abaqus6.11一個從初學到精通粘彈性的分析的經(jīng)驗積累

問題積累〔待續(xù)〕1.abaqus如何調(diào)整圖例的大小，就是云圖左上角那個圖框，字太小了看不清??！直接設置圖例的字體大小就可以：工具欄viewport>viewportannotationoptions>legend(選項卡)>text(選項)>setfont(按鈕)>size，修改size選項中的數(shù)字，就可以修改圖例大小了。2.cohesiveelementＡＢＡＱＵＳ在6.11使用cohesiveelement，定義cohesive材料屬性的時候主要步驟：

1.定義一個材料的名字，比方cohesive，不要去定義任何屬性〔彈性，彈塑性等等〕。

2.翻開工具欄model--editkeywords，在inp中手動添加材料的各種屬性。

PS:定義section的時候選cohesive，elementcontrol選sweep，elementtype選cohesive，這些是使用cohesiveelement的根本步驟。zerothickness的cohesivesection設定abaqus所謂的zero-thickness，其實就是定義cohesivesection的initialthickness=1.0。你可以在定義section的時候定義〔specify〕，也可以用系統(tǒng)默認的thickness〔也是1.0〕，這樣有關cohesiveelement的計算當中，就有displacement〔位移〕=strain〔應變〕*thickness(1.0)=strain的數(shù)值。我們知道從1914年Ingless和1921年Griffith提出斷裂力學開始，一直到60年代都停留在線彈性斷裂力學(LEFM)的層次。后來由於發(fā)現(xiàn)在裂紋尖端進入塑性區(qū)后用LEFM仍然無法解決stresssingularity的問題。1960年由Barenblatt和Dugdale率先提出了nonlinear/plasticfracturemechnics的概念，在裂紋前端引入了plasticzone,這也就是我們現(xiàn)在用的cohesivefracturemechnics的前身。當時這個概念還沒引起學術界的轟動。直到1966年Rice發(fā)現(xiàn)J-integral及隨后發(fā)現(xiàn)在LEFM中J-integral是等于energyreleaserate的關系(贊大牛Rice一個，在讀Ph.D期間就推導出對斷裂力學有重要意義的J-integral了。。。，實令我輩汗顏)。隨后在工程中發(fā)現(xiàn)了越來越多的LEFM無法解釋的問題。cohesivefracturemechnics開始引起更多的關注。在研究以混凝土為代表的quassi-brittlematerial時，cohesivefracturemechnics提供了非常好的結果，所以在70年代到90年代，cohesivefracturemechnics被大量應用于混凝土研究中。目前比擬常用的方法主要是fictitiouscrackapproach和effective-elasticcrackapproach或是稱為equivalent-elasticcrackapproach.其中fictitiouscrackapproach只考慮了Dugdale-Barenblattenergymechanism而effective-elasticcrackapproach只考慮了基於LEFM的Griffith-Irwinenergydissipationmechanism，但作了一些修正。簡單來說，我讀了一下ABAQUScohesiveelement的理論幫助，個人覺得ABAQUS的cohesiveelement采用的是廣泛應用于混凝土的類似fictitiouscrack的方法。只考慮了Dugdale-Barenblattenergymechanism。這其中softeninglaw的影響是非常重要的。但ABAUQS似乎只提供了linear或者exponential的softeninglaw，復雜的本構關系還需要另想方法。至於基於Griffith-Irwinenergydissipationmechanism的J-integral值可以在LEFM分析中單獨算。(ABAQUS用的是SuoZhigang和Hutchinson在1990一篇論文中提出的方法)目前cohesivefracturemechnics已經(jīng)被應用于各種材料。不過在使用到納米或者更小數(shù)量級的研究中碰到了不少問題，可能需要結合位錯和分子動力學的一些理論，我現(xiàn)在的研究中也碰到類似的一些問題，希望和大家一起討論。