abaqus带孔平板的有限元分析
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。
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。
基于Abaqus的均布荷载作用下小圆孔薄板的有限元分析
符合实际问题抽象成力学模型的条件。(如图 4) 3.2.4 选择单元为部件划分网格,单元选择为 Cps8 单元。(如图 5)3.2.5 建立分析作业,提交分析作业 计算进入后处理。3.2.6 计算的到平板的 Miss 应力 图(如图 6)
图 6 平板的 Miss 应力 3.3 结果比较 弹性力学求解的小圆孔应力集中处最大应 力和应力集中因子与 Abaqus 模拟得到的相应结 果对如表 1 所示。
节,它涵盖了城市的土地利用、城市景观设计、道 后,用 CAD 的形式将自己的设计意图表达出来, 划管理部门和资源管理部门能够通过对 GIS 提供
路系统规划、公共设施系统规划等城市各个层面 但平面的 CAD 图纸无法准确表达设计者丰富的 信息的分析,得到全面准确的社会状况、实体环境
的规划与设计,而城市滨水景观设计作为城市规 空间思维构思;在规划设计阶段还包括对设计方 等现状分析资料,从而做出科学的决策和判断。
2.2.1 项目前期资料的高效分析
中,研究人员和决策人员可以直接利用这些基础
中心,对其沿岸的空间、环境及设施等所作的相关
项目前期的调查研究阶段中,信息技术的应 数据进行科学分析,从而避免了烦琐的基础调查
规划设计,以创造出优美、生动并富有地方特色的 用可以实现设计所需信息的高效采集、处理和分 工作。
城市滨水空间。
科技论坛
基于 Abaqus 的均布荷载作用下小圆孔
薄板的有限元分析
王海军 1 廖 晶 2 (1、营口公路勘测设计所,辽宁 营口 115000 2、沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁 沈阳 110168)
摘 要:利用 Abaqus 软件对均布荷载作用下的带孔薄板进行有限元分析,求得应力的数值解。然后以弹性力学中的薄板理论为基础,利用无限 板带圆孔问题通解求得解析解,将 2 种方法求解的结果进行比较。同时比较了数值解与解析解在小孔边缘处的应力集中因子。结果表明:利用 Abaqus 软件模拟数值计算结果与精确解基本吻合,因此利用 Abaqus 求解矩形薄板问题的速度相对较快,有益于工程应用。
ABAQUS有限元分析方法
ABAQUS有限元分析方法有限元分析是一种将连续问题离散化成有限数量的元素,通过求解这些离散化的元素的行为,来推断整个问题的行为的数值分析方法。
ABAQUS就是一种基于有限元方法的求解器,它使用了计算机模拟技术,可以求解各种工程问题,如结构力学、热力学、流体力学等。
建模是有限元分析的第一步,ABAQUS提供了多种建模技术和工具来帮助用户创建复杂的几何模型。
用户可以使用ABAQUS提供的几何建模工具来创建三维模型,也可以导入其他计算机辅助设计(CAD)软件生成的模型。
在建模过程中,用户还可以定义材料属性、加载条件和约束等。
一旦建立了几何模型,用户就可以定义有限元网格。
有限元网格是将模型离散化为有限数量的单元的过程。
ABAQUS提供了多种类型的单元,如线性和非线性、静力学和动力学等。
用户可以根据具体的问题选择适当的单元类型。
通常,使用更精细的网格可以提高解的精度,但也会增加计算时间和内存需求。
在模型离散化后,用户需要定义材料特性和加载条件。
ABAQUS支持多种材料模型,如线性弹性、非线性材料、塑性材料等。
用户可以根据材料的真实性质选择适当的材料模型,并提供相关参数。
加载条件是指施加到模型上的外部载荷或约束。
用户可以定义各种加载条件,如受力、温度、位移约束等。
建立好模型后,用户需要选择适当的求解方法。
ABAQUS提供了多种求解方法,如直接方法、迭代方法、稳定方法等。
用户可以根据问题的特点选择适合的求解方法,并提供求解的控制参数。
完成求解后,用户可以对结果进行后处理。
ABAQUS提供了丰富的后处理工具,可以可视化模型的应力、应变、位移等结果。
用户可以进一步分析和评估模型的响应。
在使用ABAQUS进行有限元分析时,一些常见的技巧和注意事项包括:-使用合适的网格:细化网格可以提高解的精度,但需要更多的计算资源。
