ABAQUS中应力应变详解

ABAQUS中应力应变详解
ABAQUS中应力应变详解

abaqus中画应力应变曲线

1 在results -->history output中找到要画的相应应力和应变,并分别保存为ee11和ss11

2 在tools-->xydata-->create创建一个operate on xydata

3 continue 在operators中选择combine(x,x)

4 选中ee11和ss11,add to expression

5 将画出以ee11为x轴,ss11为y轴的曲线,保存为一个se1曲线

6 plot这个se1曲线.

注:应力用s11,应变用pe11(plastic strain components)画出了个像样的结果

Abaqus 中显示动力学分析步骤

准静态分析——ABAQUS/Explicit 准静态过程(guasi-static process) 在过程进行的每一瞬间,系统都接近于平衡状态,以致在任意选取的短时间dt内,状态参量在整个系统的各部分都有确定的值,整个过程可以看成是由一系列极接近平衡的状态所构成,这种过程称为准静态过程。无限缓慢地压缩和无限缓慢地膨胀过程可近似看作为准静态过程。准静态过程是一种理想过程,实际上是办不到的。 准静态原为一个热力学概念,在这里引用主要是指模型在加载的过程中任意时刻所经历的中间状态都可近似地视为静力状态,因此当加载过程进行得无限缓慢时,在各个时刻模型所处的状态就可近似地看作是静态,该过程便是准静态过程。准静态啮合过程仿真主要考虑的是弧齿锥齿轮副在加载时的接触状态,以及齿面和齿根的应力变化规律,其前提是不考虑齿轮副惯性的影响。 ABAQUS/Explicit准静态分析 显式求解方法是一种真正的动态求解过程,它的最初发展是为了模拟高速冲击问题,在这类问题的求解中惯性发挥了主导性作用。当求解动力平衡的状态时,非平衡力以应力波的形式在相邻的单元之间传播。由于最小稳定时间增量一般地是非常小的值,所以大多少问题需要大量的时间增量步。 在求解准静态问题上,显式求解方法已经证明是有价值的,另外ABAQUS/Explicit在求解某些类型的静态问题方面比ABAQUS/Standard更容易。在求解复杂的接触问题时,显式过程相对于隐式过程的一个优势是更加容易。此外,当模型很大时,显式过程比隐式过程需要较少的系统资源。 将显式动态过程应用于准静态问题需要一些特殊的考虑。根据定义,由于一个静态求解是一个长时间的求解过程,所以在其固有的时间尺度上分析模拟常常在计算上是不切合实际的,它将需要大量的小的时间增量。因此,为了获得较经济的解答,必须采取一些方式来加速问题的模拟。但是带来的问题是随着问题的加速,静态平衡的状态卷入了动态平衡的状态,在这里惯性力成为更加起主导作用的力。目标是在保持惯性力的影响不显著的前提下用最短的时间进行模拟。 准静态(Quasi-static)分析也可以在ABAQUS/Standard中进行。当惯性力可以忽略时,在ABAQUS/Standard中的准静态应力分析用来模拟含时间相关材料响应(蠕变、膨胀、粘弹性和双层粘塑性)的线性或非线性问题。关于在ABAQUS/Standard中准静态分析的更多信息,请参阅ABAQUS分析用户手册(ABAQUS Analysis User’s Manual)的第6.2.5节“Quasi-static analysis”。 1. 显式动态问题类比 假设两个载满了乘客的电梯。在缓慢的情况下,门打开后你步入电梯。为了腾出空间,邻近门口的人慢慢地推他身边的人,这些被推的人再去推他身边的人,如此继续下去。这种扰动在电梯中传播,直到靠近墙边的人表示他们无法移动为止。一系列的波在电梯中传播,直到每个人都到达了一个新的平衡位置。如果你稍稍加快速度,你会比前面更用力地推动你身边的人,但是最终每个人都会停留在与缓慢的情况下相同的位置。 在快速情况下,门打开后你以很高的速度冲入电梯,电梯里的人没有时间挪动位置来重新安排他们自己以便容纳你。你将会直接地撞伤在门口的两个人,而其他人则没有受到影响。

Abaqus中应力应变的理解

在ABAQUS 中对应力的部分理解 1、三维空间中任一点应力有6个分量yz xz xy z y ,,,σσσσσσ,,x ,在ABAQUS 中分别对应S11,S22,S33,S12,S13,S23。 2、一般情况下,通过该点的任意截面上有正应力及其剪应力作用。但有一些特殊截面,在这些截面上仅有正应力作用,而无剪应力作用。称这些无剪应力作用的面为主截面,其上的正应力为主应力,主截面的法线叫主轴,主截面为互相正交。主应力分别以321,,σσσ表示,按代数值排列(有正负号)为321σσσ≥≥。其中321,,σσσ在ABAQUS 中分别对应Max. Principal 、Mid. Principal 、Min. Principal ,这三个量在任何坐标系统下都是不变量。 可利用最大主应力判断一些情况:比如混凝土的开裂,若最大主应力(拉应力)大于混凝土的抗拉强度,则认为混凝土开裂,同时通过显示最大主应力的法线方向,可以大致表示出裂缝的开裂方向等。 利用最小主应力,可以查看实体中残余压应力的大小等。 3、弹塑性材料的屈服准则 3.1、Mises 屈服准则 22 13232 2 212)()()(S σ σσσσ σσ=-+-+- 其中s σ为材料的初始屈服应力。 在三维空间中屈服面为椭圆柱面;在二维空间中屈服面为椭圆。 Mises 等效应力的定义为:(牵扯到张量知识) 其中 S 为偏应力张量,其表达式为 其中为应力, I 为单位矩阵,p 为等效压应力(定义如下): , 也就是我们常见的 )(31z y x p σσ σ ++= 。 还可以具体表达为: 其中 , , 为偏应力张量(反应塑 性变形形状的变化)。 q 在ABAQUS 中对应 Mises ,它有6个分量(随坐标定义的不同而变化)S11,S22,S33,S12,S13,S23 3.2、Trasca 屈服准则 主应力间的最大差值=2k