做裂紋ABAQUS有幾種常見方法。最簡單的是用debond命令,定義*FRACTURECRITERION,TYPE=XXX,參數(shù)。。。***DEBOND,SLAVE=XXX,MASTER=XXX,timeincrement=XX0,1,……time,0要想看到開裂特別注意需要在指定的開裂路徑上定義一個*Nset，然后在*INITIALCONDITIONS,TYPE=CONTACT中定義master,slave,及指定的Nset這種方法用途其實較為有限。另一種方法，在interaction模塊，special,定義crackseam,網(wǎng)格最好細化，用collapseelement模擬singularity.這種方法可以計算J積分，應力強度因子等常用的斷裂力學參數(shù).裂尖及奇異性定義:在interaction-special,先定義crack,定義好裂尖及方向,然后在singularity選擇：midsidenodeparameter:輸入0.25,然后選Collapsedelementside,duplicatenodes，8節(jié)點單元對應(1/r)+(1/r^1/2)奇異性。這里midsidenodeparameter選0.25對應裂尖collapse成1/4節(jié)點單元。如果midsidenodes不移動到1/4處,那么對應(1/r)奇異性,適合perfectplasticity的情況.網(wǎng)格劃分:裂尖網(wǎng)格劃分有一些技巧需要注意，partition后先處理最外面的正方形，先在對角線和邊上布點，記住要點constraint,然后選第三個選項donotallowthenumberofelementstochange不準seed變化，密度可以自己調(diào)整.最里面靠近圓的正方形可以只在對角線上布點.也可以進一步分割內(nèi)圓及在圓周上布點.里面裂尖周圍的內(nèi)圓選freemesh,elementtype選cps6或者cpe6，外面四邊形選sweepmesh,elementtype選cps8或者cpe8,記住把quad下那個縮減積分的勾去掉。補充一下這種方法的幾個常見問題，見不少朋友問過。主要是對斷裂力學的理解問題，順便一起答復一下。1．為什么我設置理想彈塑性(epp)分析的時候得到的xx,yy方向或者最大應力值Sxx,Syy會超過材料的屈服強度Sy呢,這分析結果可能嗎？這是因為在ABAQUS中對應等于材料的屈服強度的是vonMises等效應力Se=Sy，因此在平面應變的條件下，xx方向的應力Sxx=Sy*pi/SRQT(3)>Sy,而Syy=Sy*(2+pi)/SRQT(3),大概是3倍的屈服應力。所以得到大于材料的屈服強度的xx及yy方向應力是正常的。2．為什么設置collapseelement的時候?qū)椥苑治鲈谥虚g就一個點而要把單元邊上的中點移到1/4處，但彈塑性分析卻要在中間設置一圈點并且保持單元邊上的中點位置不變呢？這個其實不是隨便定的，在有限元中分析裂紋時，對彈性分析需要模擬裂尖1/SQRT(r)的奇異性，這樣在把單元邊上的中點移到1/4處后計算出來的等參單元拉格郎日型函數(shù)對應的ufield正好包含1/SQRT(r)項，事實上這一方法在斷裂力學的數(shù)值模擬開展史上是很巧妙的一個發(fā)現(xiàn)，至今仍然被廣泛采用。至于理想彈塑性分析需要模擬裂尖1/r的奇異性,這樣大家都知道在把單元邊上的點放在到1/2處后計算出來的正常的等參單元拉格郎日型函數(shù)對應的ufield包含1/r項,可以模擬彈塑性分析需要的裂尖1/r的奇異性。所以在看似動手點幾下就能實現(xiàn)的分析模式后面有很清楚漂亮的理論作支持。還有就是比擬新的cohesiveelement單元。需要定義damageinitiation和evolution的準那么，softening準那么目前只有l(wèi)inear和exponential，但對一般材料也夠用了。然后通過設置后處理displaygroup可以看到裂紋擴展情況。裂紋擴展不是ABAQUS的強項，目前比擬方便的只能用cohesiveelement，我做過幾個模型效果還可以，但對應的參數(shù)需要一定的實驗數(shù)據(jù)支持，否那么做出來了也不知道對不對?；蛘呤褂胮ython控制seam尺寸,然后移動partition和網(wǎng)格，比擬麻煩。3.分析步分析步主要有初始分析步和后續(xù)分析步，每個分析步可以用來描述一個分析過程，例如在后續(xù)分析步中施加不同荷載，在初始分析步中施加邊界條件等。4.增量步

