Abaqus：Abaqus非線性靜力分析教程.Tex

1Abaqus:Abaqus非線性靜力分析教程1Abaqus非線性靜力分析簡(jiǎn)介況下，結(jié)構(gòu)的幾何形狀變化顯著,不能忽略其對(duì)分析結(jié)果的影響；復(fù)雜的加載材料非線性主要體現(xiàn)在材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系上，如塑性、蠕變、超彈性●復(fù)合材料分析：復(fù)合材料的層間效應(yīng)、損傷累積和失效模式分析。2假設(shè)我們有一個(gè)簡(jiǎn)單的拉伸試樣，材料為鋼，其彈性模量為200GPa,泊松比為0.3,屈服強(qiáng)度為250MPa。我們將使用Abaqus進(jìn)行非線性靜力分析，以*Preprint,echo=NO,model=NO,history=NO2,100.,0.,0.2,2,2,100.2,2,1000.U3S*Instance,name=Sample-1,pa2,100.,0.,0.Sample-1.2,2,1000.US*Job,name=NonlinearStaticAnalysis,userSubroutine456789###示例###示例mdb.models['Model-1'].materials['Steel'].Elastic(ta1.3設(shè)置邊界條件和載荷載荷的步驟如下：#設(shè)置邊界條件#設(shè)置內(nèi)壓載荷1.4網(wǎng)格劃分與優(yōu)化動(dòng)網(wǎng)格劃分或手動(dòng)調(diào)整網(wǎng)格，以確保模型的精度。緣等應(yīng)力集中區(qū)域進(jìn)行局部細(xì)化?；瘏^(qū)域的網(wǎng)格尺寸。regions=partSet,technique=STRUCTURED,size=regions=partSet,technique=STRUCTURED,size=#局部網(wǎng)格細(xì)化2.1.1示例我們創(chuàng)建一個(gè)非線性靜力分析步驟：#創(chuàng)建非線性靜力分析步驟#創(chuàng)建非線性靜力分析步驟fromabaqusConstantsim#打開模型2.2.1幾何非線性2.2.2材料非線性2.2.3接觸非線性2.2.4示例mdb.models[modelName].StaticStep(name='NonlinearStatic',prev2.3定義接觸屬性2.3.1接觸類型2.3.2摩擦系數(shù)2.3.3示例#創(chuàng)建接觸屬性#創(chuàng)建接觸屬性2.4設(shè)置輸出請(qǐng)求#設(shè)置輸出請(qǐng)求#設(shè)置輸出請(qǐng)求#添加歷史輸出請(qǐng)求中進(jìn)行非線性靜力分析時(shí)，能夠正確地選3.1.1原理與內(nèi)容3.1.2示例mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].rectangle(point1=(0.0,0.0),mdb.models['Model-1'].Part(dimensionality=TWODmdb.models['Model-1'].parts['RubberSample'].BaseShell(sketmdb.models['Model-1#定義截面#定義截面#創(chuàng)建實(shí)例#定義載荷#定義分析步#網(wǎng)格劃分#提交分析3.1.3描述此示例展示了如何在Abaqus中設(shè)置一個(gè)橡膠材料的大變形非線性靜力分析。fromabaqusConstantsim#創(chuàng)建模型0))#定義材料屬性mdb.models['Model-1'].materials['Steel'].Plastic(table=((250.0,mdb.models['Model-1'].materials['Steel'].Plastic(table=((250.0,#創(chuàng)建實(shí)例#定義邊界條件#定義載荷#定義分析步#網(wǎng)格劃分3.2.3描述此示例展示了如何在Abaqus中設(shè)置一個(gè)鋼制零件的塑性材料非線性靜力分析。我們創(chuàng)建了一個(gè)三維的鋼制立方體模型，定義了材料的彈性模量、泊松比和塑性行為。然后，我們?cè)O(shè)置了邊界條件，一端固定，另一端施加1000N的力。輸入數(shù)據(jù)樣例●幾何尺寸：零件1為一個(gè)半徑為50mm的圓柱體，零件2端固定，圓盤中心施加1000N的力。