ABAQUS顺序热力耦合分析实例

ABAQUS顺序热力耦合分析实例此实例中需要确定一个冷却栅管的温度场分布。温度场的求解采用稳态热分析,在此之后还将进行热应力分析来求出冷却栅管在温度作用下产生的位移和应力分布。由于冷却栅管比较长,并且是轴对称结构,根据上述特点,可以简化有限元分析模型。此实例中使用国际单位制。 1、part中创建轴对称可变形壳体,大致尺寸为1,通过creat line创建一个封闭曲线(0.127,0) (0.304,0)(0.304,0.006)(0.152,0.006)(0.152,0.031)(0.127,0.031)(0.127,0) 使用creat Fillet功能对模型倒角处设置0.005的倒圆角。倒角后,模型并未改变,需要在模型树中,part下的Features右键,Regenerate,最终模型如下图所示。 2、在材料模块中定义密度7800,弹性模量1.93E11,泊松比0.3。所不同的是,热分析还需 要指定热传导系数以及比热。在Thermal里输入参数,热铲刀系数25.96,比热451。 3、创建截面属性以及装备部件,和普通的静力分析设置一样。 4、Step有所不同,分析类型仍为通用分析步,下面要更改为Heat Transfer。在Edit Step窗 口中,使用默认的瞬态分析(Transient),时长设置为3s。切换到Incrementatin进行相应的设置,如下图。

5、Load模块中,设置左边温度为100度,右边及上边温度为20度。Creat BC,类型选择 Other>Temperature。在纯粹的热传导分析方程中,没有位移项,因此不会发生刚体位移,这里也就不需要设置位移边界条件。 6、接下来划分网格,种子尺寸给0.005,单元类型需要在单元族中选择专门用来热分析的 Heat Transfer,查看下面确保使用的单元为DCAX4。使用结构化的全四边形网格划分方法。 7、到此,热分析的设置已经完成,可以提交计算,完成后,查看变量NT11即为节点温度。

ABAQUS定义真实应力和真实应变

ABAQUS 中定义真实应力和真实应变 在ABAQUS 中必须用真实应力和真实应变定义塑性.ABAQUS 需要这些值并对应地在输入文件中解释这些数据。 然而,大多数实验数据常常是用名义应力和名义应变值给出的。这时,必须应用公式将塑性材料的名义应力(变)转为真实应力(变)。 考虑塑性变形的不可压缩性,真实应力与名义应力间的关系为: 00l A lA =, 当前面积与原始面积的关系为: 00l A A l = 将A 的定义代入到真实应力的定义式中,得到: 00 ()nom F F l l A A l l σσ=== 其中0 l l 也可以写为1nom ε+。 这样就给出了真实应力和名义应力、名义应变之间的关系: (1)nom nom σσε=+ 真实应变和名义应变间的关系很少用到,名义应变推导如下: 0001nom l l l l l ε-= =- 上式各加1,然后求自然对数,就得到了二者的关系: ln(1)nom εε=+ ABAQUS 中的*PLASTIC 选项定义了大部分金属的后屈服特性。ABAQUS 用连接给定数据点的一系列直线来逼近材料光滑的应力-应变曲线。可以用任意多的数据点来逼近实际的材料性质;所以,有可能非常逼真地模拟材料的真实性质。在*PLASTIC 选项中的数据将材料的真实屈服应力定义为真实塑性应变的函数。选项的第一个数据定义材料的初始屈服应力,因此,塑性应变值应该为零。 在用来定义塑性性能的材料实验数据中,提供的应变不仅包含材料的塑性应变,而是包括材料的总体应变。所以必须将总体应变分解为弹性和塑性应变分量。弹性应变等于真实应力与杨氏模量的比值,从总体应变中减去弹性应变,就得到了塑性应变,其关系为: /pl t el t E ε εεεσ=-=- 其中pl ε是真实塑性应变,t ε是总体真实应变,el ε是真实弹性应变。

abaqus有限元分析

Abaqus分析报告 (齿轮轴) 名称:Abaqus齿轮轴 姓名: 班级: 学号: 指导教师:

一、简介 所分析齿轮轴来自一种齿轮泵,通过用abaqus软件对齿轮轴进行有限元分析和优化。齿轮轴装配结构图如图1,分析图1中较长的齿轮轴。 图1.齿轮轴装配结构图 二、模型建立与分析 通过part、property、Assembly、step、Load、Mesh、Job等步骤建立齿轮轴模型,并对其进行分析。 1.part 针对该齿轮轴,拟定使用可变型的3D实体单元,挤压成型方式。 2.材料属性 材料为钢材,弹性模量210Gpa,泊松比0.3。