增量步是在分析步里面根據(jù)模型計算收斂情況設置的，簡單模型可以設置較少的增量步，并可使初始增量為1；復雜模型設置多一點增量步，并減少初始增量值。超過設置的允許增量步數(shù)，那么計算停止。補充；靜力分析時，分析總時間(Timeperiod)，是個相對概念，沒有單位的。盡管靜力分析，你的荷載可能是一下子定義施加上了，但是aba計算時，數(shù)值積分是一步一步迭代計算的，需要N個迭代步，每個迭代步都需要求解聯(lián)立耦合的方程組，程序計算需要一定的時間，這個時間就是時間增量increments，假假設一共迭代N步，這N個increments之和就是分析總時間(Timeperiod)。

一般情況下，程序一開始按照你設定初始時間增量步進行計算，

1〕假設是在這個初始時間增量步下不能收斂，就會減小時間增量直到減小到你設定的最小時間增量為止，假設還是不能收斂，那么程序就會給你報錯。

2〕假設是按照初始時間增量步可以順利計算，程序會自動調(diào)大時間增量，一邊加快計算進度，時間增量步調(diào)大的上限就是你設定的最大增量〔Maximumnumberofincrements〕。

故而，最大增量步，初始時間增量，最小時間增量，最大時間增量等你的預先設置，在很大程度上影響著程序能不能順利計算和計算速度的快慢。5接觸問題接觸問題，如果一開始并沒接觸上，是有間隙的，那么第一步就是要接觸上?？梢杂靡粋€小載荷，但用一個位移，比初始間隙稍微大一點點，或許更好。然后在后繼步中，去掉這個位移，并加上載荷。甚至可以加一個大一點的位移，用比擬小的增量步，多輸出幾個增量步的結果，查看接觸力的增加。在快要到達所應加的力的地方，做一個重啟動，去掉位移，把最后的力加上去。加位移要比加力更容易收斂。6.abaqus中的收斂要取得一個精確的結果需要以下這些：a,網(wǎng)格的收斂b,瞬態(tài)問題的精確的時間整合c,非線性求解過程適當?shù)氖諗苛硗猓粋€精確的結果還需要在創(chuàng)立一個適宜的有限元模型時好的工程評價，包括材料，載荷，邊界條件以及求解過程。補充：如果不收斂，一般使計算陷于死循環(huán)，為了防止這種情況，程序里都參加是否收斂的判斷.

