ABAQUS那些“錯(cuò)”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(shí)間就沒有實(shí)際的物理意義。

有關(guān)時(shí)間,除了需要在step中設(shè)置時(shí)間以外,在load功能模塊和interaction模塊中還可以創(chuàng)建與時(shí)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(diǎn)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(diǎn);

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

對(duì)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(gè)參考點(diǎn),作為參考節(jié)點(diǎn)(reference node)。

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

需要?jiǎng)?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(shí),或Load模塊中施加壓力(Pressure)時(shí),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(diǎn)或單元的接觸或約束時(shí),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(shí),可先為相應(yīng)區(qū)域定義集合;

定義場(chǎng)變量輸出或歷史變量輸出時(shí),可指定輸出某個(gè)集合上的計(jì)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(huì)丟失零部件間的裝配關(guān)系,而igs格式一般不會(huì)出現(xiàn)這類問題。

兩種類型的剛體部件對(duì)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(jiǎn)單的幾何形狀,計(jì)算代價(jià)要比離散剛體部件小。盡量采用解析剛體部件。

Note:參考點(diǎn)的位置會(huì)影響剛體所受彎矩和可能發(fā)生的轉(zhuǎn)動(dòng),因此對(duì)于動(dòng)力分析,如果考慮了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)模型的影響,在定義轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)必須合理設(shè)定剛體參考點(diǎn)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(yùn)動(dòng)情況完全取決于所指定的參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)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(gè)定位約束操作對(duì)象只能是兩個(gè)實(shí)體(一個(gè)移動(dòng)一個(gè)固定);

盡管兩個(gè)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(cuò)誤信息,導(dǎo)致無法完成定位。解決辦法有兩個(gè):一是將已有的定位約束轉(zhuǎn)化為絕對(duì)定位,然后施加新的約束;二是先測(cè)量再移動(dòng)到相應(yīng)距離。

對(duì)部件不能直接進(jìn)行布爾操作,對(duì)部件實(shí)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(diǎn)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(dòng)態(tài)響應(yīng)分析步必須出現(xiàn)在頻率提取分析步之后。

場(chǎng)變量輸出用于描述某個(gè)量隨空間位置的變化,歷史變量輸出用于描述某個(gè)量隨時(shí)間的變化。

綁定接觸和綁定約束都是讓兩個(gè)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(gè)分析步中定義,在這個(gè)分析步之前,兩個(gè)面之間沒有連接關(guān)系。綁定約束的優(yōu)點(diǎn)在于,分析過程中不再考慮從面節(jié)點(diǎn)的自由度,也不需要判斷從面節(jié)點(diǎn)的接觸狀態(tài),計(jì)算時(shí)間會(huì)大大縮短。

實(shí)體單元的節(jié)點(diǎn)沒有旋轉(zhuǎn)自由度,定義約束時(shí)是否選中UR1、UR2、UR3都沒有關(guān)系,對(duì)分析結(jié)果沒有影響。

點(diǎn)質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)態(tài)分析時(shí),若剛體參考點(diǎn)的3個(gè)平動(dòng)自由度沒有被完全約束住,就需要在剛體參考點(diǎn)上定義剛體的質(zhì)量;如果剛體參考點(diǎn)的3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度沒有被完全約束住,就需要在剛體參考點(diǎn)上定義整個(gè)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。Special-Inertia-Create-Point Mass/Inertia。

定義剛體參考點(diǎn)時(shí),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(shí),施加位移載荷可大大降低收斂的難度,因?yàn)檫@時(shí)不必通過反復(fù)迭代來找到每個(gè)時(shí)間增量步上的位移解。若施加力載荷時(shí)無法收斂,不妨先施加位移載荷(當(dāng)然要通過經(jīng)驗(yàn)估計(jì)模型的位移量),然后在下一個(gè)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(gè)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(diǎn)集合。

在初始分析步中創(chuàng)建速度邊界條件時(shí),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(shí)如果在預(yù)定義場(chǎng)中定義了不同的初始速度將不會(huì)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(chǎng)。

快速定義路徑:Tools-Path-Create,兩種方式:選擇節(jié)點(diǎn)Node List,首先通過顯示組Display Group只顯示路徑上的節(jié)點(diǎn)或單元,再單擊Common Options按鈕,在Label標(biāo)簽頁(yè)中選中Show node labels顯示節(jié)點(diǎn)坐標(biāo);另外一種方式就是選擇邊Edge List,有逐個(gè)選擇、選擇特征邊和自動(dòng)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(diǎn)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(shí)所選擇的局部坐標(biāo)系是基于節(jié)點(diǎn)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(shí)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(huì)自動(dòng)選取定義的單元局部坐標(biāo)系,而顯示節(jié)點(diǎn)分析結(jié)果(如節(jié)點(diǎn)上位移、應(yīng)力應(yīng)變)時(shí)總是使用默認(rèn)的全局直角坐標(biāo)系,即使建模時(shí)定義了節(jié)點(diǎn)局部坐標(biāo)系也會(huì)被忽略。如果希望顯示局部坐標(biāo)系下的節(jié)點(diǎn)分析結(jié)果,可以在Visualization模塊中選擇Result-Options,選中Transformation,單擊Nodal。這時(shí)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(cuò)誤提示Node 0或Element 0,往往可能編輯inp文件時(shí)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(dòng)分析的兩種情形,可以節(jié)省時(shí)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(dòng)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(cuò)誤之后,可使用重啟動(dòng)分析繼續(xù)完成分析。