3.截面属性 截面类型定义为solid,homogeneous。 4.组装 组装时选择dependent方式。 5.建立分析步 本例用通用分析中的静态通用分析(Static,General)。 6.施加边界条件与载荷 对于齿轮轴,因为采用静力学分析,考虑到前端盖、轴套约束,而且根据理论,对受力部分和轴径突变的部分进行重点分析。 边界条件:分别在三个轴径突变处采用固定约束,如图2。 载荷:在Abaqus中约束类型为pressure,载荷类型为均布载荷,分别施加到齿轮接触面和键槽面,根据实际平衡情况,两力所产生的绕轴线的力矩方向相反,大小按比例分配。 均布载荷比计算: 矩形键槽数据: 长度:8mm、宽度:5mm、高度:3mm、键槽所在轴半径:7mm 键槽压力面积:S1 = 8x3=24mm2 平均受力半径:R1=6.5mm 齿轮数据:= 齿轮分度圆半径:R2 =14.7mm、压力角:20°、 单个齿轮受力面积:S2 ≈72mm2 通过理论计算分析,S1xR1xP1=S2xR2xP2,其中,P1为键槽均布载荷

abaqus后处理中各应力解释个人收集修订版

a b a q u s后处理中各应力 解释个人收集修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】

ABAQUS中的壳单元S33代表的是壳单元法线方向应力,S11 S22 代表壳单元面内的应力。因为壳单元的使用范围是“沿厚度方向应力为0”,也即沿着法相方向应力为0,且满足几何条件才能使用壳单元,所以所有壳单元的仿真结果应力查看到的S33应力均为0。 S11 S22 S33 实体单元是代表X Y Z三个方向应力,但壳单元不是,另外壳单元只有S12,没有S13,S23。 LE----真应变(或对数应变) LEij---真应变 ... 应变分量; PE---塑性应变分量; PEEQ---等效塑性应变 ABAQUS Field Output Stresses S stress components and invariants 应力分量和变量 SVAVG volume-averaged stress components and invariants (Eulerian only) MISESMAX 最大 Mises 应力 TSHR transverse shear stress(for thick shells)横向剪切应力 CTSHR transverse shear stress in stacked continuum shells 连续堆垛壳横向剪切应力 TRIAX stress triaxiality 应力三轴度 VS stress in the elastic-viscous network 弹粘性网格应力 PS stress in the plastic-viscous

基于ABAQUS的热应力分析

1.1基于ABAQUS的热应力分析 1.1.1 温度场数据处理 (1)打开INP_Generator.exe,出现如下软件界面: 图1.数据处理软件 (2)点击“浏览”按钮,选择由FLUENT导出的inp文件所在路径,如下图 所示: 图2.路径选择 (3)点击“生成”按钮,则在inp文件所在路径下自动生成包含多个温度场的 ABAQUS输入文件ABAQUSinputfile.inp。 图3.生成包含连续温度场INP文件

1.1.2 复材工装模板热应力分析 (1)打开ABAQUS,导入inp文件后,打开Tools菜单下“Set - Manager”, 如下图所示。检查是否有名为“PID6”的set,若没有则创建一个名为 “PID*”的set,set为模板整体。(“*”为任意数字或字母) 图4.创建SET (2)打开Plug-ins菜单下“CAC Project - Composite Analyse”,弹出如下界面。 在Step1标签中输入用到的材料名称并选择工作路径;在Step2中定义铺 层信息,可通过右键删除或添加行;按照Step3和Step4的提示,使用 ABAQUS/CAE自身功能完成剩余分析工作。 (a)

(b) (c) 图5.定义材料及铺层 (3)进入Load模块,定义垂直于模板表面平面部分的局部坐标系。选择“Tools” 菜单下“Datum”,Type选择“CSYS”Method选择“3Points”,然后默认点击“Continue”按钮。依次在模板表面选择坐标原点、X轴上点和XY面上的点,生成局部坐标。 图6.定义模板局部坐标系 (4)点击“Create Boundary Condition”按钮,弹出边界条件定义对话框。

最新Abaqus中应力应变的理解

在ABAQUS 中对应力的部分理解 1、三维空间中任一点应力有6个分量y z xz xy z y ,,,σσσσσσ,,x ,在ABAQUS 中分别对应S11,S22,S33,S12,S13,S23。 2、一般情况下,通过该点的任意截面上有正应力及其剪应力作用。但有一些特殊截面,在这些截面上仅有正应力作用,而无剪应力作用。称这些无剪应力作用的面为主截面,其上的正应力为主应力,主截面的法线叫主轴,主截面为互相正交。主应力分别以321,,σσσ表示,按代数值排列(有正负号)为321σσσ≥≥。其中321,,σσσ在ABAQUS 中分别对应Max. Principal 、Mid. Principal 、Min. Principal ,这三个量在任何坐标系统下都是不变量。 可利用最大主应力判断一些情况:比如混凝土的开裂,若最大主应力(拉应力)大于混凝土的抗拉强度,则认为混凝土开裂,同时通过显示最大主应力的法线方向,可以大致表示出裂缝的开裂方向等。 利用最小主应力,可以查看实体中残余压应力的大小等。 3、弹塑性材料的屈服准则 3.1、Mises 屈服准则 22132322212)()()(S σσσσσσσ=-+-+- 其中s σ为材料的初始屈服应力。 在三维空间中屈服面为椭圆柱面;在二维空间中屈服面为椭圆。 Mises 等效应力的定义为:(牵扯到张量知识) 其中 S 为偏应力张量,其表达式为 其中为应力, I 为单位矩阵,p 为等效压应力(定义如下): , 也就是我们常见的)(3 1z y x p σσσ++=。 还可以具体表达为: 其中 , , 为偏应力张量(反应塑性 变形形状的变化)。 q 在ABAQUS 中对应 Mises ,它有6个分量(随坐标定义的不同而变化)S11,S22,S33,S12,S13,S23 3.2、Trasca 屈服准则 主应力间的最大差值=2k

abaqus有限元建模例子

问题一:工字梁弯曲 1.1问题描述: 在<<材料力学实验>>中,弯曲实验測定了工字梁弯曲应变大小及其分布,以验证弯曲正应力公式。在这里,採用ABAQUS/CAE建立试验件的有限元模型,ABAQUS/Standard模块进行分析求解,得到应力、应变分布,对比其与理论公式计算值及实验測量值的差別。 弯曲实验的相关数据: 材料:铝合金E=70GPa泊松比0.3 实验装置结构简图如图所示: 结构尺寸测量值:H=50(+/-0.5mm) h=46(+/-0.5mm) B=40(+/-0.5mm) b=2(+/-0.02mm) a=300(+/-1mm) F1=30N Fmax=300N N ? F100 = 1.2ABAQUS有限元建模及分析 一对象: 工字型截面铝合金梁 梁的结构简图如图1所示,結构尺寸、载荷、約束根据1.1设定,L取1600mm,两端各伸出100mm。 二用ABAQUS/CAE建立实验件的有限元模型,效果图如下: 边界条件简化: 左侧固定铰支座简化为下表面左参考点处的约束U1=U2=U3=0

