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利用Abaqus的cohesive单元仿真钢筋混凝土粘接性能(2D)
钢筋混凝土结构由于其良好的工作性能和多式多样的结构形式在工程中得到了广泛的应用。钢筋混凝土结构的数值仿真与设计与其界面力学性能紧密相关,因此,基于数值仿真的钢筋混凝土界面力学性能研究对结构的安全性具有重要意义。考虑混凝土界面受力的复杂性,采用双线性内聚力单元(cohesive element),建立钢筋拉拔试验模型...
基于子模型-全局模型技术的Abaqus微动疲劳分析
1计算任务的描述 交变荷载作用下金属板材及构件的微动疲劳问题是复杂服役状态下土木工程结构及设备所面临的主要挑战和难题。本说明书首次提出了基于子模型和全局模型技术的微动疲劳有限元模拟方法,并利用晶体 塑性有限元方法模拟了pad和轴向体应力作用下specimen的微动疲劳过程,并根据等效塑性应变分布云图识别出模型内部和接触表面最先发生起裂的薄弱部位...
有限元理论与Abaqus实现研究:壳的应力方向探讨
==概述== 本系列文章研究成熟的有限元理论基础及在商用有限元软件的实现方式。有限元的理论发展了几十年已经相当成熟,商用有限元软件同样也是采用这些成熟的有限元理论,只是在实际应用过程中,商用CAE软件在传统的理论基础上会做相应的修正以解决工程中遇到的不同问题,且各家软件的修正方法都不一样,每个主流商用软件手册中都会注明各个单元的理论采用了哪种理论公式,但都只是提一下用什么方法修正...
有限元理论与Abaqus实现研究:壳的剪切应力分析
有限元理论与Abaqus实现:几何非线性的物理意义
ABAQUS CEL案例7:3D岩土静力触探(CPT)贯入砂土模拟
一、模型背景 1) 3D模拟CPT贯入砂土全过程,为土体大变形模拟; 2) CPT锥角为60度,贯入速度为0.02m/s,贯入深度为10米; 3) 土本构采用摩尔库伦模型,以模拟CPT贯入砂土时土的应力应变行为。 二、模型的建立 利用轴对称性...
Abaqus显示动力学应用:铆钉冲压仿真与Lagrange/CEL技术
1. 建立几何模型: 铆钉、上下模、带孔的零件。注意!其中采用CEL(Coupled Eulerain-Langrangain欧拉-朗格朗日耦合)的铆钉模型是一个区域、钉冲压变形前后网格存在的最大区域! 2.划分网格、装配 (略、默认大家都会...) 3. 单元类型、材料属性 拉格朗日法的单元:4个零件单元都为C3D8R。下左图...
多学科优化中的ABAQUS超单元法(子结构技术)应用
前言: 在一个有限元整体模型中,切割出部分模型,运用有限元分析将特定的力学特性通过模态表达、矩阵表达、传递函数表达提取出来,这一过程称为超单元的生成(缩聚)。然后再对整体模型开展分析的时候,用这些表达来替换切割出来的部分模型。这样一种操作方法,称之为超单元法(或子结构法)。或者叫直接矩阵输入法。这些表达就是所谓的超单元。而整体模型除去超单元的部分称为残余结构...
非傅里叶热传导分析:基于Abaqus的UMATHT子程序应用
传统的热传导分析建立在傅立叶定律基础上,认为热流温度梯度为线性分布,而且热流传播速度是无限大的。随着瞬态加热技术的应用,发现即使在常温或者高温下,导热规律也可能偏离傅里叶定律。非傅里叶导热模型较传统的抛物型方程(傅里叶模型)更复杂,其热传导特性受到松弛时间的影响。非傅里叶模型具有多种不同形式,目前最常见、最普遍的模型是双曲型热传导模型...