有限元法也是近似解法，收斂是作為計算結束，結果無限接近真實結果的一種判定標準。7.在abaqus配置完成后，點擊運行，如果出現(xiàn)ServerStartFailed.TheServerMayAlreadyBeRunning!解決方法是先點擊startserver右邊的stopserver，然后再點擊startserver，如果配置沒錯的話，這里會ServerStartsuccessful的。8如何顯示梁截面〔如何顯示三維梁模型〕a〕無論是運算還是默認顯示，ABA中的梁都是一條線，很多人想看梁截面〔一般一個星期有人問一次〕。顯示梁截面：view->assemblydisplayoption->renderbeamprofiles，自己調(diào)節(jié)系數(shù)://forum.simwe/viewthread.php?tid=835478&page=1#pid1531086b〕后處理到底能不能顯示梁截面？在deformedshape和undeformedshape都能用上面的方法顯示梁截面，在應力云圖〔contour〕不能顯示。c〕也經(jīng)常有人問起如何顯示殼單元的厚度9怎么在局部坐標系下建立參考點在前處理中，已經(jīng)建立了局部坐標系，如何在局部坐標系中建立參考點？這個有點麻煩，看看konadoul圖文并茂的例如吧。10Documentaion〔help文件〕不能搜索首先保證你準確的安裝了Documentaion〔先安裝Documentaion再安裝程序〕，其次有問題你可以重新安裝一次Documentaion。如果你和我一樣比擬懶不想安裝，看看下面的方法是否管用吧。1〕控制面板效勞找到texis雙擊查看是不是automatic，如果不是就設置為automatic2〕你可以用這個：://name:2080/v6.8/注：name是你的計算機名；6.8是版本號，比方你用6.6的就改為6.6.〔我的在自從不能搜索之后我就一直這么用的〕11建立幾何模型草繪sketch的時候，發(fā)現(xiàn)畫布尺寸太小了1〕這個在createpart的時候就有approximatesize，你可以定義適宜的〔比你的定性尺寸大一倍〕；如果你已經(jīng)在sketch了，可以在edit菜單－－sketchoption－－grid更改2〕這里如果你選擇constriant標簽，還能更改尺寸精度12想輸出幾何模型part步，file，outport－－part想導入幾何模型？part步，file，import－－part13如何定義局部坐標系Tool－CreateDatum－CSYS－－建立坐標系方式－－選擇直角坐標系or柱坐標系or球坐標14如何在局部坐標系定義載荷laod－－Editload－－CSYS－Edit〔在BC中同理〕選用你定義的局部坐標系15如何定義隨變載荷amplitude這個不多說了，強烈建議看《常見問題2.0》小康大俠圖示空間變載：〔強烈推薦照此演示操作一回〕設定於空間中變化的負載：A;v%|!://forum.simwe/viewthrea...p;page=1#pid1556636加載梯形載荷：16怎么知道模型單元數(shù)目〔一共有多少個單元〕在mesh步，meshverify可以查到單元類型，數(shù)目以及單元質(zhì)量一目了然Queryelement也可以查詢的。17怎樣查詢某個面的面積下面是好心人給出的幾種方法〔有圖文版〕，看看你喜歡那種了18分享一個Documentation搜索文件小技巧：1在操作過程中有疑問需要搜索Documentation文件，如果你在相關CAE界面直接按F1，這樣Documentation會自動鏈接到相關領域，省去搜索、查找的麻煩〔你搜索一個關鍵詞，會出來一堆相關的東西，到底哪一個是你最想要的呢？〕2在搜索的時候，搜索一個詞組〔比方hardcontact〕就采用"hardcontact",如果你輸入hardcontact，系統(tǒng)就默認為是你想搜索hard和contact，會出來很多你用不著的東西，反倒把你想要的給淹沒了。加不加引號就是這個區(qū)別〔注意，必須是英文輸入法的引號""哦〕19模型顯示dependentpart不能mesh，怎么辦？1〕你可以點模型樹在part步mesh，也可以2〕在模型樹assembly下點相應的part，右鍵，makeindependent20想隱藏一些part以便更清楚的看見其他part，edge等view－AssemblyDisplayOptions，打勾21想打印或者保存圖片file－print－OK就打印file－print－把Destination改為file并指定路徑，format可選，就可以把當前模型視圖保存為圖形文件〔我一般用png〕22我建立了實體模型，實體單元只有3個自由度，如何施加彎矩〔or扭矩〕？常見問題2.0有說。如何施加扭矩〔例如〕23已經(jīng)建好2D模型，想得到3D模型，怎么實現(xiàn)？24CAE文件太大，上傳不便，可否縮小？保存種子刪除網(wǎng)格，另存為新文件并關閉之，他就變小很多了。另外，看看高人如何文檔瘦身的：25你喜歡用Hypermesh劃網(wǎng)格，用aba提交運算？看看老向的好東西吧很好的HM轉(zhuǎn)aba的視頻〔不過建議高手就這個問題收集一個專題，呵呵，呼喚下〕在Hyperworks版置頂?shù)倪@個由binling_love大俠總結的專題〔HyperMesh與ABAQUS的接口模板(匯總〕〕非常詳細！26在CAE中定義節(jié)點集，如何將外表所有節(jié)點全部選中？請看echo_shanghai及garethz的方法.27如何控制加載的數(shù)值〔如何按照你的加載步長來加載而不是按照aba默認的步長加載〕28如何更改CAE界面默認顏色view->Grahphicoptions->viewportBackground->Solid->choosethewitecolour!然后在file->saveoptions...29如何增大允許的迭代次數(shù)這個一般情況下不需要更改，除非你有特殊需要才改的。方法：在step模塊，菜單otherGerneralsolutioncontrols--Edit，選擇第一分析步"establishcontactI"，點continue,選擇specify，點TimeIncrementation標簽，點第一個more，把Is由默認的12改為30，點OK。30提示“磁盤空間缺乏〞怎么辦？UNABLETOCOMPLETEFILEWRITE.CHECKTHATSUFFICIENTDISKSPACE31AVAILABLE看看這2帖的方法32abaqus有沒有鏡像〔mirror〕功能，abaqus如何縮放模型大小鏡像：模型樹右鍵點copy，改下面相應設置：縮放：模型樹copypart>scale33abaqus如何加載重力：可以用CAE操作，你也可以編輯keywords實現(xiàn)：〔老帖子〕〔新帖子〕加載體力〔慣性力〕呢？