0.0198201040.0203084930.1271965570.114394170.118621080.121657920.999459090.999525640.118621080.121657925.556654195 0.020796417 0.102077724 0.12469476 0.999587 0.12469476 5.430408983 0.021283889 0.09024996 0.1277316 0.99964352 0.1277316 5.309839835 0.021770927 0.078910632 0.13076844 0.99969553 0.13076844 5.194575252 0.022257541 0.068056727 0.13380528 0.99974335 0.133805280.057682705 0.13684212 0.99978729 0.136842120.047780771 0.13987896 0.99982763 0.139878960.038341146 0.1429158 0.99986461 0.14291580.02935234 0.14595264 0.99989851 0.14595264 3.建模过程1、Part梁和垫块选择shell,钢筋选择wire2、Property混凝土:density以及Elastic的数值参考老师的论文Concrete damaged plasticity:数值为前面的本构关系值。
abaqus有限元分析过程.doc
一、有限单元法的基本原理有限单元法(The Finite Element Method)简称有限元(FEM),它是利用电子计算机进行的一种数值分析方法。
它在工程技术领域中的应用十分广泛,几乎所有的弹塑性结构静力学和动力学问题都可用它求得满意的数值结果。
有限元方法的基本思路是:化整为零,积零为整。
即应用有限元法求解任意连续体时,应把连续的求解区域分割成有限个单元,并在每个单元上指定有限个结点,假设一个简单的函数(称插值函数)近似地表示其位移分布规律,再利用弹塑性理论中的变分原理或其他方法,建立单元结点的力和位移之间的力学特性关系,得到一组以结点位移为未知量的代数方程组,从而求解结点的位移分量. 进而利用插值函数确定单元集合体上的场函数。
由位移求出应变, 由应变求出应力二、ABAQUS有限元分析过程有限元分析过程可以分为以下几个阶段1.建模阶段: 建模阶段是根据结构实际形状和实际工况条件建立有限元分析的计算模型――有限元模型,从而为有限元数值计算提供必要的输入数据。
有限元建模的中心任务是结构离散,即划分网格。
但是还是要处理许多与之相关的工作:如结构形式处理、集合模型建立、单元特性定义、单元质量检查、编号顺序以及模型边界条件的定义等。
2.计算阶段:计算阶段的任务是完成有限元方法有关的数值计算。
由于这一步运算量非常大,所以这部分工作由有限元分析软件控制并在计算机上自动完成3.后处理阶段: 它的任务是对计算输出的结果惊醒必要的处理,并按一定方式显示或打印出来,以便对结构性能的好坏或设计的合理性进行评估,并作为相应的改进或优化,这是惊醒结构有限元分析的目的所在。
下列的功能模块在ABAQUS/CAE操作整个过程中常常见到,这个表简明地描述了建立模型过程中要调用的每个功能模块。
“Part(部件)用户在Part模块里生成单个部件,可以直接在ABAQUS/CAE环境下用图形工具生成部件的几何形状,也可以从其它的图形软件输入部件。
应用固体力学有限元Abaqus算例分析
问题描述:(1)计算出两种工况下的解析解; (2)用有限元软件解决以下问题:探究单元数量对计算结果的影响; 探究边界条件的影响。