基于Abaqus的CFRP加固钢筋混凝土柱承载能力评估
1. 研究背景 随着我国经济实力快速发展与国家竞争力迅速提高,尤其是‘一带一路’倡议与‘海洋开发战略’实施,我国基础设施建设正逐步冲破东部地区的狭长地带,不断扩展至更加广阔的海洋与西部地区。混凝土结构作为土木工程中最常用的结构形式,在房屋建筑、桥梁、隧道、矿井、水利、海港等工程中的应用非常广泛。据统计,2020年我国高速铁路里程将达到3万km,水力发电将达到3.2x108kW...
利用Abaqus Cohesive单元模拟多晶材料沿晶裂纹的研究
沿晶断裂是指金属材料中的裂纹沿晶界扩展而产生的一种断裂。当沿晶断裂断口形貌呈粒状时又称晶间颗粒断裂。多数情况下沿晶断裂属于脆性断裂,但也可能出现韧性断裂,如高温蠕变断裂。当金属或合金沿晶界析出连续或不连续的网状脆性相时,在外力的作用下,这些网状脆性相将直接承受载荷,很易于破碎形成裂纹并使裂纹沿晶界扩展,造成试样沿晶界断裂,它是完全脆性的正断...
随机弹丸喷丸模拟:基于ABAQUS Python的喷丸角度插件
Python实现可变喷丸角度的随机弹丸分布 喷丸是一种典型的强化手段,采用高速弹丸反复撞击材料表面,使表层发生塑性变形,从而引入显著残余压应力,增大零件表面硬度,细化晶粒,有利于提高材料的抗疲劳性能。 喷丸覆盖率和喷丸角度作为喷丸工艺中最重要的工艺参数之一,直接影响喷丸工艺的加工质量。覆盖率C表示为被喷零部件表面上的弹痕面积与零部件总面积的比值...
混凝土与JHC本构模型对比:基于ABAQUS与LSDYNA的分析
1问题引出的意义 在土木行业中,钢筋混凝土框架仿真模型是一种有限元重要仿真分析模型,基于混凝土框架结果的模型和分析有助于我们更好了解实际生产中的混凝土框架结构的力学响应行为,诸如框架的弹塑性变形、框架的损伤甚至框架的破坏失效。我们知道一个有限元模型的准确性与模拟材料的本构模型选取之间具有不可分割的直接关系,那么就有必要对常见描述混凝土材料的本构模型进行对比分析,这也是本案例实施的意义所在...
声学分析中的有限元理论及Abaqus内部实现机制
1 概述 本系列文章研究成熟的有限元理论基础及在商用有限元软件的实现方式,通过 1) 基础理论 2) 商软操作 3) 自编程序 三者结合的方式将复杂繁琐的结构有限元理论通过简单直观的方式展现出来,同时深层次的学习有限元理论和商业软件的内部实现原理。 有限元的理论发展了几十年已经相当成熟,商用有限元软件同样也是采用这些成熟的有限元理论,只是在实际应用过程中...
Abaqus计算难题攻克:不收敛问题详解与解决方案
在进行有限元仿真计算时,常常会遇到计算不收敛的问题,而且导致求解不收敛的原因也是多种多样的,处理起来也是相当的麻烦。 特别是在利用隐式算法的求解非线性问题时,对静态平衡方程进行迭代求解时极易出现计算的不收敛问题,而显式算法基于动力学方程,不需要进行平衡迭代,当时间步长足够小时,一般不存在收敛性问题。无论在哪种算法下出现计算不收敛情况,首先要学会根据软件报错信息排查不收敛的原因,然后对症下药...
Abaqus在颗粒/短纤维改性复合材料建模中的应用
复合材料可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,提高强度、弹性模量及断裂韧性等,扩大材料的应用范围。由于单一材料性质的改变比较困难,但将不同性质的材料相互复合能够形成种类丰富的材料,而表现出千差万别的材料性能,所以复合材料在新材料技术的研发过程中占有重要作用,其设计的自由性是其他材料所无法比拟的。复合材料由于其优良的综合性能,特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域。
ABAQUS中应用Prony系列实现线性粘弹性材料Maxwell模型
线性粘弹性材料广义Maxwell模型 粘弹性材料概括了材料的弹性和粘性特征,由弹簧和阻尼分别表征。广义Maxwell模型是多支Maxwell模型的组合...
