ABAQUS学习笔记


1 做预拉伸的屈曲材料分析步骤

1 屈曲材料分析准备工作

1.1 先在UG里面做好模型装配,

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1.2 首先一定要定义一个工作目录

image-20230401170856651

image-20230401171224761

1.3 导入部件(这里的命名一定要是英文的)

image-20230401171316963image-20230401171427529

1.4 创建基准平面(工具->基准->平面->从平面偏移)然后再做分区(工具->分区->几何元素->使用基准平面)

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2 属性

2.1 材料属性

基体材料 弹性材料是整体可变性表示刚度和强度,膨胀性能类型选正交是表示x,y,z三个方向的膨胀系数

杨氏模量E=2(1+u)G. u是泊松比,G是剪切模量(可以根据实验的数据和公式y=G(1+e-1/(1+e)^2)拟合),e表示公称应变,y是应力的数据,C10 = G/2; 杨氏模量 = 3倍的剪切模量;

image-20231123104919021image-20231123105508681

希望弯曲的材料(超弹性应该也是可以让他发生变形吧,参数C10设置为0.5有比较好的变形效果)

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2.2 定义截面

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2.3 指派截面

image-20231123105722434image-20231123105744822

2.4 定义基底材料方向(单轴预拉伸一定要定义材料方向)

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3 装配

把需要的部件加载进来

4 分析步

4.1 定义分析部

image-20230402093203100

image-20230402093221179

不知道为什么要做两个分析步(其实分析步一个就可以)

image-20230402093255016image-20230402093317291

5 相互作用

5.1 定义上下表面相互接触

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5.2 性质就选默认 接触作用属性默认就有这个了

5.3 绑定粘接需要固定的表面

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6 载荷

创建压强载荷

image-20230402100412212

分析步2又设置为0??

image-20230402100520868

6.2 创建边界条件(前后的两个面y方向移动固定)

image-20230402100632078

底面的z方向的移动固定

image-20230402100808509

预定义温度场

image-20230402101111096

image-20230402100900585

image-20230402100924275

7 网格

进入单独的部件,再画网格

image-20230402101904405image-20230402101936673

布种->为部件布种

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网格->控制属性

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网格->部件

image-20230402105818512

网格->单元类型(记得勾选杂交公式)

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8 作业

提交作业分析

2 分析步的理解

比较常用的是动力显示分析步、静力通用分析步

如果是小变形(几何非线性不要打开)(小变形解是唯一的)

如果是大变形(几何非线性要打开)(构型有区分这个开与不开计算差距很大,建立在失稳之后的构型)image-20230402113458750

下面的这个是增加阻尼系数,可以让他算得下去

image-20230402113809948

这个增量步基本上可以得到4s的视频

image-20230402114108410

定义场输出

定义历场输出

随着时间变化的,比如说能量

变形的速度超过了波速。可以把密度改小,或者把分析步改大

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3 磁响应仿真

3.1 输出变形梯度张量

给磁响应材料part每个单元建立一个集合

(就是画网格的时候显示的单元数,比如我做的单元是460个就拷贝这么多),如

*Elset, elset=Set-1, 	instance=yangpin45-5-05-1-1	// M 为磁响应材料part的名字(我的是yangpin45-5-05-1)
 1,		
*Elset, elset=Set-2,	instance=yangpin45-5-05-1-1	
 2,		
...  											//使用辅助文件帮忙生成序列
*Elset, elset=Set-460,	instance=yangpin45-5-05-1-1	
460,		    								//这些东西插入到下图中红色区域

image-20230508191553840

注意:

  • 1位置在assembly的集合之后
  • 注意前面建的set不要与单元重合
  • 磁响应材料的网格不要画的太多,几百个

输出每个单元的变形梯度张量

*EL PRINT, ELSET=Set-1, POSITION=INTEGRATION POINTS		//使用辅助文件生成序列  位置在设定完分析步之后
DG
*EL PRINT, ELSET=Set-2, POSITION=INTEGRATION POINTS		
DG
...
*EL PRINT, ELSET=Set-460, POSITION=INTEGRATION POINTS		
DG													//这些东西插入到下图中红色区域

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运行改完的inp文件

运行完后dat文件中找变形梯度张量信息(导出最后一次的数据)

image-20230508192517405

3.2 matlab导出磁化矢量

dat文件变形梯度张量保存为一个文本文件

image-20230508192735739

在matlab程序中修改信息,包括文件名,单元个数

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输出磁化矢量后填入到这个辅助文件中

image-20230508192942976

image-20230508193023407image-20230508193040583image-20230508193111728

3.3 写磁响应仿真inp文件

通过辅助文件输出inp中需要的磁化矢量描述,得到Mx,My,Mz

Mx1=	-43034.28824
Mx2=	-42665.83039
Mx3=	-42607.23359
...
Mx459=	42662.25015
Mx460=	43030.79714
My1=	-181.899401
My2=	-93.919517
My3=	-0.000004
...
My459=	93.935678
My460=	181.925843
Mz1=	25456.17702
Mz2=	26069.48593
Mz3=	26165.31379
...
Mz459=	26075.34446
Mz460=	25462.0777