Abaqus輸入文件fromabaqusConstantsim#創(chuàng)建模型#定義材料屬性#定義截面#創(chuàng)建實(shí)例#定義接觸#定義邊界條件#定義載荷mdb.models[mdb.models['Model-1'].rootAssembly.Set(name='LoadEnd',vmdb.models['Model-1'].ConcentratedForce(name='LoadForce',crea=mdb.models['Model-1'].rootAssembly.sets['LoadEnonType=UNIFORM,field=",localmdb.models['Model-1'].StaticStep(name='Step-1',previous='Initial',nlgeom=ON)#網(wǎng)格劃分mdb.models['Model-1'].parts['Cylindermdb.models['Model-1'].parts['Disk'].seedPart(size=10.0,deviationFactor=0.mdb.models['Model-1'].partmdb.models['Model-1['Job-1'].submit(4Abaqus非線性靜力分析后處理#加載結(jié)果文件#加載結(jié)果文件odb=openOdb('odb=openOdb('myAnalystep=odb.steps['Step-1']#選擇要可視化的場(chǎng)輸出displacement=frame.session.viewports['Viewport:1'].setValues(displayedObject=odb)session.viewports['Viewport:1'].odbDisplay.setVectorScale(odb=session.viewports['Viewport:1'].odbDisplay.setFramesession.viewports['Viewport:1'].odbDisplay.s#選擇應(yīng)力場(chǎng)輸出#選擇應(yīng)力場(chǎng)輸出status=ON,scalar=stress,componentLabels=('S11','S22','S33','S12'#顯示應(yīng)變status=ON,scalar=strain,componentLabels=('E11','E22','E33','E12'#獲取最大應(yīng)力值#獲取最大應(yīng)力值#找到所有超過最大應(yīng)力80%的區(qū)域#找到所有超過最大應(yīng)力80%的區(qū)域#計(jì)算總位移#計(jì)算總位移#計(jì)算總變形量totalDeformation=np.linalg.norm(totalDispl#假設(shè)我們發(fā)現(xiàn)模型中的材料在高應(yīng)力下表現(xiàn)出不合理的塑性行為#假設(shè)我們發(fā)現(xiàn)模型中的材料在高應(yīng)力下表現(xiàn)出不合理的塑性行為#我們可以調(diào)整材料的塑性屬性material=mdb.models['Model-1'].materials['Ste#如果我們發(fā)現(xiàn)高應(yīng)力區(qū)域的網(wǎng)格過于粗糙，可以進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化#如果我們發(fā)現(xiàn)高應(yīng)力區(qū)域的網(wǎng)格過于粗糙，可以進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化part.setMeshControls(regions=part.cells,technique=STRUCTURED,#如果邊界條件導(dǎo)致了不合理的應(yīng)力集中，我們#如果邊界條件導(dǎo)致了不合理的應(yīng)力集中，我們可以調(diào)整它們5.1提高求解效率的策略在進(jìn)行非線性靜力分析時(shí)，網(wǎng)格的劃分對(duì)求解效率有顯著影響。合理的網(wǎng)格劃分可以減少計(jì)算時(shí)間，同時(shí)保持分析的準(zhǔn)確性。例如，對(duì)于應(yīng)力集中區(qū)域，Abaqus支持并行計(jì)算，通過利用多核處理器或多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，可以顯著加快求解速度。在設(shè)置分析作業(yè)時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)牟⑿杏?jì)算選項(xiàng)，可以有效提高求5.2解決收斂問題的方法Abaqus的自適應(yīng)時(shí)間步長(zhǎng)功能可以根據(jù)分析的進(jìn)展自動(dòng)調(diào)整時(shí)間步長(zhǎng)，這#創(chuàng)建模型mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].rectangle(point1=(0.0,0.0),mdb.models['Model-1'].Part(dimensionality=TWODPLANAR,name='Pamdb.models['Model-1'].parts['Part-1'].BaseShell(sketch=mdb.models['Model-