Abaqus中弹簧与质量块系统自振分析的模拟方法
本次模拟弹簧的方法的思路分为建立线条、建立连接属性、以及赋予线条连接属性三步(类似于建立截面、建立截面属性、以及赋予截面截面属性三步): 首先是建立线条: GUI操作:interaction-connector-geometry-create wire feature 其次是建立连接属性: GUI操作:interaction-connector-section 最后是赋予线条连接属性: GUI操作
ABAQUS VUMAT子程序实现PUCK损伤起始准则与指数演化
复合材料本构 复合材料本构 损伤矩阵 损伤矩阵 纤维拉伸压缩损伤 / 基体拉伸压缩损伤 PUCK损伤判据 指数损伤演化方法 指数演化方法 GIF 模拟效果图 免责声明:本文系网络转载或改编,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权...
定义Abaqus材料属性:线性粘弹性与玻璃结构弛豫
结构松弛模型: 可以预测玻璃在玻璃化转变温度附近的行为; 可以是各向同性、正交异性或完全各向异性; 使用有效温度描述玻璃的结构。 在高温下,玻璃表现得像液体,而在低温下,玻璃表现得像热弹性固体。在这两个温度范围内,玻璃的物理性质只取决于温度的瞬时值。然而,在玻璃化转变温度附近的温度下,玻璃的行为是不同的,玻璃的分子结构随温度逐渐变化,在达到平衡态之前有明显的延迟。在这种情况下...
使用Abaqus/Explicit模拟小球冲击HPB 300靶板的详细流程
Part Plate part: 3d-deformable-solid实体-ex拉伸 尺寸(0,0,)(200,200),depth:20 Bullet part: 3d-Discrete Rigid离散刚体-shell-rotation旋转 center=(0,0), r=20, 切成封闭半圆 theta=360 中心设置参考点RP-1(0,0,0) 创建集合:set-point...
弹性力学性能-多孔弹性:Abaqus材料属性定义详解
多孔弹性模型:用于研究材料压力相关弹性行为;包括对数模型和幂律模型;可以依赖于温度和其他场变量; 多孔弹性材料定义 1. 对数多孔弹性模型 对数多孔弹性模型适用于较小的弹性应变(通常小于5%)。它是一种非线性、各向同性的弹性模型,其中压应力随体积应变呈指数函数变化。该模型允许零或非零弹性拉伸应力极限。 材料属性定义 或者剪切参数也可以用剪切模量: 剪切参数使用剪切模量 除了材料属性模块...
ABAQUS收敛调整技巧:位移控制与力量控制的抉择
初学者常常会得到这样一条经验建议:有些场合可以采用位移控制的方式(displacement-control)来替代力量控制(Load-control)的方式来改善收敛。 在我们的实际案例中,也确实常常会发现力量加载不收敛,换做位移控制就收敛了,为什么?哪种状况适合采用使用位移加载代替力量加载的策略来提高收敛的顺畅性呢? 请参考如下案例...
NiTi自扩张支架置入动脉瘤弯曲血管的ABAQUS仿真
目前支架类仿真常见的一般为简化的仿真过程。在产品开发过程中,我们时常简化省略掉支架植入血管这一过程,原因在于该仿真过程接触复杂,操作步骤多而困难,而支架置入血管的仿真过程又通常为检验支架柔顺性能的重要步骤,所以一个完整的仿真设计过程需要加入支架植入。此外,真实血管内壁与支架的接触作用同样很重要。在该视频教程中,加入了通过逆向工程生成的真实血管模型,也考虑了支架的置入过程...
