Abaqus常用技巧总结

2018-12-29 22:57

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-left left, 6,6

*KINEMATIC COUPLING, REF NODE=rp-right right, 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 as an element property,” Section 2.2.4 5.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, nlgeom pre-loading *Static

0.01, 1., 1e-05, 0.1 ........ ** ** LOADS **

** Name: pt-load Type: Concentrated force *Cload

_G5, 2, -200.E6 ** ........ **

*Output, history, frequency=1 *node output, nset=_G5 CF2,U2

*element output, elset=_G5 E22, S22 **

*monitor, node=_G5, dof=2

7.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。该方向随着变形体的移动而移动,旋转而旋转。输出的场变量值都以材料方向为参考,有时便于数据处理,分析计算结果等。 abaqus中增量步

abaqus 中把所有载荷按一定的要求分成若干载荷步step,每一步step根据abaqus自动载荷增量,分成若干增量increments,每一增量施加一定的载荷,然后每一增量通过若干迭代步iteration 进行迭代,当系统达到平衡时,迭代结束,完成一个增量。当所有的增量都完成后,计算结束;反之,计算可能出现发散。这时,可以通过采用多钟方法(如调整放大质量系数,单元网格优化等)调整增量大小,使计算继续进行

9.多个inp文件如何实现批处理 写成这样: ! nodedeform.f90 !

! FUNCTIONS:

! nodedeform - Entry point of console application. !

! Example of displaying 'Hello World' at execution time. !

!**************************************************************************** !

! PROGRAM: nodedeform !

! PURPOSE: Entry point for 'Hello World' sample console application. !

!**************************************************************************** program nodedeform USE DFLIB ! implicit none

result = SYSTEMQQ ('abaqus job=3d05ctJ interactive')

result = SYSTEMQQ ('abaqus job=3d05ctJmodel-2 interactive') ! result = SYSTEMQQ ('abaqus job=test-1 interactive') ! result = SYSTEMQQ ('abaqus job=test-2 interactive') ! result = SYSTEMQQ ('abaqus job=test-3 interactive') ! result = SYSTEMQQ ('abaqus job=test-4 interactive') ! result = SYSTEMQQ ('abaqus job=test-5 interactive') ! result = SYSTEMQQ ('abaqus job=test-6 interactive') ! result = SYSTEMQQ ('abaqus job=test-7 interactive') ! result = SYSTEMQQ ('abaqus job=test-8 interactive') end program nodedeform 10.关于ABAQUS的任务管理

掌握ABAQUS的任务管理方法了,主要有两点,(系统是WindowsXP,使用的是ABAQUS6.4) (1)ABAQUS6.4新增了任务管理的命令,可以暂停、恢复、和终止一个正在背景运行的任务,方法

如下(在命令行输入并运行):

任务暂停: abaqus suspend job=job-name 任务恢复: abaqus resume job=job-name 任务终止:abaqus terminate job=job-name

其中任务暂停(suspend)的时候,windows任务管理栏中仍会保留standard/explicit的计算线程,只是不再使用CPU资源,当任务恢复(resume)的时候继续工作。

任务终止则就像CAE中提交的任务的KILL功能类似,直接cut掉正在运行的任务,不可恢复。其实也就和在windows任务管理栏中强行终止差不多,但属于合法操作。

(2)就是利用windos的任务管理栏了,使用它的processes管理功能时,不仅仅可以强行关掉一个正在运行的任务,还可以通过改变它的优先级别来改变其对CPU的占用程度。共有Realtime,High,AboveNormal,Normal,BelowNormal,Low 五个可选等级,windows默认的等级是Normal,此时所有的任务都在随机抢占CPU资源,一般ABAQUS在运行时想要运行别的程序就比较困难了,特别是一些大程序。在觉得机器使用时有明显的延迟时,就可以把ABAQUS任务的优先级别设的低一些,就可以腾出CPU资源给别的级别高的任务了,不用机器的时候再把ABAQUS任务的级别调上去,这样就可以娱乐、工作两不误了。 11.关于数据的输入输出

(1)输出数据到dat文件:

*NODE PRINT, NSET=nset_name,FREQ=1 COORD

得到的是变形前的坐标还是变形变形后的坐标?? (2)其实abaqus自己就带有相关的功能:

abaqus job=job-1 suspend.可以将计算挂起.如果你需要重新进行运算 输入abaqus job=job-1 resume.