此时应该复制一个模型数据

对照修改inp文件(下图中磁化矢量部分就是需要替换上面的Mx,My,Mz位置)

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**
** initial shear modulus (Pa)		//初始剪切模量(这个是需要改的)
Gshear = 110.0e3
**
** bulk modulus (Pa)				//体积模量
Kbulk = 100.0*Gshear
**
** number of body integration points	//体积点的数量
nInt = 8
**
** number of real material properties	//真实材料属性的数量
nProps = 5
**
** number of integer material properties//整数材料属性的数量
nJProps = 1
**
************************************************************************
**		MODEL DEFINITION			//模型定义
************************************************************************
**
*Node, nset=Nall					//节点(这个是需要改的)
      1,        -22.5,         -7.5,          0.5
      2,       -20.25,         -7.5,          0.5
      3,         -18.,         -7.5,          0.5
      4,       -15.75,         -7.5,          0.5
      5,        -13.5,         -7.5,          0.5
      6,       -11.25,         -7.5,          0.5
    ......
//换成下面的数据(这是我们复制出来的模型导出的inp文件中的)
    *Part, name=yangpin45-5-05-1		  //这个不要
    *Node								//这个不要
    1,   52.5401344,           5.,   2.95000005		//(用这些节点数据替换上面的那些)
    2,   51.5401344,           5.,   2.95000005
    3,   51.5401344,           5.,   2.70000005
    4,   52.5401344,           5.,   2.70000005

然后最后在原来的CAE文件中复制一下模型文件,把不需要用的基底材料删除,删除基底材料相关的集合、约束。

单元数据(我这次改的是460个单元(就是画网格的那个数量))

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//改的模板文件
458, 232, 233, 263, 262, 680, 681, 685, 684
459, 233, 234, 264, 263, 681, 682, 686, 685
460, 234,  27,  31, 264, 682, 256, 266, 686		//单元数据
*Elset, elset=Set-1
 1,
*Elset, elset=Set-2
 2,
*Elset, elset=Set-3
    ...
*Elset, elset=Set-460			//补齐或者删除到这个数量
 460,
*Nset, nset=staticEdge		//这个是我们定义的边界条件,防止他乱飞,把下图中左边部分复制进来,删除instance部分
  9, 10, 49, 50, 51, 52
*Elset, elset=staticEdge
   6,   7,   8,   9,  10, 446, 447, 448, 449, 450
**==========================================================================//下面就是单元数据,编号+1000
** Make the Dummy Mesh
**
*Element, type=C3D8, elset=ElDummy
1001,40,45,44,33,1,2,3,4
1002,39,46,43,34,40,45,44,33
1003,38,47,42,35,39,46,43,34

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************************************************************************
**			MATERIAL DEFINITION
************************************************************************
**
** Material properties for the real material
**
*uel property,elset=Set-1							//这个编号也要和单元数量保持一致
<Gshear>,<Kbulk>,<Mx1>,	<My1>,	<Mz1>,<nInt>
*uel property,elset=Set-2		
<Gshear>,<Kbulk>,<Mx2>,	<My2>,	<Mz2>,<nInt>
*uel property,elset=Set-3		
...
*uel property,elset=Set-459		
<Gshear>,<Kbulk>,<Mx459>,	<My459>,	<Mz459>,<nInt>
*uel property,elset=Set-460		
<Gshear>,<Kbulk>,<Mx460>,	<My460>,	<Mz460>,<nInt>

这些东西不用改(模板文件,应该是材料性质)

** Dummy mesh material properties
**
*Solid section, elset=ElDummy, material=Material-2
**
*Material, name=Material-1
*Elastic
1.e-20
*Conductivity
1.0
*Density
1.0
**
*Material, name=Material-2
*Elastic
1.e-20
*Density
2500.0
**

这些东西不用改(模板文件,应该是材料性质)

************************************************************************
**			INITIAL CONDITIONS
************************************************************************
**
**
*Initial conditions, type=field, variable=1
Nall,<magFieldVecX>
*Initial conditions, type=field, variable=2
Nall,<magFieldVecY>
*Initial conditions, type=field, variable=3
Nall,<magFieldVecZ>
*Initial conditions, type=field, variable=4
Nall,<magFieldMag>
**
************************************************************************
**			AMPLITUDE DEFINITION
************************************************************************
*Amplitude, name=magFieldMagAmp
0.0,0.0,1.,<magFieldMag>
**
************************************************************************
**			STEP DEFINITION
************************************************************************
*Step, Name=Deform, nlgeom=yes, inc=100000
*Static
0.005,1.,1.e-6,0.01
*Controls, Parameters=Time Incrementation
,,,,,,,10,,,,,,
**

这是需要改的边界条件

************************************************************************
**			BOUNDARY CONDITIONS
************************************************************************
** BOUNDARY CONDITIONS
** 
** Name: BC-1 Type: 对称/反对称/完全固定			//在我们的inp文件找到BOUNDARY CONDITIONS复制替换一下这个部分
*Boundary
staticEdge, ENCASTRE

往后的就不用再改了。

4 双轴预拉伸案列


文章作者: 葛杨文
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