abaqus 施加强制位移解析刚体如何施加位移

abaqus中给刚体加质量_中华文本库
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Abaqus单元介绍与注意问题_计算机软件及应用_IT/...就需 要在刚体参考点上定义刚体的质量;如果刚体参考...(包括位移、速度、加速度)、 集中载荷、 弯矩载荷...查看: 16406|回复: 8
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TA的每日心情郁闷 09:55签到天数: 98 天[LV.6]常住居民IIUID225学术币4229 帖子阅读权限1激情358
1.tie&&-绑定约束:作用是将模型的两部分区域绑定在一起,二者之间不发生相对运动,相当于焊在一起。
2.rigid body--刚体约束--使一个模型区域刚体化,这个区域可以是一系列节点,单元等,刚体域内节点,单元不发生相对运动,跟随指定的参考点发生刚体位移。
3.display body--显示体约束&&不参与分析,不划分网格。和刚体约束一样,可整体发生刚性位移。
4 耦合约束--coupling&&和控制点(reference point)配合使用,可分为运动耦合和分布耦合,运动耦合指约束区域内的耦合节点相对于控制点的刚体运动;分布耦合主要是通过控制点给约束区域内的耦合节点传递力或力矩。
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TA的每日心情开心 08:46签到天数: 96 天[LV.6]常住居民IIUID51学术币16311 帖子阅读权限100激情1431
补充一下,
1.如果两个物体没有接触,用tie只能起到柔性连接的作用,当两个surf接触时,才能“焊在一起”
2.刚体约束可以耦合刚体和节点的温度,在考虑热分析时,必须指定刚体的温度,所以这个是必选的
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学术新人, 积分 19, 距离下一级还需 31 积分
该用户从未签到UID716学术币64 帖子阅读权限10激情0
接触属于约束关系吗?我这有两个面应该是互相挤压的关系,在计算开始是有间隙的,计算过程中是相互挤压,但是不会发生网格插入,应该怎么约束?
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TA的每日心情郁闷 09:55签到天数: 98 天[LV.6]常住居民IIUID225学术币4229 帖子阅读权限1激情358
兔兔和橙橙 发表于
接触属于约束关系吗?我这有两个面应该是互相挤压的关系,在计算开始是有间隙的,计算过程中是相互挤压,但 ...
不知道你分析的是什么?
如果是开始没有接触,或许你可以把这个过程分成两个阶段;
阶段一:两个结构从有间隙,到某个结构运动到跟另一个结构接触(仅为运动过程)
阶段二:就是你说的挤压过程
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助理讲师, 积分 73, 距离下一级还需 127 积分
TA的每日心情开心 17:05签到天数: 16 天[LV.4]偶尔看看IIIUID26469学术币79 帖子阅读权限20激情103
楼主,难道运动耦合不能传递力和弯矩?
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TA的每日心情开心 08:46签到天数: 96 天[LV.6]常住居民IIUID51学术币16311 帖子阅读权限100激情1431
简单……就好 发表于
楼主,难道运动耦合不能传递力和弯矩?
这个当然是可以的
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学术新人, 积分 1, 距离下一级还需 49 积分
该用户从未签到UID41662学术币16 帖子阅读权限10激情2
一沙尘暴一 发表于
补充一下,
1.如果两个物体没有接触,用tie只能起到柔性连接的作用,当两个surf接触时,才能“焊在一起”
请问 舞台面板的四个角点 和 面板梁 之间通过 Tie约束, 舞台的板是否要和面板梁完全接触,如果不是完全接触的话(就是说我舞台板的边长都故意设置小1mm,听学长说这样好像比较好),是不是Tie约束就不起作用了。谢谢层主解答。
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学术新人, 积分 5, 距离下一级还需 45 积分
TA的每日心情郁闷 15:38签到天数: 3 天[LV.2]偶尔看看IUID41190学术币21 帖子阅读权限10激情11
将离散刚体与参考点通过coupling命令耦合,计算时报错:SURFACE ASSEMBLY_S_SURF-CP CANNOT BE A RIGID SURFACE WHEN USED IN THE *COUPLING DEFINITION IN Abaqus/Standard.请教原因
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学术新人, 积分 4, 距离下一级还需 46 积分
该用户从未签到UID44262学术币18 帖子阅读权限10激情8
楼主你好,我想请教您一下,运动耦合约束和刚体约束的区别在哪呢?