右侧活动铰支座简化为下表面右参考点处的约束U1=U2=UR3=0 几何模型

有限元模型 三ABAQUS有限元分析結果 ①应力云图(Z方向正应力分量):施加载荷前 F=300N

②应变(Z方向分量): 中间竖直平面的厚度方向应变分布图: F=100N F=200N

F=300N 由上图可以看出应变沿着厚度方向呈线性比例趋势变化,与实验测得的应变值变化趋势相同。中性轴处应变均接近零值,应变与距离中性轴位移基本为正比关系。 1.3分析结果: 中间竖直截面上下边缘轴向应力数值对比:*10^-6MPa 距中性轴距ABAQUS模拟实验测量值平均理论值 1/2H-96.182*70000-97*70000-6.9165=-70000*98.807 -1/2H95.789*7000092*70000 6.9165

热应力分析

ABAQUS可以求解以下类型的传热问题: 1.非耦合传热分析:温度场不受应力应变场或电场的影响。应用ABAQUS/Standard可以求 解导热问题、强制对流、边界辐射和空腔辐射问题,其分析类型可以是瞬态或稳态的,也可以是线性或非线性的。 2.顺序耦合热应力分析:应力应变场受温度场的影响,但温度场不受应力应变场的影响。 此类问题用ABAQUS/Standard求解的步骤为:先求解温度场,然后以其作为已知条件,进行热应力分析,得到应力应变场。分析传热问题和热应力分析可以使用不一样的网格,abaqus会自动进行差值处理(此类问题称为热应力分析)。 3.完全耦合热应力分析:温度场和应力应变场之间有着强烈的相互作用。 4.绝热分析:在此类分析中,力学变形会产生热,而且整个过程中时间极短,不发生热扩 散。 5.热电耦合分析:用来求解电流产生的温度场。 7.1热应力分析中的主要问题 设定线胀系数、模型的初始温度场,并可以修改分析步中的温度场。 7.2带孔平板的热应力分析 学习: 在LOAD功能模块中,使用预定义场(predefined field)来定义温度场。 在此模块中可以直接指定温度场或读入分析结果文件中的温度场,可以指定并精确读入某个分析步中某个增量步的温度场 7.3法兰盘感应淬火的残余应力模拟 学习: 使用热应力来模拟残余应力;在LOAD功能模块中,为模型的各个区域定义不同的温度场 表面感应淬火:常用的热处理工艺,使用感应器对工件表面进行局部加热,然后迅速冷却,在工件内部产生残余压应力。它可以提高工件的弯曲疲劳抗力和扭转疲劳抗力,工件表面的

马氏体具有良好的耐磨性。 Abaqus可以完整的模拟淬火的全过程,即通过分析工件和感应器之间以及工件与冷却液之间的热场过程来确定工件的温度场,从而得到相应的塑性应变场和冷却后的残余应变场。 比较简单的模拟方法:先设定整个模型的初始温度场,在分析过程中令淬硬层区域的温度升高至某个温度值,其余区域的温度保持不变。经过几次试算,找到合适的淬硬层温度值,使得法兰盘内圆角处的表面压应力与实验结果吻合。施加工作载荷,保持上述温度场不变,就可以模拟在残余应力作用下的应力场。 优点:通用性强,可以模拟不同工艺所产生的残余应力场 缺点:精确度不高 改进方法:参淬硬层的不同区域设定不同的温度值

Abaqus中应力应变的理解

在ABAQUS 中对应力得部分理解 1、三维空间中任一点应力有6个分量y z xz xy z y ,,,σσσσσσ,,x ,在ABAQUS 中分别对应S11,S22,S33,S12,S13,S23。 2、一般情况下,通过该点得任意截面上有正应力及其剪应力作用。但有一些特殊截面,在这些截面上仅有正应力作用,而无剪应力作用。称这些无剪应力作用得面为主截面,其上得正应力为主应力,主截面得法线叫主轴,主截面为互相正交。主应力分别以321,,σσσ表示,按代数值排列(有正负号)为321σσσ≥≥。其中321,,σσσ在ABAQUS 中分别对应Max 、 Principal 、Mid 、 Principal 、Min 、 Principal ,这三个量在任何坐标系统下都就是不变量。 可利用最大主应力判断一些情况:比如混凝土得开裂,若最大主应力(拉应力)大于混凝土得抗拉强度,则认为混凝土开裂,同时通过显示最大主应力得法线方向,可以大致表示出裂缝得开裂方向等。 利用最小主应力,可以查瞧实体中残余压应力得大小等。 3、弹塑性材料得屈服准则 3、1、Mises 屈服准则 22132322212)()()(S σσσσσσσ=-+-+- 其中s σ为材料得初始屈服应力。 在三维空间中屈服面为椭圆柱面;在二维空间中屈服面为椭圆。 Mises 等效应力得定义为:(牵扯到张量知识) 其中 S 为偏应力张量,其表达式为 其中为应力, I 为单位矩阵,p 为等效压应力(定义如下): , 也就就是我们常见得)(31z y x p σσσ++=。 还可以具体表达为: 其中 , , 为偏应力张量(反应塑 性变形形状得变化)。 q 在ABAQUS 中对应 Mises ,它有6个分量(随坐标定义得不同而变化)S11,S22,S33,S12,S13,S23 3、2、Trasca 屈服准则 主应力间得最大差值=2k 若明确了321σσσ≥≥,则有k =-)(2 131σσ,若不明确就需要分别两两求差值,瞧哪个最大。 ABAQUS 中得Trasca 等效应力就就是“主应力间得最大差值” 3、3 ABAQUS 中得Pressure----等效压应力 即为上面提到得p :, 也就就是我们常见得)(3 1z y x p σσσ++=。