(3)如何输出大量节点的时间历程曲线?

在环境文件abaqus_v6.env中添加一句:max_history_requests=0 即可。

ABAQUS单元小结 1、 单元表征

单元族:单元名字里开始的字母标志着这种单元属于哪一个单元族。 C3D8I是实体单元; S4R是壳单元; CINPE4是无限元; 梁单元; 刚体单元; 膜单元;

特殊目的单元,例如弹簧,粘壶和质量; 桁架单元。

自由度dof(和单元族直接相关):每一节点处的平动和转动 1 1方向的平动 2 2方向的平动 3 3方向的平动 4 绕1轴的转动 5 绕2轴的转动 6 绕3轴的转动

7 开口截面梁单元的翘曲

8 声压或孔隙压力 9 电势

11 度(或物质扩散分析中归一化浓度) 12+梁和壳厚度上其它点的温度 轴对称单元

1 r方向的平动 2 z方向的平动 6 r-z方向的转动

节点数:决定单元插值的阶数

数学描述:定义单元行为的数学理论 积分:应用数值方法在每一单元的体积上对不同的变量进行积分。大部分单元采用高斯积分方法计算单元内每一高斯点处的材料响应。单元末尾用字母“R”识别减缩积分单元,否则是全积分单元。

ABAQUS拥有广泛适用于结构应用的庞大单元库。单元类型的选择对模拟计算的精度和效率有重大的影响;

节点的有效自由度依赖于此节点所在的单元类型;

单元的名字完整地标明了单元族、单元的数学描述、节点数及积分类型; 所用的单元都必须指定单元性质选项。单元性质选项不仅用来提供定义单元几何形状的附加数据,而且用来识别相关的材料性质定义;

对于实体单元,ABAQUS参考整体笛卡尔坐标系来定义单元的输出变量,如应力和应变。可以用*ORIENTATION选项将整体坐标系改为局部坐标系;

对于三维壳单元,ABAQUS参考建立在壳表面上的一个坐标系来定义单元的输出变量。可以用*ORIENTATION选项更改这个参考坐标系。 2.实体单元(C)

实体单元可在其任何表面与其他单元连接起来。 C3D:三维单元

CAX:无扭曲轴对称单元,模拟3600的环,用于分析受轴对称载荷作用,具有轴对称几何形状的结构;

CPE:平面应变单元,假定离面应变ε33为零,用力模拟厚结构; CPS:平面应力单元,假定离面应力σ33为零,用力模拟薄结构; 广义平面应变单元包括附加的推广:离面应变可以随着模型平面内的位置线性变化。这种数学描述特别适合于厚截面的热应力分析。

可以扭曲的轴对称单元:用来模拟初始时为轴对称的几何形状,且能沿对称轴发生扭曲。这些单元对于模拟圆柱形结构,例如轴对称橡胶套管的扭转很有用。 反对称单元的轴对称单元:用来模拟初始为轴对称几何形状的反对称变形。适合于模拟像承受剪切载荷作用的轴对称橡胶支座一类的问题。 如果不需要模拟非常大的应变或进行一个复杂的,改变接触条件的问题,则应采用二次减缩积分单元(CAX8R,CPE8R,CPS8R,C3D20R)

如果存在应力集中,则应在局部采用二次完全积分单元(CAX8,CPE8,CPS8,C3D20等)。 对含有非常大的网格扭曲模拟(大应变分析),采用细网格划分的线性减缩积分单元(CAX4R,CPE4R,CPS4R,C3D8R等)

对接触问题采用线性减缩积分单元或非协调元(CAX4I,CPE4I,CPS4I, C3D8I)的细网格划分。

如果在模型中采用非协调元应使网格扭曲减至最小。


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