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分享自己总结的ABAQUS接触分析的一些技巧
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机械工程师, 积分 559, 距离下一级还需 441 积分
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分享自己总结的ABAQUS接触分析的一些技巧
1、 塑性材料和接触面上都不能用C3D20R和C3D20单元,这可能是你收敛问题的主要原因。如果需要得到应力,可以使用C3D8I (在所关心的部位要让单元角度尽量接近90度),如果只关心应变和位移,可以使用C3D8R, 几何形状复杂时,可以使用C3D10M。&&
2、 接触对中的slave surface应该是材料较软,网格较细的面。&&
3、 接触面之间有微小的距离,定义接触时要设定“Adjust=位置误差限度”,此误差限度要大于接触 面之间的距离,否则ABAQUS会认为两个面没有接触:*Contact Pair, interaction=&SOIL PILE SIDE CONTACT&, small sliding, adjust=0.2.&&4、 定义tie时也应该设定类似的position tolerance:&&*Tie, name=ShaftBottom, adjust=yes, position tolerance=0.1&&
5、 msg文件中出现zero pivot说明ABAQUS无法自动解决过约束问题,例如在桩底部的最外一圈节点上即定义了tie,又定义了contact, 出现过约束。解决方法是在选择tie或contact的slave surface时,将类型设为node region, 然后选择区域时不要包含这一圈节点(我附上的文件中没有做这样的修改)。
6、 接触定义在哪个分析步取决于你模型的实际物理背景,如果从一开始两个面就是相接触的,就定义在initial或你的第一个分析步中;如果是后来才开始接触的,就定义在后面的分析步中。边界条件也是这样。
7、 我在前面上传的文件里用*CONTROL设了允许的迭代次数18,意思是18次迭代不收敛时,才减 小时间增量步(ABAQUS默认的值是12)。一般情况下不必设置此参数,如果在msg文件中看到opening和closure的数目不断减小(即迭代 的趋势是收敛的),但12次迭代仍不足以完全达到收敛,就可以用*CONTROL来增大允许的迭代次数。&&
8、 桩头掉在了地表下,说明接触定义得不正确。可能接触面的距离还是大于*contact pair 中的adjust=0.02, 可改为adjust=0.2&&
9、 原则上,90度的圆弧应该划分10个单元,适当少一些可能也行。&&*contact pair中的adjust=0.005,还是太小,在后处理时可以看到,接触面之间的距离大于0.005。把adjust设置大一些没关系,比如adjust=0.1。&&
10、 网格不好也可能产生过约束问题,不要只考虑边界条件啊! NUMERICAL SINGULARITY WHEN PROCESSING NODE 15294 D.O.F. 2 RATIO&&=2.48305E+11&, 说明NODE 15294 所在的实体在方向2上出现无限大的刚体位移。可以在此实体上的任意一点和地面之间定义一个很软的弹簧,以消除刚体位移。方法是:interaction模 块,菜单special / springs-dashpots / create, 选connect points to ground, 选节点,Degree of freedom 设为出现了刚体位移的自由度,spring stiffness为一个较小的值(太小则不足以消除刚体位移,太大则会影响变形如果多个方向上出现了刚体位移,就要分别在相应的方向上各定义一个弹簧。 spring 所在的节点在弹簧方向的位移乘以spring stiffness,就是弹簧所分担的载荷,它应该远远小于在此方向上的外载荷。如果模型位移很小,我常常把spring stiffness设为1.&&
11、ABAQUS/Standard中对于主从面选择的硬性规定:& & 解析刚性面必须是主面& & 节点面(node-based surface)只能是从面,也只能用在点面接触中&& 从面必须位于可变形体上或者可变形的刚体上& & 主面和从面都不能纯粹的刚性面,除非刚性面可变形。
12、一般性要求&&主从面的选择对于点面接触非常重要,对于同等网格密度的面面接触也非常重要,总的来说在点面接触中要更加慎重,影响更大。 (1)小面为从面;&&(2)相同刚度(不要仅从弹性模量角度,要从刚度角度,比如大E的壳比小E的块要软)的选择单元粗的作为主面;&&(3)刚度和网格密度都差不多,面对选择不太明确。 主从面的选择对结果的影响,点面接触大于面面接触;但是如果两个面对网格一样粗,面的选择对面面接触影响较大(如果从面比主面粗,计算量非常大) 结论:尽量保证主面a刚度大,b网格粗,c面积大,如果这三个因素之间有矛盾,比如刚度与面积之间有冲突,优先大刚度,刚度与网格粗有矛盾优先大刚度,粗网格、面积小时,把该面选作从面,这样的计算量只与从面片的个数成正比,计算量小。总之,a刚度大,其次b网格粗,再次保证c面积大。