在ABAQUS中基于圆柱坐标系设置坐标函数表面力
物体受力在单一应力状态下,内部各点也是单一状态。在部分科研理论分析中,需要在物体内部挖孔,利用逆推法推导物理量。例如下图所示,受Y方向某拉力作用,各点应力状态为: 在圆孔中心位置建立圆柱坐标系,该应力状态在圆柱坐标系下的公式为: 在这种情况下反推物理量,需要对曲面施加基于圆柱坐标系的面力。 案例如下:在圆弧面基于圆柱坐标系施加等效于单向应力状态的面力...
CAE职位精选D2丨ABAQUS、Ansys及流体、热、结构等职位汇总
凯博易控 苏州 · NVH工程师&CFD工程师 15K-25K >>NVH工程师 职位要求 1、根据客户、研发和质量需求,完成产品在台架环境和整车环境下的NVH测试和分析 2、负责试验过程中的问题诊断,并提出解决方案; 3、负责公司NVH测
USDFLD子程序在ABAQUS多孔介质流固耦合分析中的应用
储层开发过程的材料参数会随孔压和有效应力等发生变化,储层开发过程地质力学模拟就需要通过一定手段 实现物性参数的实时变化。 为此,本教程开发啦USDFLD子程序用于实现上述目的。 1、随着油气资源的开发,储层等多孔介质应力和孔压等会发生变化。
即将直播:ABAQUS材料失效断裂分析技术(限时免费课)
近年来,随着金属材料越来越广泛的运用于生产生活的各个领域,材料失效问题日益凸显,不管是传统材料还是新技术、高新技术材料都是在一定环境和载荷下使用的,它们都会遇到变形和破坏及使用寿命的问题。 由于机械零件的失效,会使机床失去加工精度、输气管道发生泄漏、飞机出现故障等,材料失效,轻松致命! 你可以如何应对? 材料失效分析 你将以什么角色 加入
基于Abaqus的非等速生长Voronoi晶体模型生成插件介绍
1. 非等速生长晶体模型简介 对于标准Voronoi而言,每个晶粒的生长速率是相同的,任意两个晶粒的交界线为其形核点连线的垂直平分线,交界线为一条直线,如图1.1所示。 [图片上传失败...(image-bc9aac-1695434870716)] 图1.1 标准Voronoi晶粒交界线 而对于非等速生长Voronoi晶体而言,由于晶粒生
Abaqus分析:各向异性材料抗拔力学性能的深度剖析
近在做有关木材的抗拔性能的分析,遇到了一系列的问题,比如各向异性材料参数填写,材料方向分配,基于HILL屈服准则的材料参数等,经过一段时间的文献调研,资料查询,已经基本搞清楚,鉴于网上相关帖子比较少,所以特地写一篇帖子,以供参考! 1. 3D模型建立。利用相关软件(solidworks,creo或inventor),建立3D模型Part-1,Part-2,并导出STEP中性格式...
Abaqus折叠屏模拟新探索:客观应力率下的弯曲行为
可折叠显示设备日益走进我们的生活,对此类屏幕分析验证是当今CAE工程师面临的难题之一,因为必须要考虑多层堆叠的复合材料,并进行90度弯曲、展开的大变形模拟;另外,为了预测它的耐用性,需要确定以何种损伤标准进行评估。执行这种高度复杂的显示器分析,先决条件是进行精确的应力、应变计算,在此之前,工程师必须要了解一个基本概念,那就是“客观应力率”...
基于ABAQUS:前十字韧带重建三维数值分析深度解析
前十字韧带(anterior cruciate ligament,ACL)是膝关节的四条主要韧带之一,其功能是与膝关节内部及周围的其他解剖结构共同维持膝关节的静态和动态平衡。 记得去年六月,NBA总决赛第六场,勇士主场110-114不敌猛龙,大比分2-4落败,当家球星克莱-汤普森在比赛中左膝韧带受伤。赛后,体检结果表明汤神遭遇左膝十字韧带(ACL)撕裂。 克莱-汤普森落地时大腿向内转,小腿向外转,
Abaqus/CEL技术在水轮受管道水流冲击模拟中的应用
施加入流速度边界条件。 问渠那得清如许,为有源头活水来。 免责声明:本文系网络转载或改编,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权...