-使用合适的材料模型:根据材料的真实性质选择适当的材料模型,并提供正确的参数。
-检查模型:在求解之前,检查模型的几何和网格是否正确,以及加载条件是否合理。
abaqus有限元分析报告
Abaqus有限元分析报告1. 简介在工程领域中,有限元分析是一种常见的数值计算方法,用于解决结构力学问题。
Abaqus是一种常用的有限元分析软件,它提供了强大的求解能力和丰富的后处理功能。
本文档将介绍一个基于Abaqus的有限元分析报告。
2. 模型建立在开始分析之前,我们首先需要建立一个合适的模型。
模型的建立通常包括几何建模、材料属性定义、边界条件设置等步骤。
在本次分析中,我们将以一个简单的弹性力学问题为例进行说明。
2.1 几何建模首先,我们需要根据实际情况绘制结构的几何形状。
Abaqus提供了丰富的建模工具,可以绘制复杂的几何形状。
在本次分析中,我们将使用一个简单的矩形构件作为示例。
*Geometry*Part, name=RectangularPart*Rectangle, name=RectangleProfile, x1=0, y1=0, x2=10, y2=5*End Part2.2 材料属性定义在有限元分析中,材料的力学性质对结果具有重要影响。
在Abaqus中,我们可以通过定义材料属性来描述材料的力学性质。
在本次分析中,我们假设材料为线性弹性材料。
*Material, name=ElasticMaterial*Elastic210000, 0.32.3 边界条件设置边界条件的设置是有限元分析中的关键步骤之一。
它描述了结构在哪些部位受到限制,哪些部位可以自由变形。
在本次分析中,我们将在矩形构件的两侧设置固定边界条件。
*BoundaryRectangleProfile.Left, 1, 1RectangleProfile.Right, 1, 13. 求解过程在完成模型建立后,我们可以开始进行有限元分析的求解过程。
Abaqus提供了多种求解器,可以选择适合问题的求解算法和计算资源。
3.1 求解器选择在Abaqus中,我们可以通过选择合适的求解器来进行求解。
常见的求解器包括静态求解器、动态求解器等。
带孔平板模型有限元分析
带孔平板模型分析一、问题重述如图所示,使用ANSYS分析平面带孔平板,分析在均布载荷作用下板内的应力分布。
已知条件:F = 20N/mm, L = 200mm, b= 100mm,圆孔半径r= 20,圆心坐标为(100,50), E = 200Gpa。
板的左端固定。
二、问题分析:从题目中可知这是一个有限元结构分析中的线性静力分析问题,由于只承受薄板长度和宽度方向所构成的平面上的载荷时,厚度方向没有载荷,一般沿厚度方向应力变化可不予考虑,即该问题可转化为平面应力问题。
虽然结构是对称的,但所加载荷不对称,所以不能使用对称模型。
三、问题求解:有限元问题求解一般分为三大步骤:1、建立有限元模型①建立或导入几何模型:结构比较简单,直接在an sys中建模既可。
先建一个长方形然后再中间画一个圆,两者相减即可。
②定义材料属性:主要设置材料的弹性模量以及泊松比:EX=200000 PRXY=0.3③划分网格建立有限元模型:网格的划分对结果的影响很大。
在此进行了多种不同方式的网格划分,以便对结果更好的进行分析比较。
单元类型均为PLANE82。
A 采用用户自定义网格尺寸参数,将长方形四条边网格长度都设置为20mm再进行自由分网。
得到的网格如下图所示。
可以看出这样的网格很不规整,有大有小,有规则的有不规则的。
B对前一种网格进行了改进,使用映射分网,但由于整个图形不能进行映射分网,所以在建模时将由四个小长方形组成一个大的长方形,中间再减去一个圆。
然后再将这四块用glue命令粘起来。
分网时将四块单独分网,这样就可以使用映射分网。
如下图所示。
可以看出,这样分出来的网格很漂亮,网格大小比较一致,这样求出来的结果更加有信服力。
B 映射划分网格2、 施加载荷并求解① 定义约束:将带孔平板的左侧边线固定,约束线上节点所有自由度 ② 施加载荷:在平板右侧施加均匀载荷,1Mpa 的拉力。
③ 设置分析选项并求解:主要求解变形量,应力,以及应变等信息。
abaqus带孔平板的有限元分析
5.