和加重力很類似的〔重力是體力中常見的一種嘛〕：loadbodyload34ProE.導入ABAQUS.CAEkonadoul大俠圖文并茂：怎樣把Autocad導入abaqus：AUTOCAD必須保存為dxf格式，再file-import即可35怎么查詢模型中某一區(qū)域總共多少節(jié)點可以定義一個set；方圓斑竹的方法非常方便：36如何施加螺栓預緊力load－－－boltload?？梢詤⒖枷逻@個小例子極其鏈接37如何實現(xiàn)循環(huán)加載添加循環(huán)對稱和彈簧的視頻38如何施加靜水壓力hydrostaticload-->Pressure,把默認的uniform改為hydrostatic。這個僅用于standard，顯式分析不支持?！瞐ba_aba時代的老帖子〕〔有圖示如何設置高程以及小例子〕39比擬各種中繼圖格式導入ABQ的便利性40建模，變截面拉伸物體建模/41導入線(Line)幾何模型://forum.simwe/viewthrea...p;page=1#pid153585342F"ababa材料庫使用教學#`〔-，這個需要購置的://forum.simwe/viewthrea...p;page=1#pid153413543模型中需要設置剛體，到底用解析剛體還是離散剛體呢？看看binling_love的帖子你應該會明白的44abaqus工作路徑怎么設置鼠標右鍵點擊你的abaqus圖標〔或者開始－－程序－－abaqus〕點屬性－》起始位置，設置你的工作路徑45如何做出半透明的效果圖46如何檢查殼單元法向Propertymodule/Assign/normal47如何輸出part變形后節(jié)點坐標？有些輸出必須在前處理中做好，后處理才能輸出：把你關心的區(qū)域做成set，用0f*Z3^!E*f(u*nodeprint,nset=setname輸出到dat文件348如何定義的剛體的質(zhì)量這個切不可再用莊茁的那本書上面的介紹，對新版本來說真是害人不淺。新版本已經(jīng)更改：在special中選擇inertia?；蛟趇np文件里輸入*element,type=mass,elset=mass_element://forum.simwe/viewthread.php?tid=871399&page=1#pid160013449如何使用tie綁定2個part？小康大俠的圖形演示：50給曲面〔曲殼〕的加載面力〔均勻0r不均勻的都有〕：用surfaceload加載面力〔對于曲面來說，surfaceload和pressure不同〕://forum.simwe/viewthread.php?tid=839010&page=1#pid159965051如何相中part內(nèi)部的面52OBD文件大的驚人，如何減小odb文件大小53如何選取內(nèi)部的面在6.8版中翻開selectiontoolbar選擇第二個圖標內(nèi)有selectfrominteriorentities即可選到內(nèi)部面54在property步，如何將名義應力，應變轉(zhuǎn)換為abaqus中的真實應力，應變定義塑性55AVG:75%的含義56如何定義的剛性板的質(zhì)量注意，這個不能按照莊茁書的來做，新版本已經(jīng)更改57如何輸出單元體積set步wholemodelvolume/Tickness/CorrdinateEVOL58如何在你在前處理中已經(jīng)定義的局部坐標系下看結果〔如果是柱坐標系，完全流程一樣〕1〕在翻開ODB文件的時候，前面的read_only前面的勾去掉。2〕createcoordinatesystem選擇一種方法建立局部坐標。3〕coordinatesystemmanager選擇建立的csys-->movetoodb4〕重新翻開odb，mainmenubar-->result-->options->transformation-->user-spcified-->chooseyourcsys-->apply59如何顯示最大、最小應力在Visualization>Options>contour>Limits中選中Min/Max:ShowLocation60后處理有些字符〔圖例啊，版本號啊，坐標系啊〕不想顯示view－viewannotationoption，選擇打勾61后處理中顯示邊界條件Viewport－－ODBDisplayOptions邊界條件處打勾62在模型上只顯示云圖，不顯示網(wǎng)格option菜單－common－visibleedges－－freeedges順便竄一下，在前處理mesn之后不想顯示網(wǎng)格，只顯示模型的話，更簡單：工具欄有顯示mesh、顯示線框、顯示實體連續(xù)的三個按鈕。63你想調(diào)大變形放大系數(shù)〔DeformationScalFactor〕讓變形顯示更明顯一點？注意：非線性問題，這個默認為是1〔也就是不放大〕，只有線性的才能改。option菜單－common－visibleedges－－DeformationScalefactor64如何在后處理中移動圖例選Gneral－－legend可以隱藏選Legent－－Upperleftcorner可以移動://forum.simwe/viewthread.php?tid=863548&page=1#pid153121265對ODB結果處理以后，如何保存結果從visualization模塊開啟odb檔(不要直接從jobmanager開啟),並取消勾選readonly，對已有的XY-data作copytoodb。還有konadoul兄的圖文并茂：66job步提交運算后警告信息出現(xiàn)setwarning或者nodewarning，〔類似這樣的語句：havebeenidentifiedinelementsetErrElemVolSmallNegZeroidentifiedinelementsetErrElemDistortedWarnNodeUnconstrainedWarnNodeMissMasterIntersectWarnElemDistorted.這里的Warn打頭的代表相應的警告信息，Err代表相應的錯誤信息〕我怎么知道這些set或者node到底在哪兒？在job步jobmanager點result，tooldisplaygroup在item選node或者element，右邊就出現(xiàn)相應的警告幾何局部，勾選“Highlightiteminviewport〞就能在模型中高亮這些警告局部。67如何在XYdata中繪製非以時間為橫軸(如橫軸為應變,縱軸為應變)的曲線&x)Z"Q2A3I)h1).先將欲繪製的數(shù)據(jù)存入XYdatamanager2).Create/OperateonXYd