ABAQUS那些“錯”手不及的概念

靜力分析中,如果模型中不包含阻尼或與速率相關(guān)的材料性質(zhì),時間就沒有實際的物理意義。

有關(guān)時間,除了需要在step中設(shè)置時間以外,在load功能模塊和interaction模塊中還可以創(chuàng)建與時間有關(guān)的幅值曲線。Tools-Amplitude-Create,選擇幅值曲線類型,將Time Span設(shè)為Step time或Total time。

需要設(shè)置參考點的情形Tools-Reference Point

離散剛體部件或解析剛體部件都需要為其設(shè)置參考點;

在Interaction模塊中定義剛體約束、顯示體約束和耦合約束時,必須指定約束的參考點;

對于采用廣義平面應(yīng)變單元(generalized plane strain elements)的平面變形體部件,必須為其指定一個參考點,作為參考節(jié)點(reference node)。

Note:Part模塊中每個部件只能定義一個參考點;Assembly、Interaction和Load模塊中可以為裝配提定義多個參考點;Mesh中生成單元網(wǎng)格時,參考點將被忽略。

需要創(chuàng)建面的情形Tools-Surface:

在Interaction模塊中定義基于面的接觸或約束時,或Load模塊中施加壓力(Pressure)時,建議為相應(yīng)區(qū)域定義面,并注意命名。

需要定義集合的情形 Tools-Set:

Property模塊中,若一部件包含不同材料,可分別為不同區(qū)域建立集合并賦予不同的截面屬性;

Interaction模塊中定義基于節(jié)點或單元的接觸或約束時,可先為相應(yīng)區(qū)域定義集合;

Load模塊中定義載荷和邊界條件時,可先為相應(yīng)區(qū)域定義集合;

定義場變量輸出或歷史變量輸出時,可指定輸出某個集合上的計算結(jié)果。

Note:在Part和Assembly中都可以定義集合,二者有區(qū)別。

Stp文件格式導(dǎo)入abaqus可能會丟失零部件間的裝配關(guān)系,而igs格式一般不會出現(xiàn)這類問題。

兩種類型的剛體部件對比:

離散剛體部件可以是任意的幾何形狀,可以為其添加part模塊中的各種特征;解析剛體部件只能是較簡單的幾何形狀,計算代價要比離散剛體部件小。盡量采用解析剛體部件。

Note:參考點的位置會影響剛體所受彎矩和可能發(fā)生的轉(zhuǎn)動,因此對于動力分析,如果考慮了轉(zhuǎn)動慣量對模型的影響,在定義轉(zhuǎn)動慣量時必須合理設(shè)定剛體參考點的位置。

Interaction模塊中的剛體約束和顯示體約束,可以將變形體變?yōu)閯傮w,其各部分的運動情況完全取決于所指定的參考點的運動情況。在刪除或抑制掉這兩種約束后,就恢復(fù)為變形體。

ABAQUS中的定位約束注意問題:

每個定位約束操作對象只能是兩個實體(一個移動一個固定);

盡管兩個定位約束在理論上不應(yīng)該是相互沖突的,但由于模型中存在數(shù)值誤差,仍可能給出錯誤信息,導(dǎo)致無法完成定位。解決辦法有兩個:一是將已有的定位約束轉(zhuǎn)化為絕對定位,然后施加新的約束;二是先測量再移動到相應(yīng)距離。

對部件不能直接進(jìn)行布爾操作,對部件實體可以進(jìn)行布爾操作,在Assembly模塊中單擊Instance-Merge/Cut Instances 這種操作的優(yōu)點是,不需要為相關(guān)區(qū)域施加tie約束;不需要多次定義材料屬性。

動態(tài)響應(yīng)分析步必須出現(xiàn)在頻率提取分析步之后。

場變量輸出用于描述某個量隨空間位置的變化,歷史變量輸出用于描述某個量隨時間的變化。

綁定接觸和綁定約束都是讓兩個面連接在一起不再分開。二者的一重要區(qū)別在于:綁定約束只能在模型的初始狀態(tài)中定義;綁定接觸可以在某個分析步中定義,在這個分析步之前,兩個面之間沒有連接關(guān)系。綁定約束的優(yōu)點在于,分析過程中不再考慮從面節(jié)點的自由度,也不需要判斷從面節(jié)點的接觸狀態(tài),計算時間會大大縮短。

