abaqus网格划分
abaqus如何分区

Abaqus如何分区Abaqus是一种广泛用于有限元分析的软件,它可以解决各种结构和材料的力学问题。
在进行复杂的结构分析时,往往需要将模型划分为多个区域,以便更好地对模型进行建模和分析。
本文将介绍如何在Abaqus中进行模型分区。
1. 创建模型首先,需要在Abaqus中创建模型。
可以通过几何建模工具创建模型,也可以导入其他CAD软件中的模型。
确保创建了完整的模型,包括所有需要进行分区的部分。
2. 定义分区在Abaqus中,可以使用部分和集合来进行模型的分区。
部分是指模型中的一个或多个实体,而集合是指将部分组合在一起形成一个分区。
2.1 创建部分首先,需要将模型中的实体划分为不同的部分。
可以按照几何形状、材料属性或其他标准来划分部分。
在Abaqus中,可以使用部分工具或者命令来创建部分。
选择合适的工具,用鼠标选取需要划分的实体,然后将其放入一个部分中。
2.2 创建集合在创建了部分之后,可以将这些部分组合在一起形成一个集合。
集合可以按照不同的需要来命名和管理。
在Abaqus中,可以使用集合工具或者命令来创建集合。
选择需要添加的部分,然后将其添加到一个集合中。
3. 应用分区完成了模型的分区之后,就可以根据需要对每个分区进行不同的操作。
这些操作可以包括设置边界条件、施加载荷、定义材料属性等等。
可以根据分区的特点来选择合适的操作。
在Abaqus中,可以通过选择相应的分区进行操作。
选择一个分区后,可以对其进行属性设置、加载设置、材料定义等操作。
可以为每个分区设置不同的属性,以满足不同的分析需求。
4. 模型分析完成了分区设置之后,就可以进行模型的分析。
在Abaqus中,可以选择合适的分析类型和求解器来进行模型分析。
根据具体的情况,可以选择静态分析、动态分析或其他类型的分析。
在进行模型分析之前,应该对模型进行网格划分,以便进行数值计算。
可以使用Abaqus提供的网格划分工具,对模型进行网格划分。
确保划分的网格合适,并满足分析需求。
ABAQUS 网格技术(孤立网格、网格划分)

– 本例输入的机械部件已经采用一阶四面 体单元划分完毕。
ABAQUS/CAE_孤立网格
• 将一阶单元转为二阶,或将二阶单元转为 一阶
• 对平面、三角形孤立网格进行网格重划分。
用于处理不良几何形状的更加 高级的网格编辑工具在 “ABAQUS/CAE: Geometry Import and Meshing” 讲座中有 更详细的介绍
L6.14
ABAQUS/CAE_孤立网格
导入孤立网格
• 移动节点 – 用户可以指定任意一种移动节点的方法: • 新的坐标 • 在任意坐标系中,坐标的改变 (偏置) δx, δy, δz, δr, δθ, 等等。 – 在不需要重新选择节点的前提下,可以进行连续的增量变化。 – 创建单元 – Tip(提示)按钮将显示选定单元形状的节点顺序。 – 检测无效的单元。
ABAQUS/CAE_孤立网格
历程数据以第一个 *STEP 选 项开始
历程数据以最后一个*END STEP选项结束
L6.9
导入孤立网格
– 可以通过ABAQUS输入文件(.inp) 或输出数据库文件(.odb)导入已有 网格。
– 被导入的网格称“孤立网格”,因 为它没有父几何体。
ABAQUS/CAE_孤立网格
– 模型数据
该行将会出现在每个输出页上。
*HEADING
CANTILEVER BEAM EXAMPLE
UNITS IN MM, N, MPa
*NODE
(完整)ABAQUS划分网格的方法(读书总结),推荐文档

划分网格的方1.独立实体(independent instance)和非独立实体(dependent instance)对非独立实体划分网格时,应在窗口顶部的环境栏中把Object选项设为part,即对部件划分网格;对独立实体划分网格时, 应在窗口顶部的环境栏中把Object选项设为assembly,即对装配件划分网格2.网格单元形状在MESH功能模块中,Mesh—Controls,弹出Mesh Controls对话框,其中可选择单元形状。