工况(a ),令u (L )=0改变到u (L )=±0.02m 工况(b ),令σ(L )=P 改变到σ(L )=P ±0.1P (1)两种工况下的解析解推导过程及结果如下看成是平面应力问题来解决,只有板边上受有平行于板面并且不沿厚度变化的面力,同时,体力也平行于板面并且不沿厚度变化,板很薄,外力又不沿厚度变化应力沿着板的厚度又是连续分布的,所以,可以认为在整个薄板的所有各点都有z 0,0,0zx zy σττ=== (1) 同时,根据剪应力互等定理0,0xz yz ττ== (2)由平衡微分方程,可以知道0;0yxx y xyX x yY y xτσστ∂∂++=∂∂∂∂++=∂∂ (3)几何方程,,x y xy u v v ux y x yεεγ∂∂∂∂===+∂∂∂∂ (4) 物理方程如下:1()1()2(1)x x y y y x xy xyE EEεσμσεσμσμγτ=-=-+= (5)由此可以得到22()1()1()2(1)x y xy E u vx y E v uy x E v ux yσμμσμμτμ∂∂=+-∂∂∂∂=+-∂∂∂∂=+-∂∂ (6)代入平衡微分方程 得到22222222222211()012211()0122E u u vX x y x y E v v uY y x x yμμμμμμ∂-∂+∂+++=-∂∂∂∂∂-∂+∂+++=-∂∂∂∂ (7)0;X Y g ρ==因此根据以上式子可以得到 22200()()01E d v y g dy ρμ=+=- (8)对(8)式积分,得到22()0(1)()2u x g v y y Ay BE μρ=-=++ (9)第1种情况:物体在全部边界上的位移分量是已知的,因此边界条件为位移边界条件在边界上,我们有0;()s y u u v v v y ==== (10)(0)0,()0v v L == (11)得到参数:2(1)0;2gLB A E μρ-==(12)22()(1)()()2()2y g v y Ly y E L g y ρμσρ-=-=- (13)将数据代入式(13)得到22274()(1)()()=(y-y ) 1.691021()()7.6441022y g v y Ly y mE L g y y Paρμσρ--=-⨯⨯=-=-⨯⨯ (14)第2种情况:物体在全部边界上的部分位移分量和应力分量是已知的,因此边界条件为混合边界条件(0)0;()y v L p σ== (15)210;()B A p gL Eμρ-==+⨯ (16)所以有221()[()]2()()y v y p gL y E y p g L y μρσρ-=+-=+- (17)将数据代入(17)可以得到22772541()[()]=8.5110 2.06102()()107.64410(1)y v y p gL y g y y E y p g L y y μρρσρ---=+-⨯-⨯=+-=+⨯- (18)(2)计算中采用Abaqus有限元商业计算软件来模拟题目中的工况材料参数见下表名称数量材料密度ρ7800kg/m3物体长度L 1m物体宽度W 0.1m弹性模量E 2.1*1011重力加速度g 9.8泊松比0.3载荷P 0.1MPa计算单元类型为S4R,单元数量为250工况(a)计算参数设置及结果如下由计算结果可知,最大应力在固定端处取得,最大值为3.798*104Pa由解析解22274()(1)()()=(y-y) 1.691021()()7.6441022ygv y Ly y mELg y y Paρμσρ--=-⨯⨯=-=-⨯⨯得到的固定端点处最大应力为3.822*104Pa;在中间位置位移最大为4.533*10-8m 应力误差为4443.82210-3.79810=100%=0.62%3.82210η⨯⨯⨯⨯位移误差为8884.53310-4.22510=100%=7.28%4.22510η---⨯⨯⨯⨯工况(b )计算参数设置及结果如下由计算结果可知,最大应力在固定端处取得,最大值为1.791*105Pa 由解析解22772541()[()]=8.51102.06102()()107.64410(1)y v y p gL y g y y E y p g L y y μρρσρ---=+-⨯-⨯=+-=+⨯- 得到的固定端点处最大应力为1.7644*105Pa ;自由端最大位移为6.45*10-7m应力误差为5551.79110-1.764410=100%=1.5%1.764410η⨯⨯⨯⨯ 位移误差为7776.57210-6.4510=100%=1.89%6.4510η---⨯⨯⨯⨯通过有限元计算,可以得到和解析解很接近的结果,通过误差分析表明,有限元计算此类平面应力问题可以很好地满足计算精度的要求。
石亦平ABAQUS有限元分析实例详解之读后小结完整版.pdf
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有限元分析实例详解 3PPT课件