abaqus热残余应力分析实例

利用Abaqus的Moldflow接口进行翘曲分析和残余应力分析 Abaqus关键特征和优势 1.力学性质、有限元网格以及残余应力数据都能从Moldflow很简便地传递到Abaqus 2.包含了成型工艺残余应力的Abaqus分析使得注塑模具产品的仿真更加精确 分析方法 对一个注塑模具产品的翘曲和应力分析的过程来说,一开始是利用Moldflow对注塑成型过程进行仿真。Moldflow的分析结果包括材料性质的描述以及固化零件中的残余应力分布。Abaqus的Moldflow接口此时用来将这些数据转换成Abaqus可以应用的格式。特别强调的是,接口产生的文件包含了塑料的网格信息、残余应力结果以及材料的性质。这些数据会在接下来的Abaqus分析中用来进行翘曲和残余应力影响的建模。椅子和手机外壳塑模的离散化模型如图1所示。对于这两个模型,Moldflow分析在模型厚度上分了21层并使用了壳体网格元素。翘曲的仿真运用Abaqus/Standard的静态分析功能分析完成。 图1:椅子和手机外壳模型的网格 结果和讨论 运用Abaqus/Standard进行翘曲分析后,椅子模型和手机外壳模型的变形如图2及图3所示。

图2:椅子模型的翘曲位移[米]分布云图 图3:手机外壳模型的翘曲位移[米]分布云图 由Abaqus/Standard翘曲分析所得到的椅子模型和手机外壳模型的Mises应力分布云图如图4及图5所示。很明显可以看出,由于翘曲引起了变形,原来零件中所储存的Mises 应力大小降低了。

图4:椅子模型的Mises应力[帕]分布分布—翘曲前[左]和翘曲后[后] 图5:手机外壳模型的Mises应力[帕]分布—翘曲前[左]和翘曲后[后] 结论 Abaqus为进行细致的结构分析提供了强大的能力。Moldflow为注塑模具产品提供了运算残余应力和材料性质的能力。Abaqus的Moldflow接口通过提供Moldflow分析结果向Abaqus分析过程传送的方法,使得更加精确、更加高效的设计过程得以实现。

采用abaqus的cae进行力学问题的分析

采用abaqus的cae进行力学问题的分析,其对模型的处理存在很多的技巧,对abaqus的一些分析技巧进行一些概述,希望对大家有所帮助。 abaqus的多图层绘图 abaqus的cae默认一个视区仅仅绘出一个图形,譬如contor图,变形图,x-y曲线图等,其实在abaqus里面存在一个类似于origin里面的图层的概念,对于每个当前视区里面的图形都可以建立一个图层,并且可以将多个图层合并在一个图形里面,称之为Overlay Plot,譬如你可以在同一副图中,左边绘出contor图,右边绘出x-y图等等,并且在abaqus里面的操作也是很简单的。 1.首先进入可视化模块,当然要先打开你的模型数据文件(.odb) 2.第一步要先创建好你的图形,譬如变形图等等 3.进入view里面的overlay plot,点击creat,创建一个图层,现在在viewport layer里出现了你创建的图层了 4.注意你创建的图层,可以看到在visible 下面有个选择的标记,表示在视区里面你的图层是否可见,和autocad里面是一样,取消则不可见current表示是否是当前图层,有些操作只能对当前图层操作有效,同cad name是你建立图层的名称,其他的属性值和你的模型数据库及图形的类型有关,一般不能改动的。 5.重复2-4步就可以创建多个图层了 6.创建好之后就可以选择plot/apply,则在视区显示出所有的可见的图层 子结构的概述 1.什么是子结构 子结构也叫超单元的(两者还是有点区别的,文后会谈到),子结构并不是abaqus里面的新东东,而是有限元里面的一个概念,所谓子结构就是将一组单元组合为一个单元(称为超单元),注意是一个单元,这个单元和你用的其他任何一种类型的单元一样使用。 2.为什么要用子结构 使用子结构并不是为了好玩,凡是建过大型有限元模型的兄弟们都可能碰到过计算一个问题要花几个小时,一两天甚至由于单元太多无法求解的情况,子结构正是针对这类问题的一种解决方法,所以子结构肯定是对一个大型的有限元模型的,譬如在求解非线性问题的时候,因为对于一个非线性问题,系统往往经过多次迭代,每次这个系统的刚度矩阵都会被重新计算,而一般来说一个大型问题往往有很大一部分的变形是很小的,把这部分作为一个子结构,其刚度矩阵仅要计算一次,大大节约了计算时间。 3.哪些情况可以使用子结构 前面提到的非线性问题,包括了很小变形的或者线弹性部分可以使用子结构,特别是当模型中有很多相同的部分时,提到的最多的一个例子就是桌子的四条腿,四条腿作为子结构(因为基本时