2D 问题,有以下可供选择的单元形状。
1)Quad:网格中完全使用四边形单元;2)Quad-dominated:网格中主要使用四边形单元,但在过渡区域允许出现三角形单元。
选择Quad-dominated类型更容易实现从粗网格到细网格的过渡;3)Tri:网格中完全使用三角形单元;对于3D问题,包括以下可供选择的单元形状:1)Hex:网格中完全使用六面体单元;2)Hex-dominated:网格中主要使用六面体单元,但在过渡区域允许出现楔形(三棱柱)单元;3)Tet:网格中完全使用四面体单元;4)Wedge:网格中完全使用楔形单元;Quad(2D问题)和Hex(3D问题)可以用较小的计算代价得到较高的精度,应尽可能选择这两种单元。
3.网格划分技术Structured(结构化网格):采用结构化网格的区域显示为绿色;Sweep(扫掠网格):采用扫掠网格的区域显示为黄色;Free(自由网格):采用自由网格的区域显示为粉红色;自由网格技术采用Tri和Tet,一般应选择带内部节点的二次单元来保证精度;结构化网格和扫掠网格一般采用Quad和Hex单元,分析精度相对较高。
4.划分网格的算法使用Quad和Hex单元划分网格时,有两种可供选择的算法:Medial Axis(中性轴算法)和Advancing Front(进阶算法)。
Medial Axis(中性轴算法):首先把要划分网格的区域分成一些简单的区域,然后使用结构化网格划分技术来为简单区域划分网格。
在ABAQUS中进行的微观组织结构的有限元网格划分

在ABAQUS中进行的微观组织结构的有限元网格划分摘要:详细地介绍了使用开发的软件TransMesh和商业化有限元软件ABAQUS,对二维异质体材料微观组织结构进行面向对象的有限元网格划分技术。
这一技术运用C语言和Python脚本语言,在有限元软件ABAQUS中成功的再现了二维异质体材料微观组织结构的体积代表单元(RVE),并通过软件TransMesh 实现了参数化有限元网格划分。
通过将ABAQUS和自主开发的TransMesh软件相结合,在国内率先系统地掌握了二维异质体材料微观组织结构的有限元网格划分技术,为微观组织结构的有限元模拟的顺利进行奠定了基础。
关键词:异质体微观组织结构软件TransMesh 有限元网格划分异质体材料的微观组织结构对于材料的宏观物理和力学性能有着直接的影响。
随着有限元方法和计算技术的发展,人们可以利用有限元的方法来模拟微观组织结构,以达到材料微观组织结构的‘性能导向型’设计与预测的目的。
在用有限元进行微观组织结构模拟的过程中,网格划分是至关重要的。
在国外,进行微观组织结构的有限元网格划分选用的是专门的有限元网格划分软件,而国内没有类似的软件。
另外,在对各种不同的异质体材料微观组织结构进行有限元网格划分方面,没有发现专门的文献,更谈不上网格划分技术的系统化。
有鉴于此,在微观组织结构可视化的基础上,选择大型通用有限元软件ABAQUS和自己开发的软件TransMesh系统的进行了异质体材料微观组织结构的有限元网格划分,为今后的异质体材料微观组织结构的有限元模拟与分析提供了有效的手段。
1. 问题的提出任何一个问题的有限元分析,通常由三个步骤组成:前处理,模拟计算和后处理[1]。
与众多的有限元分析软件相比,ABAQUS具有超强的模拟计算和通用的分析能力,同时在前处理功能上也暴露出了明显的不足。
这种不足在对复杂微观组织结构建模的过程中表现地尤为突出。
对于大多数宏观物体而言,无论直接通过ABAQUS/CAE所提供的绘图功能,或者是通过ABAQUS本身与绘图功能强大的CAD软件的接口,都可以用手工作图的方式建立相应的模型。
ABAQUS中的网格划分方法

ABAQUS中的网格划分方法应该是所有通用有限元分析软件中最强大的。
本文将对其网格划分做较全面的叙述。
首先介绍一下网格划分技术,包括:结构化网格、扫掠网格、自由网格:1)结构化网格技术(STR UCTUR ED):将一些标准的网格模式应用于一些形状简单的几何区域,采用结构化网格的区域会显示为绿色(不同的网格划分技术会对相应的划分区域显示特有的颜色标示)。