L
F2EA(U2U1) L
11
既
F F1 2 E LA1 , 1,1 1 U U1 2
FKU
[K]单元刚度阵,{F}载荷,{U}位移向量
每一种类型单元都有自己的单元刚度 矩阵,对于复杂的单元是基于能量原理 来确定的。
12
3)总刚度矩阵 结构有限元是用有限个基本单元来
逼近结构模型,把有限个基本单元的单 元刚度矩阵组装到一起,形成总刚度矩 阵。
四或八节点四边形板元 CQUAD4、CQUAD8 四节点剪力板元 CSHEAR
21
体单元 六面体单元 CHEXA 五面体单元 CPENTA 四面体单元 CTETRA
约束元(刚体元 RBE2) 其它单元 质量元 CONM2
22
2、输入文件结构 执行控制(求解类型、允许时间、系统 诊断) 情况控制(输出请求、选择模型数据集) 数据:节点、单元(结构模型定义)、 几何和材料性质、载荷、约束(求解条 件参数)
一、简介
一般来说工程分析可分为两大类: 数值法
(有限元法是数值法的一种)
1
经典法:
经典法直接采用控制微分方程来求 解场问题,其方法是基于物理原理而建 立的。闭合性的精确解仅对于几何、载 荷与边界条件最简单的情况才有可能得 到。精确解离大多数实际工程问题较远。 经典法可以验证数值解的解题精度。
2
AP1_2000计算结果与理论解对比
\\ 执行控制\\
TITLE=FIXED PLATE DISP=ALL STRESS=ALL SPC=1 LOAD=1
\\4种控制\\
25
BEGIN BULK
\\数据集\\
GRID 1 0 0. 0. 0.
GRID 2 0 2. 0. 0.
基于ABAQUS的轻型商用车前车门有限元分析
(i=l,2 3 … 一,n),分别 称 为特 征值 和特 征 向量 。广 义 特征值 问题 有 n个 实特 征值 ,他们有 下列关 系 :
0 砰 ≤ ·· 1
(5)
其 中 co。,co:,… … ∞ 分别称 为 结构 的第 一 ,第
二 ,…第 n阶 固有频 率 ,与其 对应 的特 征 向量 { 1,
组合 上面 两式得 到 :
+
= 件
3)
计单元质量阵: =f ,『 v按照有限元通常的
集合过程 ,最后得 到动力平衡 方程 :
(4)
求 动 平 衡方 程 组 的 问题称 为 广 义特 征 值 问题 ;
满足 方程 组 的解 Ca) =∞ i及 其对 应 的矢量 {8)=f i}
一 p{jI=
12 技 术纵横
轻 型汽 车技 术 2010(11/12)总 255/256
式 中 P— — 单元 质量 密度 设 单元 中 的体 积 力 (以体 单 元 为 例 )是 fP】,计
及惯性 力后 有 :
r 、 e
)={P卜JD 】{占}
(2)
又由虚功原理有:f州 v+f 白 +料 =
费 品进入千 家万 户 。车 门作 为车身 的重 要部 件 ,承担 用 Beam 单元 模拟 。使 模 型更加 地符 合 实 际条件 。整
着整 车密封 ,并 且安装 承 载 了大量 的功 能键 ,例 如玻 个车 门的有 限元模 型 如 图 1所 示 。
璃 、玻 璃 胶 条 、车 门锁 、车 门升 降 器 及 电机 、玻 璃 导
{ ),…{ )称为 第一 ,第二 ,… ,第 n阶固有 振型 。
3 关键 作 用 点介 绍
abaqus cel操作实例
Abaqus CEL操作实例1. 什么是Abaqus CEL?Abaqus是一种常用的有限元分析软件,它可以用于求解各种结构、材料和物理现象的力学问题。
Abaqus提供了一个命令行界面,称为Abaqus CEL(Command Edit Language),用于执行复杂的任务和操作。
CEL是一种脚本语言,可以通过编写脚本来自动化和批量处理Abaqus模型和分析。
2. CEL脚本的基本语法CEL脚本由一系列的命令组成,每个命令占据一行。
命令由关键字和参数组成,关键字和参数之间使用空格分隔。
CEL支持变量、条件语句、循环和子程序等基本语法,使得编写复杂的脚本变得更加容易。
以下是CEL脚本的基本语法示例:*Command, Parameter1=Value1, Parameter2=Value2其中,*Command是关键字,Parameter1和Parameter2是命令的参数,Value1和Value2是参数的值。
关键字和参数不区分大小写,但建议使用大写字母以提高可读性。