ABAQUS二次开发实例:固体发动机外壳仿真平台构建
从菜单栏-固体发动机本质特性分析软件,即可列出上述5个插件,前两个插件功能大家都明白,不做赘述, 重点说后面3个插件,复合材料的缠绕工艺采用温度等效法,固化工艺采用子程序完成,每个插件都支持导入导出数据,如: 将自动在生成一个文本 当工程师之间互相交互时,不需要传递inp文件或者cae文件,将小小的txt文件发送给对方,然后用户勾选 可自动获取文本中的数据,并且在界面显示这些数据...
Abaqus扩展有限元(XFEM)模拟竹材断裂的详细教程(二维)
模型描述: 本例所选模型为如图1所示带初始裂纹竹材试片,模拟其裂纹由内向外扩展。将竹材由下至上均匀分为9层,弹性模量从7GPa到15GPa逐渐递增,泊松比取为0.3。模型约束加载方式如图2所示,采用四点弯模型,在下面一条边上距两侧2mm位置处采用固支约束,在上面一条边上距两侧11mm位置处施加向下的2mm位移载荷...
Abaqus中欧拉-拉格朗日耦合单元技术的建模与分析
1. 分别为Eulerian domain和Lagrangian domain建立两个 建立Lagrangian domain的Part,类型设置为Discrete rigid,并设置Reference Point。建立Eulerian domain的Part,类型设置为Eulerian,要注意Eulerian domain和Lagrangian domain要保证有重叠的部分,这是一种弱耦合...
EADS利用Abaqus FEA推动复合材料结构应用领域的革新
欧洲航空研究咨询委员会(ACARE)2001年发布了一份展望未来20年空中旅行的报告。这份题为《欧洲航空——2020愿景》的报告制定了降低航空产业对环境影响的目标,提出了将航空器燃料消耗降低50%、二氧化碳排放降低50%、氮氧化物排放降低80%的要求。为了在2020年实现上述目标,飞机工程设计领域正在以极具竞争力的速度发展,积极设计重量更轻、燃料效率更高、飞行距离更远的航空器...
利用Isight进行Abaqus参数研究与结构优化的数据匹配
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Abaqus线性动力学分析:结构受力后的共振频率变化
前言: 先前的帖子有介绍藉由提取结构共振频率来探讨其动态特性,本次的主题也是跟共振频率相关,主要介绍结构受力后共振频率的改变。回到最基本的关係式,从单自由度系统我们知道,结构共振频率不外乎与结构的质量及刚度矩阵有关,只要上述两个项目有改变,就会直接影响结构共振频率,最常见的就是考虑几何非线性的情况下,受力后因为刚度矩阵改变而影响共振频率。 模型说明: 本文欲探讨电路板结构受力后共振频率之改变...
Abaqus固结沉降解析解与数值解对比(剑桥模型应用)
可以采用扩展的剑桥模型来假设黏土是弹塑性的。 粘土层分为六个相等的子层。 表4.6给出了每个黏土子层的剑桥模型参数。 该表还给出了每个子层的原位应力和预固结应力。 计算合并结算使用有限元合并程序在加载的带材区域相对于时间的中心位置。 SOLUTION(文件名:Chapter4 Example8.cae):如您所知,参数κ定义了剑桥模型中土壤的弹性行为...