组装零件 (Context Bar: Module Assemble) Toolbox Area: click Instance Part Create Instance Window: select Parts: plate; click OK
6.
定义加载步 (Context Bar: Module Step)
-2-
9.
Байду номын сангаас
ABAQUS step-by-step 建模分析实例 1
S11; click OK 11. 计算结果的验证: 对于以上计算方案,由图 4 得到最大 Von Mises 等效应力为:288.342 MPa;由图 5 得 到最大的 x 方向主应力为:300.013 MPa。
-3-
ABAQUS step-by-step 建模分析实例 1
实例 1:带孔平板的有限元分析
y 100 p R5 50 100 50 x 单位: mm p=100N/mm2 t=1 mm E=210000N/mm2 =0.3
图 1 平面问题的计算分析模型
1.
进入 ABAQUS/CAE 开始 程序 ABAQUS 6.xx ABAQUS CAE
-1-
ABAQUS step-by-step 建模分析实例 1
Toolbox Area: click Create Step Create Step window: input Name: Tension; select Procedure type: General > Static, General; click Continue… Edit Step Window: click OK 7. 定义载荷与边界条件 (Context Bar: Module Load) Toolbox Area: click Create Load Create Load Window: input Name: pressure; select Step: Tension, Category: Mechanical, Types for Selected Step: Pressure; click Continue… Viewport: click the right edge of the plate Prompt Area: click Done Edit Load Window: input Magnitude: -100; click OK Toolbox Area: click Create Boundary Condition Create Boundary Condition Window: input Name: Fix Left Bottom Corner; select Step: Initial, Category: Mechanical, Types for Selected Step: Symmetry/Antisymmetry/Encastre; click Continue... Viewport: click the left bottom corner of the plate Prompt Area: click Done Edit Boundary Condition Window: select ENCASTRE(U1=U2=U3=UR1=UR2=UR3=0); click OK Toolbox Area: click Create Boundary Condition Create Boundary Condition Window: input Name: Fix Left Edge Horizontally; select Step: Initial, Category: Mechanical, Types for Selected Step: Displacement/Rotation; click Continue… Viewport: click the left edge of the plate Prompt Area: click Done Edit Boundary Condition Window: set U1: ON, U2: OFF, UR3: OFF; click OK 8. 划分网格 (Context Bar: Module Mesh) Menu Bar: select Seed > Edge by Number Viewport: select the inner circle Prompt Area: click Done Prompt Area: input 16 enter Viewport: shift select the outer four edges Prompt Area: click Done Prompt Area: input 8 enter Prompt Area: click Done Toolbox Bar: click Assign Element Type Element Type Window: (Quad Tab) set Reduced integration: OFF; click OK Toolbox Bar: click Mesh Part Instance Prompt Area: click Yes 计算分析 (Context Bar: Module Job) Toolbox Bar: click Create Job Create Job Window: input Name: Plate; click Continue… Edit Job Window: click OK Toolbox Bar: click Job Manager Job Manager Window: click Submit; click Monitor plate Monitor Window: click Dismiss when job is completed Job Manger Window: click Results 10. 后处理 (Context Bar: Module Visualization) 显示 Von Mises 应力云图:Toolbox Bar: click Plot Contour 显示应力的最大最小值:Menu Bar: select Viewport > Viewport Annotation Options… Viewport Annotation Options Window: (Legend Tab) select show min/max values: ON; click OK 显示 x 方向主应力云图:Menu Bar: select Result > Field Output… Field Output Window: select Primary Variable: S Stress components at integration points, Component:
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.