2)扫掠网格技术(S WEEP):对于二维区域,首先在边上生成网格,然后沿着扫掠路径拉伸,得到二维网格;对于三维区域,首先在面上生成网格,然后沿扫掠路径拉伸,得到三维网格。
采用扫掠网格的区域显示为黄色。
3)自由网格划分技术(FREE):自由网格是最为灵活的网格划分技术,几乎可以用于任何几何形状。
采用自由网格的区域显示为粉红色。
自由网格采用三角形单元(二维模型)和四面体单元(三维模型),一般应选择带内部节点的二次单元来保证精度。
4)不能划分网格:如果某个区域显示为橙色,表明无法使用目前赋予它的网格划分技术来生成网格。
这种情况多出现在模型结构非常复杂的时候,这时候需要把复杂区域分割成几个形状简单的区域,然后在划分结构化网格或扫掠网格。
注意:使用结构化网格或扫掠网格划分技术时,如果定义了受完全约束的种子(SE ED),网格划分可能不成功,这时会出现错误信息们,可以忽略错误信息,允许ABAQ US去除对这些种子的约束,从而完成对网格的划分。
使用Quad单元或He x单元划分网格时,有两种可供选择的算法:Media lAxi s(中性轴算法)和A dvanc ing F ront(进阶算法)。
Abaqus中网格划分对于橡胶材料自接触,大变形的收敛性研究

ABAQUS中网格划分对于橡胶材料自接触,大变形的收敛性研究曹鹏1,冯德成1,马宏岩1(1.哈尔滨工业大学交通学院)前言橡胶材料在工业界应用广泛,是非常多工业原件的组成材料。
典型的橡胶原件为橡胶,金属复合结构,同时橡胶材料也是轮胎的主要组成部分。
这些原件在使用过程中往往会发生大变形,同时橡胶材料又是一种超弹性材料,可以承受巨大的变形而不破坏,卸载以后变形可以回复。
这种材料属性使得橡胶类材料区别于金属类,混凝土类材料。
在国际通用的有限元软件abaqus上为模拟橡胶类材料准备了丰富的材料库。
abaqus软件的6.9-2版本可以提供Mooney—Rivlin,Neo Hooke,Ogden,Polynomial等多种方式来方便用户定义各种实验或理论确定的超弹性模型来模拟橡胶材料的独特力学特性。
1橡胶材料的大变形由于橡胶材料能够承受的大变形能力使得橡胶材料在受力过程中发生了巨大的变形,导致在有限元计算中由于网格变形过大,单元发生严重扭曲从而导致了计算不收敛(收敛问题一般发生在standard中)。
同时在橡胶变形过程中,一般会发生自接触,这样更加剧了一些橡胶类材料在有限元计算中过早停止收敛,无法得到准确模拟的不良后果。
为了解决这一问题,很多针对于abaqus软件的计算橡胶类材料的方法被提出,如文献[1]中介绍了一种采用python语言书写脚本文件在计算过程中提前有限元网格,并重新划分的方法,取得了良好的效果。
高密度的网格也是解决网格收敛性的一个主要方法,但是这样方法会增加计算成本,同时这种方法对于自接触+网格奇异时往往获得不了很好的效果。
采用explicit来模拟橡胶材料的变形也是一种可以替代的方案,但是收敛性却只能通过最小时间步长来确定,同时计算时间巨大。
从文献[1]的观点可以认为,网格调整对于保证这种大变形材料计算结果的收敛性具有重要的作用。
众所周知,固体力学中一般材料拉格朗日坐标来定义控制方程。
这样的行为使得材料限制在网格当中,如果网格变形过大则有限元网格投射到整体坐标系下时可能发生退化,如局部坐标系下的四节点等参元在总体坐标系下退化为三节点次参云,如果反应在abaqus软件中会提醒负特征值或零主元。
ABAQUS六面体网格划分实例18:管夹

内容简介:作者在学习COMSOL的分割功能和域概念时无意发现可以同SolidWorks多实体功能对应。
作者对ABAQUS操作相对较熟悉,遂着手研究了把SolidWorks多实体导入ABAQUS进行合并/切割的技巧。
作者把其中详细技巧原理和步骤记录于文:《COMSOL几何导入和网格划分技巧(从AutoCAD和SolidWorks 导入域)》和《ABAQUS六面体网格划分的分块技巧(从SolidWorks导入多实体分块)》。