Abaqus中应力应变的理解

1、三维空间中任一点应力有6个分量y z xz xy z y ,,,σσσσσσ,,x ,在ABAQUS 中分别对应S11,S22,S33,S12,S13,S23。 2、一般情况下,通过该点的任意截面上有正应力及其剪应力作用。但有一些特殊截面,在这些截面上仅有正应力作用,而无剪应力作用。称这些无剪应力作用的面为主截面,其上的正应力为主应力,主截面的法线叫主轴,主截面为互相正交。主应力分别以321,,σσσ表示,按代数值排列(有正负号)为321σσσ≥≥。其中321,,σσσ在ABAQUS 中分别对应Max. Principal 、Mid. Principal 、Min. Principal ,这三个量在任何坐标系统下都是不变量。 可利用最大主应力判断一些情况:比如混凝土的开裂,若最大主应力(拉应力)大于混凝土的抗拉强度,则认为混凝土开裂,同时通过显示最大主应力的法线方向,可以大致表示出裂缝的开裂方向等。 利用最小主应力,可以查看实体中残余压应力的大小等。 3、弹塑性材料的屈服准则 、Mises 屈服准则 22132322212)()()(S σσσσσσσ=-+-+- 其中s σ为材料的初始屈服应力。 在三维空间中屈服面为椭圆柱面;在二维空间中屈服面为椭圆。 Mises 等效应力的定义为:(牵扯到张量知识) 其中 S 为偏应力张量,其表达式为 其中为应力,I 为单位矩阵,p 为等效压 应力(定义如下):, 也就是我们常见的)(3 1z y x p σσσ++=。 还可以具体表达为: 其中 , , 为偏应力张量(反应塑性变形形状的变化)。 q 在ABAQUS 中对应 Mises ,它有6个分量(随坐标定义的不同而变化)S11,S22,S33,S12,S13,S23 、Trasca 屈服准则 主应力间的最大差值=2k 若明确了321σσσ≥≥,则有k =-)(2 131σσ,若不明确就需要分别两两求差值,看哪个最大。 ABAQUS 中的Trasca 等效应力就是“主应力间的最大差值” ABAQUS 中的Pressure----等效压应力

abaqus热分析

ABAQUS作为最常用的求解器,具有强大的仿真功能和热分析求解能力。ABAQUS 不仅可以用于热传导分析,还可以用于温度场和其他领域的耦合分析 1.传热 2.耦合温度位移 3.耦合热电分析 4.耦合热电结构分析 ①导热分析 对于热分析,准确定义材料和元素尤为重要。ABAQUS为此分析提供了一个单位(dc3d8)。在材料定义方面,ABAQUS提供电导率,比热,密度等。此外,对于某些特殊效果,可以使用以下材料属性:内部发热(仅ABAQUS /标准)和用户定义的本构响应(ABAQUS)/标准)。此外,ABAQUS提供了电导率,比热,密度,弹性模量(Ex),泊松比等的定义。 根据热分析的类型,ABAQUS提供稳态分析,瞬态分析和非线性分析。

ABAQUS提供各种形式的温度指定,热通量指定,对流边界条件设置,对周围环境的辐射的定义以及自然边界条件和初始条件的设置。 对于热分析中的接触问题,ABAQUS提供了一种热“接触”方式,它通过界面传热,热相互作用,间隙传热和间隙辐射来模拟接触位置的传热。 ②热耦合分析 热应力耦合分析是热分析必不可少的部分。ABAQUS提供了两种方法进行热应力耦合分析,顺序耦合分析和完全耦合分析。顺序耦合分析是先进行热传导分析,然后使用热传导分析的结果进行热应力分析。假定温度会导致热应力,但是应力对温度没有响应。完整的耦合分析考虑了两者之间的相互反应。在热耦合分析中,ABAQUS为不同类型的热耦合分析提供了特殊的耦合元素,并且热传导分析前面的材料,载荷和边界的定义适用于耦合分析。 ③ABAUQS胎面制动的热分析 使用ABAQUS耦合温度位移分析步骤执行完全耦合热分析。

abaqus梁结构分析

玻璃舞台的受力有限元分析 1.工程介绍 某露天大型玻璃平面舞台的钢结构如图1所示,每个分格x方向尺寸为1m,y方向尺寸为1m; 序号067,分格的列数(x向分格)=0×10+6+5=11,分格的行数(y向分格)=7+4=11。 钢结构的主梁(图二中截面单元)为高140宽120厚14的方钢管, 次梁(图三中管型单元)为直径60厚10的圆钢管(单位为毫米),材料均为碳素结构钢Q235;该结构固定支撑点位于左右两端主梁和最中间(如不是正处于X方向正中间,偏X坐标小处布置)的次梁的两端,如图2中标记为UxyzRxyz处。主梁和次梁之间是固接。玻璃采用四点支撑与钢结构连接(采用四点支撑表明垂直作用于玻璃平面的面载荷将传递作用于玻璃所在钢结构分格四周的节点处,表现为点载荷,如图4所示);试对在垂直于玻璃平面方向的4 的面载荷(包括玻璃自重、钢结构自重、活载荷(人员与演出器械载荷)、风载荷等)作用下的舞台进行有限元分析(每分格面载荷对于每一支撑点的载荷可等效于1 的点载荷)。 2,有限元分析 (1)建立舞台模型,打开abaqus→在左上角module中选择part模块→create part(name:yxyzuoye,moding space:3D,type:deformable,shape:wire)→ X=11,Y=11 图一

(2)定义材料属性和截面形状, 在module中选择property模块→create material(Y=206Gpa,E=0.3) →create section 主梁截面形状及尺寸如图二 图二 次梁截面形状及尺寸如图三