abaqus有限元分析过程
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。
带孔平板的有限元分析
带孔平板的有限元分析摘要:通过ANSYS有限元软件解决一实际问题并将之与弹性力学解答进行简单比较,从而说明有限元理论的正确性。
关键词:有限元,三节点三角形0.问题简介关于带孔平板问题的应力和应变的求解,我们通过弹性力学的一些方法和公式已经可以很好的解答。
而通过有限元分析一些问题往往使问题得到简化,且随计算机水平的发展,我门通过计算机使用有限元的理论可以很好的解决工程中研究中的一些复杂问题。
本文中的问题是通过有限元分析软件ANSYS来解答与弹性力学解答进行比较看看使用有限元理论解决问题的精确性。
1.提出问题我的题目是用三节点三角形解答如图1所示的问题。
已知条件:长为100cm的厚设为1的正方形板。
各向同性且是均匀的,弹性模量E=2.0×105Mpa泊松比μ=0.3,正中有一5cm的圆孔,四周受均匀剪力q=100N/cm2,水平放置不计体力。
2/100cmNq=图12.分析问题(1).考虑圆孔周围应力集中问题,且为使简化的力比较接近实际情况将圆孔周围单元划分密一点,将平板四边化为十分,将平板离散为下图2所示(2).将带孔平板四周所受均布面力向节点简化如图3所示3.ANSYS分析计算(1)设计计算模型:选择preferences命令再选择structural类型。
(2)选择单元类型:在ANSYS主菜单中选择preprocessor→Element type→Add/Edit/Delete→…..Add……→Solid Triangle 6node 2→OK,且在Element type中的options选K3中Plane Strs w/thk→OK.(3)定义材料参数:设定弹模为2.0e5(2.0×105Mpa)泊松比设为0.3。
(4)定义实常数:在preprocessor中的Real constants → Add/Edit/Delete→…..Add……→选Type 1→OK……→ Real constants set No:填1,THK填1→OK(5)生成几何模型(a)生成平面方板: preprocessor→Modeling→Create→Areas→Rectangle→By 2 corners……→输入WX:0,WY:0,Width:100,Hieght:100→OK(b)生成圆孔平面: preprocessor→Modeling→Create→Areas→Circle→Soild Circle…→输入WX:50,WY:50,Radius:5→OK(c)生成带孔方板: preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Subtrac→Areas……→选area1(方板)……→OK→OK→选area2(圆)→Next→OK→OK(6)网格划分;ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool →(Size Controls)Globl: Set ……→input NDIV:10 →OK (back to Mesh Tool window) →Mesh →Pick All (in Picking Menu) →关闭( Mesh Tool window)(7) 模型施加约束在每个节点上输入简化的节点荷载。
ABAQUS有限元分析方法
ABAQUS有限元分析方法ABAQUS是一种广泛使用的有限元分析软件,它可以用于计算和模拟复杂的实际工程问题。
ABAQUS能够解决结构力学、热力学、电磁学、流体力学、多物理场等各类问题,具备强大的建模和分析能力。
本文将介绍ABAQUS的有限元分析方法,包括其基本原理、建模流程、边界条件的设置以及结果分析等内容。
有限元分析方法是一种通过将连续物体离散为有限个小单元来近似求解连续介质中的物理场分布和结构行为的方法。
它基于连续介质力学、力学平衡方程和边界条件等理论,通过在每个单元内进行离散近似,将大问题分解为由离散单元组成的小问题,然后通过求解这些小问题得到整个问题的近似解。
ABAQUS的建模流程主要包括几何建模、边界条件的设置、网格划分和材料定义等步骤。
几何建模是指在ABAQUS软件中创建所需分析的几何形状,可以通过绘制直线、圆弧、曲线或导入CAD模型等方式进行。
边界条件设置则是指为模型的一些面或点施加边界条件,包括固定支撑、施加力、约束等。
网格划分是指将模型中的连续介质离散化为有限个小单元,ABAQUS可以进行自动网格划分或手动划分网格。
