Abaqus：Abaqus非线性静力分析教程.Tex

1Abaqus:Abaqus非线性静力分析教程1Abaqus非线性静力分析简介况下，结构的几何形状变化显著,不能忽略其对分析结果的影响；复杂的加载材料非线性主要体现在材料的应力-应变关系上，如塑性、蠕变、超弹性●复合材料分析：复合材料的层间效应、损伤累积和失效模式分析。2假设我们有一个简单的拉伸试样，材料为钢，其弹性模量为200GPa,泊松比为0.3,屈服强度为250MPa。我们将使用Abaqus进行非线性静力分析，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设置边界条件和载荷载荷的步骤如下：#设置边界条件#设置内压载荷1.4网格划分与优化动网格划分或手动调整网格，以确保模型的精度。缘等应力集中区域进行局部细化。化区域的网格尺寸。regions=partSet,technique=STRUCTURED,size=regions=partSet,technique=STRUCTURED,size=#局部网格细化2.1.1示例我们创建一个非线性静力分析步骤：#创建非线性静力分析步骤#创建非线性静力分析步骤fromabaqusConstantsim#打开模型2.2.1几何非线性2.2.2材料非线性2.2.3接触非线性2.2.4示例mdb.models[modelName].StaticStep(name='NonlinearStatic',prev2.3定义接触属性2.3.1接触类型2.3.2摩擦系数2.3.3示例#创建接触属性#创建接触属性2.4设置输出请求#设置输出请求#设置输出请求#添加历史输出请求中进行非线性静力分析时，能够正确地选3.1.1原理与内容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#定义截面#定义截面#创建实例#定义载荷#定义分析步#网格划分#提交分析3.1.3描述此示例展示了如何在Abaqus中设置一个橡胶材料的大变形非线性静力分析。fromabaqusConstantsim#创建模型0))#定义材料属性mdb.models['Model-1'].materials['Steel'].Plastic(table=((250.0,mdb.models['Model-1'].materials['Steel'].Plastic(table=((250.0,#创建实例#定义边界条件#定义载荷#定义分析步#网格划分3.2.3描述此示例展示了如何在Abaqus中设置一个钢制零件的塑性材料非线性静力分析。我们创建了一个三维的钢制立方体模型，定义了材料的弹性模量、泊松比和塑性行为。然后，我们设置了边界条件，一端固定，另一端施加1000N的力。输入数据样例●几何尺寸：零件1为一个半径为50mm的圆柱体，零件2端固定，圆盘中心施加1000N的力。Abaqus输入文件fromabaqusConstantsim#创建模型#定义材料属性#定义截面#创建实例#定义接触#定义边界条件#定义载荷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)#网格划分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非线性静力分析后处理#加载结果文件#加载结果文件odb=openOdb('odb=openOdb('myAnalystep=odb.steps['Step-1']#选择要可视化的场输出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#选择应力场输出#选择应力场输出status=ON,scalar=stress,componentLabels=('S11','S22','S33','S12'#显示应变status=ON,scalar=strain,componentLabels=('E11','E22','E33','E12'#获取最大应力值#获取最大应力值#找到所有超过最大应力80%的区域#找到所有超过最大应力80%的区域#计算总位移#计算总位移#计算总变形量totalDeformation=np.linalg.norm(totalDispl#假设我们发现模型中的材料在高应力下表现出不合理的塑性行为#假设我们发现模型中的材料在高应力下表现出不合理的塑性行为#我们可以调整材料的塑性属性material=mdb.models['Model-1'].materials['Ste#如果我们发现高应力区域的网格过于粗糙，可以进行网格细化#如果我们发现高应力区域的网格过于粗糙，可以进行网格细化part.setMeshControls(regions=part.cells,technique=STRUCTURED,#如果边界条件导致了不合理的应力集中，我们#如果边界条件导致了不合理的应力集中，我们可以调整它们5.1提高求解效率的策略在进行非线性静力分析时，网格的划分对求解效率有显著影响。合理的网格划分可以减少计算时间，同时保持分析的准确性。例如，对于应力集中区域，Abaqus支持并行计算，通过利用多核处理器或多个计算节点，可以显著加快求解速度。在设置分析作业时，选择适当的并行计算选项，可以有效提高求5.2解决收敛问题的方法Abaqus的自适应时间步长功能可以根据分析的进展自动调整时间步长，这#创建模型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-