一不做二不休,作者精选了二十几个典型形状的零件(大多都是著名前处理软件培训中的经典案例)做成一系列的ABAQUS六面体网格划分实例教程,以助读者熟悉文中讲到的方法和各种零件的分块思路。
绪论作者无意中发现SolidWorks多实体导入ABAQUS进行合并/切割的技巧对ABAQUS网格划分很有用。
ABAQUS里的网格划分功能常常被认为比较鸡肋,一般对于简单的形状还好,应用网格、零件模块里的“拆分几何元素”工具,以及用一用“虚拟拓扑”工具进行简单的几何元素合并,几乎可以划分一些零件的网格。
但这两个工具都显得不太完美,“拆分几何元素”工具比较死板,只能针对无限平面和已有的特征面使用,这常常导致不希望的拆分结果,有建立大模型经验的读者应该清楚,过多的拆分会把模型搞乱,导致网格划分失败;“虚拟拓扑”工具也是,当几何来源不好的时候也常常会出现莫名的错误,而且当使用者对于几何拆分思路不清晰的情况下,常常会不清楚该合并哪些面,只能不断一遍一遍地试错,仿佛深陷泥潭不能自拔。
作为同是达索集团旗下的产品,SolidWorks与ABAQUS之间的导入接口已经比较完善,作者在使用中从来没有出现几何导入不完整的情况。
SolidWorks零件可以具有多实体,导入ABAQUS装配里是各个零件。
ABAQUS装配模块里的合并/分割功能可能很多使用者几乎没用过,使用者大多数也是出于建模考虑对部分不想做接触分析的零件进行合并操作,而分割功能可能更少人去用。
原创_abaqus三维筒体过渡网格划分

原创_abaqus三维筒体过渡⽹格划分Wiziyn裂纹扩展_原创⾸先创建⼀个shell(空间选择3d)
切分⾯得到过渡区域
布置种⼦划分⽹格
熟悉的都知道如何布置的),过渡区域要约束种⼦不能增加或者减少
点击mesh ,创建⽹格部件
编辑⽹格获得三维实体⽹格,可以设置单元类型c3d8R等(厚度⽅向上设置⾃⼰需要的厚度及单元层数)
创建instance
使⽤这两个点创建基准线作为旋转轴
进⾏周向阵列(旋转轴选择上⽅定义的基准线)
最终效果如下图:局部和整体图
欢迎⼤家加⼊abaqus断裂分析群交流:327237913(群内各种⼤⼿)主攻断裂失效(裂纹扩展):
collapse element
Cohesive element
cohesive surface
debond VCCT
XFEM
cohesive单元的⼆次开发xfem单元的⼆次开发
批量嵌⼊cohesive单元France2d/3d
zencrack
abaqus的⼆次开发等等。
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如何使用3D实体单元?
1 如果不需要模拟非常大的应变或进行一个复杂的、改变接触条件的问题,则应采用二次减缩
积分单元(CAX8R,CRE8R,CPS8R.C3D20R等)。
2 如果存在应力集中,则应在局部采用二次完全积分单元(CAX8,CPE8,CPS8,C3D20等)。
它
们可在较低费用下对应力梯度提供最好的解决。
尽量不要使用线性减缩积分单元。
用细化的二次减缩积分单元与二次完全积分单元求解结果相差不大,且前者时间短。
3 对含有非常大的网格扭曲模拟(大应变分析),采用细网格划分的线性减缩积分单元
(CAX4R,CPE4R.CPS4R,C3D8R等)。
4 对接触问题采用线性减缩积分单元或非协调单元(CAX4I,CPE4I,CPS4II,C3D8I等)的细网
格划分。
5 对以弯曲为主的问题,如能保证所关心部位单元扭曲较小,使用非协调单元(如C3D8I),
求解很精确。
6 对于弹塑性分析,不可压缩材料(如金属),不能使用二次完全积分单元,否则易体积自锁,
应使用修正的二次三角形或四面体单元、非协调单元,以及线性减缩积分单元。
若使用二次减缩积分单元,当应变超过20%-40%要划分足够密的网格。
7 除平面应力问题之外,如材料完全不可压缩(如橡胶),应使用杂交单元;
在某些情况下,近似不可压缩材料也应使用杂交单元。
8 当几何形状复杂时,万不得已采用楔形和四面体单元。