3. CEL脚本的应用示例下面是一个简单的CEL脚本示例,用于创建一个矩形平面应变问题的Abaqus模型:*Heading** Example of CEL script for creating a rectangular plane strain problem*Preprint, echo=YES, model=YES, history=YES*Node1, 0.0, 0.02, 1.0, 0.03, 1.0, 1.04, 0.0, 1.0*Element, type=CPS41, 1, 2, 3, 4*Material, name=Steel*Elastic200e3, 0.3*Solid Section, material=Steel, elset=All*Elset, elset=All1*End Part*Assembly, name=Assembly*Instance, name=Part-1, part=Part*End Assembly*Step, name=Step-1, nlgeom=YES*Static0.1, 1.0, 0.1*Boundary, type=Displacement1, 1, 1, 0.01, 2, 2, 0.0*Boundary, type=Displacement2, 1, 1, 0.02, 2, 2, 0.0*Boundary, type=Displacement3, 1, 1, 0.03, 2, 2, 0.0*Boundary, type=Displacement4, 1, 1, 0.04, 2, 2, 0.0*Output, field, frequency=1*End Step上述脚本首先使用*Node命令定义了4个节点的坐标,然后使用*Element命令定义了一个四边形单元。
abaqus 教程
abaqus 教程Abaqus是一款常用的有限元分析软件,本教程将介绍如何使用Abaqus进行有限元分析。
首先,我们需要在Abaqus中创建一个新的分析模型。
进入Abaqus软件后,点击"File",然后选择"New",再选择"Model",新建一个分析模型。
接下来,我们需要定义模型的几何形状。
点击"Part",然后选择"Create",再选择"Solid",输入合适的几何形状参数,如长宽高等。
创建几何形状后,可以进行必要的修整和修剪操作,以满足实际需要。
完成几何形状定义后,我们需要定义模型的材料属性。
点击"Material",然后选择"Create",再选择适当的材料类型,如金属、塑料等。
在材料定义中,需要输入与材料性质相关的参数,如弹性模量、泊松比等。
根据实际情况输入相应的参数值。
接下来,我们需要定义模型的边界条件。
点击"Assembly",然后选择"Create",再选择"Instance",将模型实例化。
然后,点击"Step",选择"Create",再选择"Static",定义静态分析的步骤。
在步骤定义中,需要输入与分析相关的参数,如加载条件、约束条件等。
完成步骤定义后,我们可以进行模型的网格划分。
点击"Mesh",选择"Create",再选择适当的网格划分方法,如自动划分、手动划分等。
进行网格划分时,需要根据几何形状和分析要求设置适当的网格密度和尺寸。
完成网格划分后,我们可以进行模型的求解计算。
点击"Job",选择"Create",再选择"Standard",创建一个求解任务。
(完整word版)abaqus6.12-典型实例分析
1■应用背景概述随着科学技术的发展,汽车已经成为人们生活中必不可少的交通工具。
但当今由于交通事故造成的损失日益剧增,研究汽车的碰撞安全性能,提高其耐撞性成为各国汽车行业研究的重要课题。
目前国内外许多著名大学、研究机构以及汽车生产厂商都在大力研究节省成本的汽车安全检测方法,而汽车碰撞理论以及模拟技术随之迅速发展,其中运用有限元方法来研究车辆碰撞模拟得到了相当的重视。
而本案例就是取材于汽车碰撞模拟分析中的一个小案例 ----------------------------------- 保险杠撞击刚性墙。