平面应力问题与YLD2000-2D屈服准则在ABAQUS中的UMAT实现
Barlat在2003年提出了专门针对平面应力问题的各向异性屈服准则,该屈服准则对于各向异性材料具有很高的精度,得到了广泛的应用。 YLD2000-2D屈服面示意图 Yld2000-2d屈服准则由下式给出 其中 矩阵X′和X″的元素分别由柯西应力的下列线性变换获得 L′和L″的分量由下式求得 积分算法采用径向返回算法,该方法是稳健和精确的。 当弹性试算超出屈服面时...
Abaqus VUMAT子程序中损伤演化阶段(应力更新)问题探讨
我想编写一个关于Johnson-Cook损伤的vumat子程序,然后做了一个单轴拉伸的案例,但是进入损伤阶段后力和位移曲线震荡严重 免责声明:本文系网络转载或改编,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权...
ABAQUS小应变分析实例:各向异性复材层板振型分析
建模介绍: 1)复材层板,长30cm, 宽2cm, 厚0.5cm,共计10层的,每层厚度为0.05cm。 2)铺层角度为0度和90度交替,零度方向与长边方向相同...
ABAQUS小应变分析:板锚在海洋粘土中上拔过程模拟
一、模型的建立 板锚为条形锚(strip anchor), 故而采用2D平面应变模型。土为海洋粘土,板锚上拔过程为不排水状态,故而采用Tresca模型来模拟粘土的饱和不排水抗剪强度。粘土的抗剪强度从海床表面随着埋深呈线性增大(如图1所示)。考虑锚的上覆土重,粘土的有效重度设置为6kN/m3...
ABAQUS小应变分析实例:考虑比奥固结的地基承载力
该模型模拟刚性条形基础(strip foundation)在渗流固结作用下的地基承载力。该工况在陆地粘土地基和海洋浅基础(shallow foundation)中被广泛考虑。为考虑比奥固结对地基承载力的影响,该模拟采用修正剑桥模型(MCC)。该模型(MCC)被广泛应用于粘土的渗流固结当中,能较准确地预测因渗流固结导致的土体沉降,有效应力变化,孔隙水压力和孔隙比(e)的变化。 建模时...
有限元理论与Abaqus实现研究:非线性瞬态分析探索
国产有限元软件与Abaqus的竞争态势:仿真大战前瞻
近年来,发展国产自主CAE软件的呼声越来越高。尤其在去年中美贸易战的加剧的形势下,走出被“卡脖子”的藩篱,发展自主CAE软件再一次在行业内被提起。实际上,几十年前,我国部分计算力学家就倡导发展自主CAE软件,并且当时实际上也发展了一部分国产有限元软件。大连理工在八九十年代开发了JIFEX(目前该软件叫SIPESC),北大在SAP的基础上发展了SAP84,在当时积累了部分用户...
ABAQUS二次开发实践:复材管道埋管参数化仿真技术
1、背景说明 当前大部分油气通过埋地管道运输。管道施工时,一般过程为挖土、放管、埋管,该过程中土壤应力改变,管道受到土壤重力作用产生位移;管道使用过程中,管道内部介质产生压强,对管道产生影响;当有车辆经过管道上方时,车辆通过接触地面产生的压强对管道产生影响;同时,随着管道的材料、直径、厚度、埋地深度、管内压强的不同,管道受影响的程度不同;复合材料材管道因其轻量、寿命长等特点,可被用于工程项目...
有限元理论与Abaqus实现探索:声学分析与边界元法
深入解析ABAQUS非线性分析的平衡迭代与收敛原则
在使用ABAQSU隐式方法进行非线性分析时,采用的是整体平衡迭代的方法。每一个增量步计算结束得出的结果只是一个无限接近解析解的结果,并不能得到精确解。因此要判断某一个增量步是否完成了计算,需要判断其结果增量是否满足某个限制,当结果增量满足限制要求时,该增量步即可收敛。要完成每一个增量步的计算,有时需要进行多个步骤的迭代才能达到收敛限值,如果一个迭代步的结果无法达到收敛限值,则增加迭代步继续计算...
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