Abaqus学习笔记进阶版2

1.橡胶材料在Maone-Rivlin模型 中有两个材料常数C1 、C2 和D1。其中，C1代表材料的刚度，而C2则代表材料的应变硬化程度。这两个常数可以通过实验测试来确定。以下是一种确定方法：

1）制备样品：制备不同形状和尺寸的橡胶样品，确保它们的化学成分相同。

2）测定应力-应变曲线：在实验室中使用一致的滞后速率加载橡胶样品，然后记录应力-应变曲线。在此过程中，应变率应该足够小，以确保可以在应变过程中观察到真正的弹性行为。

而体积数据用来计算最后一个数据D1（Incompressibility Parameter、不可压缩参数，也称不可压缩性因子，与泊松比 有关），可以通过体积实验曲线拟合得到。如果没有体积试验曲线，则D1=0，这种情况下可能需要手工修改D1值，如果知道泊松比u，则可用如下公式计算：D1=(1-2u)/(c1+c2)。注意此式是建立在几乎不可压缩（u接近于或等于0.5）的前提下的。

2.在ABAQUS/Standard 中，对于每一种实体单元都有其相应的杂交单元 ，包括所有的减缩积分和非协调模式单元。在ABAQUS/Explicit 中没有杂交单元。使用杂交公式的单元在它的名字中含有字母“H”。

当材料行为是不可压缩(泊松比=0.5)或非常接近于不可压缩(泊松比>0.475)时，采用杂交单元。橡胶就是一种典型的具有不可压缩性质的材料（橡胶作为一种高弹性、高粘弹性的材料，其分子结构和物理特性决定了其不可压缩的特性。橡胶的不可压缩特性也给它赋予了更广泛的应用价值，可以应用于各种需要变形、恢复的场合）。不能用常规单元来模拟不可压缩材料的响应(除了平面应力情况)，因为在此时单元中的压应力是不确定的。

3.实体单元转动的三种方法：刚体和耦合和mpc约束。

4.缸体扭转问题 ：举两个例子说明：

1）缸体扭转：如图1，在上下两个面的中心分别建立一个RP点，针对两点创建线条特征，两点进行铰连接，将RP1点与内表面进行耦合，将RP2点进行固定约束，进行连接截面设置（我们后续需要在铰点施加抗弯刚性，故需要在编辑连接截面-行为选项-弹性-力/弯矩中选择M1，并赋值抗弯刚度D44=100，如图2。同时，注意到这里只能选择M1，与我们现有坐标系不匹配，后续需进行调整），进行连接截面指派（这时，我们进行坐标系的旋转，将坐标系旋转至与M1方向匹配，如图3。旋转后的坐标系可在2）中清晰查看），后续添加初始条件-弯矩（这里是要在铰点上进行弯矩赋予，所以类型需选择连接弯矩，如图4），提交作业，在ODB历程变量输出中可查看RP1-UR3的旋转角度为0.1°，如图5（这与前期设置相符：抗弯刚度为100，初始弯矩为10）。

2）螺栓预紧力：如图1，在上下两个面的中心分别建立一个RP点，针对两点创建线条特征，两点进行转换器连接，将两个RP点分别与各自相邻上下凹陷表面进行耦合，将长方体左右两端进行固定约束，进行连接截面设置（保持默认），进行连接截面指派（选择方向1，选择坐标系，随后，我们进行坐标系的旋转，将坐标系旋转至与预紧力方向匹配，如图2-3。），后续添加初始条件-连接作用力（这里是要在铰点上进行预紧力赋予，所以类型需选择连接作用力），提交作业，在ODB历程变量输出中可查看结果。

5.ABAQUS后处理中的应变量：

PEEQ -等效塑性应变 。在abaqus中，等效塑性应变PEEQ大于0表明材料发生了屈服（在材料拉伸或压缩过程中，当应力达到一定值时，应力有微小的增加，而应变却急剧增长的现象，称为屈服，使材料发生屈服时的正应力就是材料的屈服应力。大于屈服强度的外力作用，将会使零件永久失效，无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa，当大于此极限的外力作用之下，零件将会产生永久变形，小于此极限，零件还会恢复原来的样子）。在工程结构中，等效塑性应变一般不应超过材料的破坏应变。对于金属成形等大变形问题，应根据生产工艺要求来确定许可的等效塑性应变量。

需要注意的是在比例加载时，大多数材料的PEMAG（塑性应变量）和PEEQ相等。这两个量的区别在于，PEMAG描述的是变形过程中某一时刻的塑性应变，与加载历史无关，可正可负；而PEEQ是整个变形过程中塑性应变的累积结果，是塑性应变绝对值之和，非负。PEEQ是把每一步的PEMAG（绝对值）加起来（如果一个圆杆受单向拉伸至屈服，再通过单向压缩使其恢复初始长度，则最终的PEMAG为0，而PEEQ是拉伸和压缩过程中塑性应变的绝对值之和）。

EE-弹性应变；NE-名义应变；LE-对数应变（即真应变，对于单轴拉伸LE=ln（1+NE））；PE-塑性应变。其中，LE=PE+EE。

6.ABAQUS中梁单元截面需要定义方向（梁截面方向的指定），是因为ABAQUS里面的材料一般都是各向同性的，但是在梁单元里面，很显然在梁轴向的强度要比横截面方向要高一些。因此需要设置在梁的轴向。下图为横截面方向的设定方法。

7.shift键-多选；ctrl键-去除。

8.绑定约束（tie constraint）和共节点的区别：两者计算出来的结果完全相同（节点对应的前提下），区别在于tie约束计算中，云图中间有明显的部件区分（即黑实线），而共节点计算中，两个部件已合并为一个。

绑定约束和绑定接触的区别：都是让两个面连接在一起不再分开。一个重要的区别在于：绑定约束只能在模型的初始状态中定义，在整个分析过程中都不会再改变；绑定接触可以在某个分析步中定义，在这个分析步开始之前，两个面之间没有连接关系，从这个分析步开始才绑定在一起。

绑定约束的优点在于：分析过程中不再考虑从面节点的自由度，也不需要判断从面节点的接触状态，计算时间会大大缩短。

对于绑定接触，Abaqus 根据模型的未变形状态确定哪些从面节点位于调整区域，并将其与主面上的对应节点创建相应的约束。

另外，无论是绑定约束还是绑定接触，在定义主面时都应该尽量选择一个面，而不是一条线或一个点，否则有可能无法建立正确的绑定关系。

9.连接器实现结构力学中的3种约束：铰支约束、滑动约束和多铰约束。