2■问题描述该案例选取的几何模型是通过导入已有的*.IGS文件来生成的(已经通过Solidworks软件建好模型的),共包括刚性墙(PART-wall)、保险杠(PART-bumpe)、平板(PART-plane)以及横梁(PART-rail)四个部件,该分析案例的关注要点就是主要吸能部件(保险杠)的变形模拟,即发生车体碰撞时其是否能够对车体有足够的保护能力?这里根据具体车体模型建立了保险杠撞击刚性墙的有限元分析模型,为了节省计算资源和时间成本这里也对保险杠的对称模型进行了简化,详细的撞击模型请参照图1所示,撞击时保险杠分析模型以2000mm/s的速度撞击刚性墙,其中分析模型中的保险杠与平板之间、平板与横梁之间不定义接触,采用焊接进行连接,对于保险杠和刚性墙之间的接触采用接触对算法来定义。
1.横梁(rail)2.平板(plane)3保险杠(bumper)4.刚性墙(wall)图2.1碰撞模型的SolidWorks图为了使模拟结果尽可能真实,通过查阅相关资料,定义了在碰撞过程中相关的数据以及各部件的材料属性。
其中,刚性墙的材料密度为7.83 >10-9,弹性模量为2.07 >05,泊松比为0.28;保险杠、平板以及横梁的材料密度为7.83 >0-9, 弹性模量为2.07 >05,泊松比为0.28,塑形应力-应变数据如表2.1所示。
ABAQUS有限元分析实例详解 3
弹性杆具有均匀的横断面,面积为A, 长度为L,承受轴向载荷,处于静力平衡 状态,U1、U2是结点1和2处的位移。
L
F1
1
2
F2
X
U1
U2
因此,单元具有两个自由度。
下步任务是找到一个方程把力与位移相关 起来。
F F1 F2 0
F 2 F1 (1)
在轴向方向,杆长度 变化为 L 。与位移相
体单元 六面体单元 CHEXA 五面体单元 CPENTA 四面体单元 CTETRA
约束元(刚体元 RBE2) 其它单元 质量元 CONM2
2、输入文件结构
执行控制(求解类型、允许时间、系统 诊断)
情况控制(输出请求、选择模型数据集)
数据:节点、单元(结构模型定义)、 几何和材料性质、载荷、约束(求解条 件参数)
2、单元 弹簧元(拉伸或扭转)CELAS1、CELAS2、 CELAS3、CELAS4
线单元 杆元 CROD CONROD 直梁元 CBAR CBEAM 曲梁元 CBEND
面单元 三或六节点的三角形板元 CTRIA3、CTRIA6
四或八节点四边形板元 CQUAD4、CQUAD8 四节点剪力板元 CSHEAR
U 1
F
2
Ka,
(Ka
Kb),KbU
2
F 3 0,Kb, Kb
U 3
既 {F}=[K]{U} [K]总刚度阵 {F}载荷向量 {U}位移向量 求解线性代数方程组得出{U}向量
4)求解的基本步骤(线性静力) 将结构离散为单元 由单元性质,几何和材料形成单元刚度矩阵 把单刚装配成总刚 将边界条件施加与约束模型 将载荷(力、弯矩、压力等)施加于分析模型 求解矩阵方程得位移 从位移结果计算应力和反力
有限元Abaqus实例讲解——压力容器不连续区域应力分析-精品资料
Abaqus实例讲解——压力容器不连续区域应力分析问题描述:某高压容器设计压力为P=16MPa,材料的弹性模量为2e5MPa,泊松比为0.3。
筒体内径为R1=775mm,壁厚t=100mm,封头内径R2=800mm,厚度t2=48mm,筒体削边长度L=95mm。
对该高压容器筒体与封头连接区域进行应力分析。
注:本实例所使用的软件为Abaqus6.10-1实例来源:中国水利水电出版社,赵腾伦,《ABAQUS6.6在机械工程中的应用》运行ABAQUS/CAE,修改模型名称为Model-1为pressure-vesel,保存模型为pressure-vessel.cae。
1.双击模型树中模型pressure-vessel下的,弹出Create Part对话框,在Modeling Space 栏中选择Axisymmetric,Type栏中选择Deformable,Base Feature栏中选择Shell,Approximate size中输入4,单击Continue按钮,进入草图环境。
2.单击工具箱中的,在提示区中依次输入下列坐标值:(0.775,1.2)、(0.775,0)、(0.875,1.2)、(0.875,1.2),每输入一个点的坐标以后回车,单击鼠标中毽。
3.单击工具箱中的,在提示区一次输入下列坐标值(输入完一个坐标值回车一次):(0.8,1.2)、(0.848,1.2)、(0.0,2.0)、(0.0,2.048)、(0.0,1.2),创建5个点。