图三 →赋予截面属性assign section →assign beam orientation→done (3)装配:进入assembly模块→create instance→点击ok完成装配。

abaqus框架应力分析

《力学建模及CAE仿真训练》课程作业 简单框架应力分析 姓名:蒋琛 学号:20111201209 班级:力硕1101 指导教师:周加喜 学院:机械与运载工程学院 湖南大学 2014.06

简单框架应力分析 一、分析模型 1.模型结构及相关设置 本文选用如图1.1所示的简单框架模型,长边长为320mm,,短边长为250mm,截面尺寸为19mm×24mm。选择各向同性弹性材料,弹性模量200GPa,泊松比0.3。任选框架的两个对角,施加Z坐标轴方向1500N的集中力,再选取另外两个对角的对面,约束其各向位移。 图1.1 简单框架模型 2.建模过程 首先建立框架草图,通过拉伸得到图1.1所示模型,再点击拆分几何命令得到图1.2所示部件。 图1.2 框架模型处理示意图 然后,按要求设置材料属性,创建实体,即将部件实例化。

接着,在分析步模块设置时间长度1秒,增量步大小为0.01秒。 再然后,如图1.3,任选正面一组对角创建两个表面并选择表面的中心创建两个集,同理如图1.4,在模型背面创建两个集和两个表面,并分别进行耦合约束。在一组集上施加规定的集中力,另外一组集上全方位位移约束。 图1.3 RP1和RP2集的示意图 图1.4 RP3和RP4集的示意图 设置全局尺寸为0.003m,对模型划分网格如图1.5所示。 图1.5 网格示意图

最后,提交作业,进行计算,如图1.6所示,11步后得到计算结果。 图1.6 计算监控结果 二、应力分析 1.载荷作用下的变形图、应力云图 图2.1——图2.6分别为部分变形图和应力云图。 图2.1 Z方向的位移云图 图2.2 X方向主应力云图

ABAQUS中应力应变详解

ABAQUS中应力,应变详解 敝飞梦想2011-04-2310 32:30 1、三维空间中任一点应力有6个分i% 吟cr^,cr^,cr^,cr^,在AB直QUS中 分别对应Sih S22, S33, S12, S13’ S23o * p 厶一股情祝下,逋过该点的任意截面上有正应力及其剪应力作用。但有一些特殊截面,在这些截面上仅有正应力作用,而无剪应力作用.称这些无剪应力作用的面为主截面,其上的正应力为主应力,主截E的法线叫主轴,主截面为互相正交。主应力分别以%巧q表示,按代数值排列(有正负号)为5乏円巴口訐 其中巧,巧,巧在ABAQUS 中分别对应Max Principal-. Mid. Principal^ Min Principal,这三个量在任何坐标系统下都是不变量。P 可利用最大主应力判斷一些情况曲口混凝土的开裂,若最太主应力〔拉应力)大于混凝土的抗e强度,则认为混凝土开裂,同时通a显示最大主应力的法线方问,可以大致表示岀裂缝的开裂方向等。4 利用最小主应力,可以查看实休中残余压应力的大丿卜等。P M弹塑性材料的屈服准则4 3, K ^413^ 屈服淮则3 (円-巧)'十(円-巧乎十(巧-五)'二2炭其中b,为材料的初始屈服应力O P 在三维空间中屈服面为椭圆柱面J在二t空间中屈服面为椭圆… +J Bfe吟致应力的定义为匕倖扯到张量知识” "=\As:$其中呂为偏应力张量,其衣达式為S三"十屮匚其中P为应力. T为車位矩阵,P为等效压应力〔定义如下):p=-护订也就是我们常见6^ 八尹+巧+耳).d 还可以具体表达为;屮 °- 其中孔=呵+同」,P = -討心孔序偏应力张i (反应塑 性变形形状的变化)。卩 q a ABAQUS中对应Mi^.它有6个分量(BS坐标定义的不同而变化)Sit S22, $33, S12. SI3, S23

Abaqus中应力应变的理解

在ABAQUS中对应力的部分理解 1、三维空间中任一点应力有6个分量,在ABAQUS中分别对应S11, S22,S33,S12,S13,S23。 2、一般情况下,通过该点的任意截面上有正应力及其剪应力作用。但有一些特殊截面,在这些截面上仅有正应力作用,而无剪应力作用。称这些无剪应力作用的面为主截面,其上的正应力为主应力,主截面的法线叫主轴,主截面为互相正交。主应力分别以表示,按代数值排列(有正负号)为。其中在ABAQUS中分别对应Max. Principal、Mid. Principal、Min. Principal,这三个量在任何坐标系统下都是不变量。 可利用最大主应力判断一些情况:比如混凝土的开裂,若最大主应力(拉应力)大于混凝土的抗拉强度,则认为混凝土开裂,同时通过显示最大主应力的法线方向,可以大致表示出裂缝的开裂方向等。 利用最小主应力,可以查看实体中残余压应力的大小等。 3、弹塑性材料的屈服准则 3.1、Mises屈服准则 其中为材料的初始屈服应力。 在三维空间中屈服面为椭圆柱面;在二维空间中屈服面为椭圆。Mises等效应力的定义为:(牵扯到张量知识) 其中S为偏应力张量,其表达式为 其中 为应力,I为单位矩阵,p为等效压应力(定义如下): , 也就是我们常见的。 还可以具体表达为: 其中 , , 为偏应力张量(反应塑性变形形状的变化)。