材料定义是指为模型中的每个单元指定材料属性,例如弹性模量、泊松比、密度等。
在边界条件设置和材料定义完成后,可以对模型进行加载和求解。
首先,需要指定施加在模型上的加载条件,例如力、温度、电场等。
然后,在分析控制命令下选择适当的解析方法和参数,启动求解器对模型进行计算。
ABAQUS的求解器可以是显式求解器或隐式求解器,根据具体的问题选择合适的求解器类型。
计算完成后,可以对结果进行后处理,包括生成应力、应变分布图、振动模态分析、疲劳分析等。
在进行有限元分析时,需要注意选择合适的单元类型和网格密度。
ABAQUS提供了多种类型的单元,例如线性单元、三角形单元、四边形单元、六面体单元等,根据几何形状和物理场的特点选择合适的单元类型。
网格密度决定了分析结果的精度和计算时间,通常需要进行网格收敛性分析,即逐步增加网格密度,直到结果在精度和计算时间之间达到平衡。
ABAQUS有限元分析方法
ABAQUS有限元分析方法有限元分析是一种通过将结构分割成许多小的有限元单元,并将公式应用于每个单元来近似求解结构响应的方法。
ABAQUS将这种方法应用于现实世界的问题,提供了一个功能强大的平台来进行各种类型的分析,例如线性和非线性静态和动态分析、热力学分析、耦合场分析等。
要进行有限元分析,首先需要建立一个准确的模型。
ABAQUS提供了多种建模工具,例如部件建模、装配件和总装建模。
在进行建模时,需要选择适当的材料属性和边界条件。
这些参数将影响最终的分析结果的准确性。
一旦建立了模型,就可以进行有限元网格划分。
ABAQUS提供的网格生成工具可以自动划分结构,并根据用户需求进行网格优化。
划分的有限元单元数量越多,模型将越准确,但计算时间也将增加。
完成网格划分后,可以进行求解。
ABAQUS使用了迭代解算器来计算结构的响应。
迭代解算器根据预设的收敛准则进行迭代,直至达到收敛性。
ABAQUS还提供了多种线性算法和非线性求解器,以应对不同类型的问题。
一旦求解完成,可以进行后处理。
ABAQUS提供了丰富的后处理工具,包括生成应力和应变云图、振动模态分析、动态响应分析、瞬态分析等。
这些工具帮助分析师更好地理解结构的行为。
需要注意的是,在使用ABAQUS进行有限元分析时,需要对软件进行适当的验证和验证。
这可以通过与实验数据进行比较来确定模型的准确性。
此外,还应考虑材料的非线性行为、接触和接触分析等现实世界中的复杂问题。
总而言之,ABAQUS是一种功能强大的有限元分析软件,通过准确的建模、网格划分、求解和后处理工具,可以提供准确的结构响应分析。
然而,分析师需要具备一定的专业知识和经验来正确使用该软件,并对分析结果进行适当的解释和验证。
基于ABAQUS的有限元分析过程
4
书写input文件的语法和规则
关键词行 必须以*开始,后面接的是选项的名字,然后随之定义选项的 内容.如:*MATERIAL,NAME=STEEL 注释行是以**开始的. 如果有参数,则参数和关键词之间必须用“,”格开。 在参数之间必须用“,”格开。 关键词行中的空格可以忽略。 每行的长度不能超过256个字符 关键词和参数对大小写是不区分的。
7
.inp文件概览
单元及其类型
零件
单元属性
节点
材料
边界条件
8
接上页……
单元集
表面集 求解步
载荷
9
谢谢
Thank You For Your Attention
10
第十一讲 INP文件讲解
1
输入文件的组成
一个输入文件由模型数据和历史数据两部分组成 模型数据的作用:定义一个有限元模型,包括单元,节点, 单元性质,定义材料等等有关说明模型自身的数据;模型数 据可被组织到零件中(零件可以被组装成一个有意义的模型). 历史数据的定义是模型发生了什么----事情的进展,模型响应 的荷载,历史被分成一系列的时步层序.每一步就是一个响应 (静态加载,动态响应等),时步的定义包括过程类型(比如静 态应力分析,瞬时传热分析等)对于时间积分的控制参数或者 非线性解过程,加载和输出要求。
3
历史数据部分 定义分析的类型,荷载,输出要求等。分析的目的就是预测 模型对某些外部荷载或者某些初始条件的反映。一个 ABAQUS分析是建立在STEP的概念上的,(在历史数据中描 述)在分析中可以定义多个STEPS。每个STEP用*STEP开始, 用*END STEP结束。*STEP是历史数据和模型数据的分界点, 第一次出现*STEP的前面的是模型数据,后面的就是历史数据。
带孔平板的有限元分析
二、带孔平板的有限元分析1:问题描述图所示为一个有中心圆孔的薄板,薄板厚度t=0.01m,薄板弹性模量E=210000N/cm2,泊松比μ=0.3,p=100N/cm,ρ=2.7g/cm3此问题为平面应力问题,用有限元求解出带孔平板的应力集中问题,并与弹性力学的精确解进行比较。