4.单击工具箱中的,选择点(0.0,1.2)为圆心,以点(0.8,1.2)为起点,点(0.0,2.0)为终点作一条圆弧。
5.同样的方法,以点(0.0,1.2)为圆心,以点(0.848,1.2)为起点,点(0.0,2.048)为终点作另一条圆弧。
6.单击工具箱中的,单击第4步中创建的5个点(多选按Shift键),单击鼠标中键,删除这5个点。
7.单击工具箱中的,连接两个圆弧左上部的端点。
支架的有限元分析ABAQUS
支架的线性静力学分析实例:建模和分析计算在此实例中读者将学习ABAQUS/CAE的以下功能。
1) Sketch功能模块:导人CAD二维图形,绘制线段、圆弧和倒角,添加尺寸,修改平面图,输出平面图。
2) Part功能模块:通过拉伸来创建几何部件,通过切割和倒角未定义几何形状。
3) Property功能模块:定义材料和截面属性。
4) Mesh功能模块:布置种子,分割实体和面,选择单元形状、单元类型、网格划分技术和算法,生成网格,检验网格质量,通过分割来定义承受载荷的面。
5) Assembly功能模块:创建非独立实体。
6) Step功能模块:创建分析步,设置时间增量步和场变量输出结果。
7) Interaction功能模块:定义分布榈合约束(distributing coupling constraint)。
8) Load功能模块:定义幅值,在不同的分析步中分别施加面载荷和随时间变化的集中力,定义边界条件。
9) Job功能模块:创建分析作业,设置分析作业的参数,提交和运行分析作业,监控运行状态。
10) Visualization功能模块:后处理的各种常用功能。
结构静力学分析(static analysis)是有限元法的基本应用领域,适用于求解惯性及阻尼对结构响应不显著的问题。
主要用来分析由于稳态外载荷引起的位移,应力和应变等。
本章的静力学分析实例按照ABAQUS工程分析的流程对支架进行线性静力学分析,通过实例基本掌握了分析的流程,同时了解接触的定义。
1.问题描述所示的支架,一端牢固地焊接在一个大型结构上,支架的圆孔中穿过一个相对较软的杆件,圆孔和杆件用螺纹连接。
材料的弹性模量E=2100000MPa,泊松比为0.3。
支架的两种工况1 杆件的一端受到沿着沿Y轴为2000N的集中力,其随着时间变化。
2 支架的自由端还在局部区域上受到均布的剪力Ps=36MPa。
时间(S)集中力(F/KN)0 1.50.2 20.4 1问题分析为简化问题,实例基于结构和载荷的对称性。
abaqus findat实例
abaqus findat实例ABAQUS是一款功能强大的有限元分析软件,其中的`FindAt`函数可以根据坐标查找点、线、面等实体对象。
以下是一个简单的ABAQUS`FindAt`实例:```python# 选择一个点施加集中力a1 = mdb.models('Model-1').rootAssemblyv1 = a1.instances('Part-1-1').verticesverts1 = v1.findAt(((5.0,5.0,200.0),))region1 = a1.Set(vertices=verts1, name='Set-2')mdb.models('Model-1').ConcentratedForce(name='Load-1',createStepName='Step-1', region=region1, cf3=1000.0, distributionType=UNIFORM, field='', localCsys=None)```在这个实例中,我们首先创建了一个名为`Model-1`的模型,并选择了该模型下名为`Part-1-1`的部件。
然后,我们使用`vertices.findAt`函数查找坐标为((5.0,5.0,200.0),)的点,并将其存储在`verts1`变量中。
接下来,我们使用`Set`创建一个名为`Set-2`的区域,并将`verts1`中的点添加到该区域中。
最后,我们使用`ConcentratedForce`创建一个名为`Load-1`的集中力,并将其施加到`Set-2`区域中。
需要注意的是,这只是一个简单的示例,实际的有限元分析可能会更加复杂。
在实际分析中,你可能需要根据具体的问题和模型进行适当的修改和调整。
如果你需要更多的帮助或有其他问题,请随时向我提问。