q在ABAQUS中对应Mises,它有6个分量(随坐标定义的不同而变化)S11,S22,S33,S12,S13,S23 3.2、Trasca屈服准则 主应力间的最大差值=2k 若明确了,则有,若不明确就需要分别两两求差值,看哪个最大。ABAQUS中的Trasca等效应力就是“主应力间的最大差值” 3.3 ABAQUS中的Pressure----等效压应力 即为上面提到的p: , 也就是我们常见的。 3.4 ABAQUS中的Third Invariant---第3应力不变量,定义如下: 其中S参见3.1中的解释。 我们常见的表达式为 在ABAQUS中对应变的部分理解 1、E—总应变;E ij—应变分量 2、EP---主应变;EP n----分为Minimum, intermediate, and maximum principal strains (EP1 EP2 EP3) 3、NE----名义应变;NEP---主名义应变; 4、LE----真应变(或对数应变);LE ij---真应变分量;LEP---主真应变; 5、EE—弹性应变; 6、IE---非弹性应变分量; 7、PE---塑性应变分量; 8、PEEQ---等效塑性应变---在塑性分析中若该值〉0,表示材料已经屈服; 描述整个变形过程中塑性应变的累积结果;若单调加载则 PEEQ=PEMAG ; 9、PEMAG----塑性应变量(幅值Manitude)---描述变形过程中某一时刻

附录C ABAQUS中对应力应变的部分理解

附录C ABAQUS 中对应力应变的部分理解 C.1 应力部分: 1、三维空间中任一点应力有6个分量yz xz xy z y ,,,σσσσσσ,,x ,在ABAQUS 中分别对应S11,S22,S33,S12,S13,S23。 2、一般情况下,通过该点的任意截面上有正应力及其剪应力作用。但有一些特殊截面,在这些截面上仅有正应力作用,而无剪应力作用。称这些无剪应力作用的面为主截面,其上的正应力为主应力,主截面的法线叫主轴,主截面为互相正交。主应力分别以321,,σσσ表示,按代数值排列(有正负号)为321σσσ≥≥。其中321,,σσσ在ABAQUS 中分别对应Max. Principal 、Mid. Principal 、Min. Principal ,这三个量在任何坐标系统下都是不变量。 注:可利用最大主应力判断一些情况:比如混凝土的开裂,若最大主应力(拉应力)大于混凝土的抗拉强度,则认为混凝土开裂,同时通过显示最大主应力的法线方向,可以大致表示出裂缝的开裂方向等。利用最小主应力,可以查看实体中残余压应力的大小等。 3、弹塑性材料的屈服准则 3.1、Mises 屈服准则 22132322212)()()(S σσσσσσσ=?+?+? 其中s σ为材料的初始屈服应力。 在三维空间中屈服面为椭圆柱面;在二维空间中屈服面为椭圆。 Mises 等效应力的定义为: S S q :23= 其中 S 为偏应力张量,其表达式为 其中为应力,I 为单位矩阵,p 为等效压应力(定义如下): , 也就是我们常见的)(3 1z y x p σσσ++=。 还可以具体表达为: ij ij S S q :23= 其中 , , 为偏应力张量(反应塑性变形形状的变化)。 q 在ABAQUS 中对应 Mises ,它有6个分量(随坐标定义的不同而变化)S11,S22,S33,S12,S13,S23 3.2、Trasca 屈服准则

abaqus应力分量

1、三维空间中任一点应力有6个分量,在ABAQUS中分别对应S11,S22,S33,S12,S13,S23。 2、一般情况下,通过该点的任意截面上有正应力及其剪应力作用。但有一些特殊截面,在这些截面上仅有正应力作用,而无剪应力作用。称这些无剪应力作用的面为主截面,其上的正应力为主应力,主截面的法线叫主轴,主截面为互相正交。主应力分别以表示,按代数值排列(有正负号)为。其中在ABAQUS中分别对应Max. Principal、Mid. Principal、Min. Principal,这三个量在任何坐标系统下都是不变量。 可利用最大主应力判断一些情况:比如混凝土的开裂,若最大主应力(拉应力)大于混凝土的抗拉强度,则认为混凝土开裂,同时通过显示最大主应力的法线方向,可以大致表示出裂缝的开裂方向等。 利用最小主应力,可以查看实体中残余压应力的大小等。 3、弹塑性材料的屈服准则 3.1、Mises屈服准则 其中为材料的初始屈服应力。 在三维空间中屈服面为椭圆柱面;在二维空间中屈服面为椭圆。 Mises等效应力的定义为:(牵扯到张量知识) 其中S为偏应力张量,其表达式为其中为应力,I为单位矩阵,为等效压应力(定义如下):, 也就是我们常见的。 还可以具体表达为: 其中, , 为偏应力张量(反应塑性变形形状的变化)。 在ABAQUS中对应Mises,它有6个分量(随坐标定义的不同而变化)S11,S22,S33,S12,S13,S23 3.2、Trasca屈服准则 主应力间的最大差值=2k 若明确了,则有,若不明确就需要分别两两求差值,看哪个最大。 ABAQUS中的Trasca等效应力就是“主应力间的最大差值” 3.3 ABAQUS中的Pressure----等效压应力 即为上面提到的:, 也就是我们常见的。 3.4 ABAQUS中的Third Invariant---第3应力不变量,定义如下: 其中S参见3.1中的解释。 我们常见的表达式为 在ABAQUS中对应变的部分理解 1、E—总应变;Eij—应变分量 2、EP---主应变;EPn----分为Minimum, intermediate, and maximum principal strains (EP1 EP2 EP3) 3、NE----名义应变;NEP---主名义应变; 4、LE----真应变(或对数应变);LEij---真应变分量;LEP---主真应变; 5、EE—弹性应变; 6、IE---非弹性应变分量; 7、PE---塑性应变分量; 8、PEEQ---等效塑性应变---在塑性分析中若该值〉0,表示材料已经屈服; 描述整个变形过程中塑性应变的累积结果;若单调加载则PEEQ=PEMAG ; 9、PEMAG----塑性应变量(幅值Manitude)---描述变形过程中某一时刻的塑性应变,与加

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