2:求解步骤第一步:建立工作文件名和工作标题(1)选择Utility Menu—File—Change Jobname命令,出现Change Jobname对话框。
在Enter new jobname 输入栏中输入工作文件名plate,单击Ok按钮关闭该对话框。
(2)选择Utility Menu—File—Change Tile命令,出现Change Tile对话框,在输入栏中输入Stress analysis in a sheet,单击Ok按钮关闭该对话框。
第二步:设置计算类型选择Main Menu—Preference—Structural-Ok命令.第三步:选择单元类型选择Main Menu—Preprocessor—Element Type—Add/Edit/Delete命令,出现Element Type对话框,选择Solid-Quad 4node 42—Ok命令,再在Element Type对话框中选择Options—K3:Plane Strs w/thk/—Ok—Close命令.第四步:定义材料参数选择Main Menu—Preprocessor—Material Props—Material Models—双击Structural—双击Linear—双击Elastic—双击Isotropic命令,出现如下对话框填写Ex:2.1e5,PRXY:0.3;选择Ok命令。
第五步:定义实常数以确定平面问题的厚度选择Main Menu—Preprocessor—Real condtants—Add/Edit/Delete—Add—Type1—Ok命令,出现以下对话框,在Real condtant Set No中填写1,在THK中填写1,选择Ok—Close命令.第六步:创建几何模型1:生成平面方板选择Main Menu—Preprocessor—Modeling—Creating—Areas—Rectangle—By 2 Corners—Wp X:0, Wp Y:0,Width:100,Height:100—Ok1:生成圆孔平面选择Main Menu—Preprocessor—Modeling—Creating—Areas—Circle—Solid Circle—Wp X:50, Wp Y:50,Radis:5—Ok2:生成带孔方板选择Main Menu—Preprocessor—Modeling—Operate—Booleana—Subtract—Areas,鼠标点击方板1—Ok,在Multi-Entities窗口点击Ok,在Subtract Areas窗口点击Ok.. 鼠标点击圆孔2—Ok, 在Multi-Entities窗口点击Ok,在Subtract Areas窗口点击Ok.出现如下图1:第七步:网格划分选择Main Menu—Preprocessor—Meshing—MeshTool命令,在MeshTool窗口点击Size Controls下的Globle:Set—NDIV:29—Ok, 在MeshTool窗口点击Mesh—Pick all—Close命令。
有限元分析及理论上机报告
有限元分析及理论上机报告报告(一)Demo7 stress一、问题描述一个承受拉力的平板,在其中心位置有一个小圆孔,其结构尺寸如下图所示,要求分析其结构圆孔处的Mises应力分布。
材料特性:弹性模量E = 210000 MPa,泊松比 =0.3拉伸载荷:P=100MPa平板厚度:d=1mm二、方法概述,建模思路和分析策略1由于薄板只在边缘上受到了平行于板面的并沿厚度均匀分布的力,所以平板处于平面应力状态。
在创建部件(Part)时,薄板的模型所在空间(Space)设置为(2D Planer),绘制图形。
2由于该平板受力模型的结构和载荷是对称的,所以,可以取用模型的1/4进行分析。
其图形如下所示。
3材料为线弹性材料,其材料属性设置为Elasticity中的Elastic,设置其弹性模量(E=210000MPa)和泊松比( =0.3)。
薄板属于实体,其截面属性种类为实体(Solid),然后赋予其截面属性。
4由薄板的受力情况和分析要求可知,薄板的应力分析为线性/非线性的静力学分析,所以其分析步的类型为Static、General,不用考虑几何非线性(NLgeom>off)。
5模型所受的载荷为均布压力,使用载荷类型为(pressure)。
由于模型的对称,所以对模型的左侧和底部的边界线设置边界条件,固定边界。
由受力分析结果可得:左侧边界为XSYMM,底部边界为YSYMM。