这些单元的线性形式,如C3D6和
C3D4,是较差的单元(若需要时,划分较细的网格以使结果达到合理的精度),这些单元也应远离需要精确求解的区域。
9 如使用了自由网格划分技术,四面体单元应选二次的,其结果对小位移问题应该是合理的,
但花时间多。
在ABAQUS/Standard中选C3D10,ABAQUS/Explicit中选修正的(C3D10M)。
如有大的塑性变形,或模型中存在接触,且使用默认的“硬”接触关系,也应选C3D10M。
10 ABAQUS/Explicit模拟冲击或爆炸,应选线性单元。
网格类型说明:
二次缩减积分:应力/位移的最佳选择(除了大位移(大应变)和接触)
粗网格沙漏也不严重
复杂应力下,自锁也不敏感
节点应力精度低与二次完全积分。
弹塑性问题,当应变超过20%-40%要划分足够密的网格。
二次完全积分(为保证应力梯度):应力集中,应力计算结果精确,
不用于接触分析
弹塑性分析中对不可压缩材料易产生体积自锁。
单元发生扭曲或弯曲应力有梯度时,可能出现某种程度的自锁
线性缩减积分(细网格以克服沙漏):
求解位移较精确
网格扭曲变形时,求解精度影响不大
弯曲分析不容易剪切自锁
可用于接触分析
应力集中处的节点应力不精确
线性完全积分:(因剪切闭锁)在小位移时方可用
用于局部应力集中
不用于弯曲(会剪切自锁)
非协调单元(网格应细分):
弯曲问题中,厚度方向很少的单元也能保证精度,速度快
单元扭曲不能大
克服了剪切自锁问题
若单元扭曲小,求解位移、应力精确
楔形、四面体单元(效果差):
不得已,才在不重要区域用
线性单元精度很差
二次单元精度较高,速度慢,能模拟任意形状
二次四面体单元适用于小位移无接触问题,速度慢。
在ABAQUS/Standard中选C3D10,
ABAQUS/Explicit中选。
如有大的塑性变形,或接触,也应选修正的二次四面体单元杂交单元:用于不可压缩或近似不可压缩材料
三维实体:
线性缩减积分:
沙漏:线性缩减积分单元模拟弯曲,积分点所有应力分量为零,变形能为零,单元没有刚度。
粗网格情况下,这种零能量模式扩展,使结果无意义。
线性缩减积分单元模拟弯曲,在厚度方向至少采用四个单元。
---为防止沙漏。
剪切闭锁:弯曲时,线性完全积分单元的边不能弯曲。
如下图
壳单元类型选择
A 对于薄壳问题,常规壳单元的性能优于连续体壳单元;对于接触问题,连续体壳单元的计
算结果更加精确,因为它能在双面接触问题中考虑厚度的变化。
1当要求解十分精确时,可使用线性、有限薄膜应变、完全积分的四边形壳单元(S4),这个壳单元十分适合于要考虑膜作用或有弯曲模式沙漏的问题,也适合于有变形弯曲的问题。
2线性、有限薄膜应变、缩减积分、四边形壳单元(S4R)性能稳定,适合范围很广。
3线性、有限薄膜应变、三角形壳单元(S3/S3R)可作为一般的壳单元来应用。
因为在单元内部是常应变近似场,求解弯曲变形喝高应变梯度问题时需精细的网格。
4考虑到在复合材料层合壳模型中剪切肉度的影响,可采用厚壳单元(S4、S4R、S3/S3R、S8R)来模拟它,此时需检验平面假定是否满足。
5四边形或三角形的二次壳单元,对一般的小变形薄壳来说很有效,它们对剪力锁闭和薄膜锁闭不敏感。
6如果在接触分析中一定要用二阶单元,不要选用二阶三角形壳单元(STRI65),而要采用9节点的四边形壳单元(S9R5)。
7对于几何线性的,但规模规模又非常大的模型,线性薄壳单元(S4R5)通常将比一般壳单元效率更高。
8在ABAQUS/Explicit中,如果包含任意大转动喝小薄膜应变,应先用小薄膜应变单元。
梁单元类型选择
1在任何包含接触的问题中,应使用B21或B31单元(线性剪切变形梁单元)
2如果横向剪切变形很重要,则应采用B22和B32单元(二次Timoshenko梁单元)
3在ABAQUS/Standard的几何非线性模拟中,如果结构非常刚硬或非常柔软,应使用杂交单元,例如B21H喝B32H单元。
4如果在ABAQUS/Standard中模拟具有开口薄壁横截面的结构,应使用基于横截面翘曲理论的梁单元,例如B31OS、B32OS。