實體單元的節(jié)點沒有旋轉(zhuǎn)自由度,定義約束時是否選中UR1、UR2、UR3都沒有關(guān)系,對分析結(jié)果沒有影響。

點質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量、彈簧、阻尼器等工程特征可以通過Special菜單來定義。(在Interaction模塊或Property模塊)。

動態(tài)分析時,若剛體參考點的3個平動自由度沒有被完全約束住,就需要在剛體參考點上定義剛體的質(zhì)量;如果剛體參考點的3個轉(zhuǎn)動自由度沒有被完全約束住,就需要在剛體參考點上定義整個剛體的轉(zhuǎn)動慣量。Special-Inertia-Create-Point Mass/Inertia。

定義剛體參考點時,最好選擇質(zhì)心。質(zhì)心位置可以在Part模塊中Query查詢功能選擇Volume properties,將給出部件體積、形心坐標(biāo)和慣性矩結(jié)果。

用aba/standard分析復(fù)雜非線性問題時,施加位移載荷可大大降低收斂的難度,因為這時不必通過反復(fù)迭代來找到每個時間增量步上的位移解。若施加力載荷時無法收斂,不妨先施加位移載荷(當(dāng)然要通過經(jīng)驗估計模型的位移量),然后在下一個分析步中去掉此位移載荷,恢復(fù)正常力載荷。

高亮顯示一個集合,選擇Replace Selected右邊的圖標(biāo)Create Display Group,里邊有nodal,可以選取一些節(jié)點集合。

在初始分析步中創(chuàng)建速度邊界條件時,abaqus不要求給出速度大小,其含義是在初始狀態(tài)的速度為0(不止是速度,所有在初始分析步中的邊界條件的大小都為0)。這時如果在預(yù)定義場中定義了不同的初始速度將不會起作用。如果希望以初始速度開始分析,可以去掉速度邊界條件,只保留速度預(yù)定義場。

快速定義路徑:Tools-Path-Create,兩種方式:選擇節(jié)點Node List,首先通過顯示組Display Group只顯示路徑上的節(jié)點或單元,再單擊Common Options按鈕,在Label標(biāo)簽頁中選中Show node labels顯示節(jié)點坐標(biāo);另外一種方式就是選擇邊Edge List,有逐個選擇、選擇特征邊和自動找出最短路徑三種方法。

ABAQUS中使用局部坐標(biāo)系有兩種情況:

在節(jié)點上使用局部坐標(biāo)系:在定義邊界條件(包括位移、速度、加速度)、集中載荷、彎矩載荷和線性方程約束時所選擇的局部坐標(biāo)系是基于節(jié)點的。關(guān)鍵詞為*TRANSFROM

在單元上使用局部坐標(biāo)系:在定義材料屬性、耦合約束和連接單元時所選擇的局部坐標(biāo)系是基于單元的,關(guān)鍵詞為*ORIENTATION

后處理中顯示單元分析結(jié)果(如單元上的應(yīng)力應(yīng)變)會自動選取定義的單元局部坐標(biāo)系,而顯示節(jié)點分析結(jié)果(如節(jié)點上位移、應(yīng)力應(yīng)變)時總是使用默認(rèn)的全局直角坐標(biāo)系,即使建模時定義了節(jié)點局部坐標(biāo)系也會被忽略。如果希望顯示局部坐標(biāo)系下的節(jié)點分析結(jié)果,可以在Visualization模塊中選擇Result-Options,選中Transformation,單擊Nodal。這時顯示的結(jié)果都是基于局部坐標(biāo)系的。

關(guān)于Inp文件,如果錯誤提示Node 0或Element 0,往往可能編輯inp文件時不小心出現(xiàn)了空格。關(guān)鍵詞和參數(shù)都不區(qū)分大小寫,唯一區(qū)分大小寫的是文件名。

適用重啟動分析的兩種情形,可以節(jié)省時間:一是希望在已有分析結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)分析其他工況(不同的載荷及邊界條件等)。如可首先在模型中定義一部分載荷工況,快速完成分析,檢查確認(rèn)分析結(jié)果后,使用重啟動分析完成其他載荷工況的分析;二是分析過程異常終止,如無法收斂、達(dá)到了分析步允許的最大增量步數(shù)、斷電等。在糾正錯誤之后,可使用重啟動分析繼續(xù)完成分析。