6中心圆孔处为应力集中区域,且为分析结果要求重点,应局部网格加密。
划分网格,然后提交分析。
三、分析过程中遇到的问题及解决方法分析过程中没有遇到什么问题,但是需要注意几个方面。
1、在定义截面属性时,应注意的是平面应力分析问题的截面属性不是shell,而应该是solide(实体)。
其次注意平面的厚度。
一会吧其次,边界条件应该在分析步的第一步(initial)里添加,否则会导致有限元分析的失败。
载荷的添加应该是在第二步,注意载荷的方向为由里向外—100 三,由于取用的是板子的1/4作为分析的模型,所以将边界条件固定来模仿相应的应力情况,即固定相应边的XY方向上的坐标。
ABAQUS有限元接触分析的基本概念
ABAQUS有限元接触分析的基本概念CAE(计算机辅助工程)是一门复杂的工程科学,涉及仿真技术、软件、产品设计和力学等众多领域。
世界上几大CAE公司各自以其独到的技术占领着相应的市场。
ABAQUS有限元分析软件拥有世界上最大的非线性力学用户群,是国际上公认的最先进的大型通用非线性有限元分析软件之一。
它广泛应用于机械制造、石油化工、航空航天、汽车交通、土木工程、国防军工、水利水电、生物医学、电子工程、能源、地矿、造船以及日用家电等工业和科学研究领域。
ABAQUS在技术、品质和可靠性等方面具有卓越的声誉,可以对工程中各种复杂的线性和非线性问题进行分析计算。
《ABAQUS有限元分析常见问题解答》以问答的形式,详细介绍了使用ABAQUS 建模分析过程中的各种常见问题,并以实例的形式教给读者如何分析问题、查找错误原因和尝试解决办法,帮助读者提高解决问题的能力。
《ABAQUS有限元分析常见问题解答》一书由机械工业出版社出版。
16.1.1点对面离散与面对面离散【常见问题16-1】在ABAQUS/Standard分析中定义接触时,可以选择点对面离散方法(node-to-surface-dis-cre-tization)和面对面离散方法(surface-to-surfacediscretization),二者有何差别?『解答』在点对面离散方法中,从面(slavesurface)上的每个节点与该节点在主面(mastersurface)上的投影点建立接触关系,每个接触条件都包含一个从面节点和它的投影点附近的一组主面节点。
使用点对面离散方法时,从面节点不会穿透(penetrate)主面,但是主面节点可以穿透从面。
面对面离散方法会为整个从面(而不是单个节点)建立接触条件,在接触分析过程中同时考虑主面和从面的形状变化。
可能在某些节点上出现穿透现象,但是穿透的程度不会很严重。
在如图16-l和图16-2所示的实例中,比较了两种情况。
带孔平板的有限元分析
带孔平板的有限元分析(Finite Element Analysis)一、图标结果显示(Plot Results)二、有限元模式摘要(Finite element model summary)Largest Number Number Number Defined Selected Nodes . . . . . . . . . . . 4 4 4 Elements. . . . . . . . . . 3 3 3Element types . . . . . . . 1 1 n.a. Real constant sets. . . . . 1 1 n.a. Material property sets. . . 1 1 n.a.Coupling. . . . . . . . . . 0 0 n.a. Constraint equations. . . . 0 0 n.a. Master DOFs . . . . . . . . 0 0 n.a. Dynamic gap conditions. . . 0 0 n.a.三、建模及求解过程(Modeling establish & Solution procedure)1、进入ANSYS,设置工作名称plate2、设置计算类型为结构型(structural)3、选择单元类型为带厚度的平面应力问题(Plane Strs w/thk)4、定义材料为线弹性体,设置其弹性模量及其泊松比5、定义实常数以确定厚度6、建立几何模型:生成平面方板,圆孔,通过进行布尔减运算生成带孔方板7、进行网格划分:设置全局(Global)网格划分边长分为32段8、模型施加约束和外载:限定左侧边界所有节点X方向约束,左下角节点加X和Y两个方向的约束,右边施加X方向的均布载荷9、进行分析计算10、显示结果11、求解完成,保存结果,退出程序。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。