13、面面接触对:不要群对群,而要面对面&&在abaqus中,接触对一定要逐个逐个地建立,而不要一群一群地建立接触对,比如模型中存在5处接触,则应该建立五个master-slave接触对, 而不应该将5处master面建立成一个主面,5处slave面建立一个从面,这样做的话几乎不能收敛,这一点在接触较多的实例中特别重要。&&
14、了解Discretization method: surface-to-surface node-to-surface 这一点也非常重要,不同的离散方法各有优缺点,他们的比较如下: 这里所说的点面接触、面面接触主要是指在abaqus中Discretization method:surface-to-surface node-to-surface两种方式。&&通常,每次迭代中,接触的计算量与接触中产生的约束方程的数目成正比,也和每个方程中包含的节点的个数成正比。一般说来,接触计算的一次迭代计算量,点面点面接触计算量&面面接触,但很多情况下,点面接触要达到收敛需要的迭代次数要大于面面接触,但不同的分析这种情况也有差异。 每次迭代中,具体来说:&&点面接触:约束方程的个数与从节点个数成正比,每个方程中包含1个从节点和多个附近的主节点。&&面面接触:约束方程的个数与tracking approach有关: 在有限滑移分析中,可能的约束方程的数目正比于从面片个数,比从节点的个数要多,约束方程存在于从面内,而不是从节点上,每个方程需要多个主从节点(从面的网格越细,计算量越大);&& 在小滑移分析中,可能的约束方程的数目正比于从节点的个数,每个方程需要1个从节点和多个附近的主节点(对于点面接触也是),也要考虑从节点周围的面,所以一个方程中的主节点个数比小滑移的点面接触要多(从面的网格越细,从节点个数越多,计算量越大)。&&
&&15、合理确定主从面并考虑网格影响&&记住一条:主面尽量保证刚硬,尽量保证网格较粗。&&
16、摩擦力的调整比较重要。(太小不易收敛) 很多情况下需要通过摩擦力来消除刚体位移,这是摩擦系数如果设的太小的话会出现不收敛的情况,这是可以适当增加摩擦系数。& &
17、简化模型,效果奇特。(删除不必要的细节) 千里之堤毁于蚁穴。模型中不必要的细节有时对于总体网格质量有较大影响,为何不舍小取大删除这些细节,不要为不必要的细节降低了整体网格和计算质量。
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自己总结的ABAQUS
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Abaqus中刚体围绕一条变化的轴旋转的边界条件定义我遇到一个边界条件定义的问题,十分头痛,向大大们求助了!& && &具体是这样的:一个刚体围绕着一个轴A旋转,但是这个轴A并不是一个固定的轴,它本身也在围绕着另一条轴B旋转.这两个旋转时同时进行的,旋转的角度以及它们之间的比例关系是已知的.& && &便于大家理解,我做了一个小动画.动画中的长方体就是刚体,黑色的轴是轴A,红色的轴是轴B.& && &我尝试过在Abaqus中以A轴为X轴定义了一个坐标系,刚体可以围绕X轴旋转.但是问题是,坐标系的方向是固定的,怎么能定义一个实时变化着的轴呢?
妮绮谐9yhGE
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这种情况,应该这样处理:首先,你把你的问题,描述成是两个柱坐标的转动,也就是物体绕着A轴转动,A轴绕着B轴转动.这就已经把问题复杂化了.你应该这样描述:物体在绕着点(A轴B轴的交点)在做定点转动.如果认识清楚了这一点,那么就很好处理了.我们明白,定轴转动,变量只有一个,就是围绕轴的转动速度,当然不足以描述你遇到的问题;而定点转动,变量就可以有三个,那么当然就足够描述了.所以,你需要做的,就是将你已知的数学量,转化到定点转动下,各个方向的数值.然后在ABAQUS中,坐标系不要定义为柱坐标,而是定义为球坐标,然后各个分量的数值输入进去,最后检查一下.最后,让我们回顾这个问题,你之所以纠结,是因为你被它的外形给迷惑了,它的的确确是绕着轴A转,然后轴A又绕着轴B转.但是,在遇到问题的时候,你不妨变换一下思路,比如说,把这个砖块,换成另一个形状的物体,比如一个球,一个球先是绕着竖直轴转动,然后竖直轴又绕着横向的某一根轴转动,那么它的最终的运动情况是怎样的.相信这样理解,其实,就是一个定点转动的问题.
谢谢前辈热心回答!
但其实为了方便描述,我对这个问题做了一些简化。在实际模型中,黑色的旋转轴不仅仅在围绕红轴旋转,同时还伴有平移,倾斜等运动,只是围绕红轴旋转是它最主要的移动形式。如果是这样的话,刚体就不是在围绕一个定点运动了,在球坐标系中计算分量来定义依然可行吗?
我在Simwe论坛问了同样的问题,有人建议我“找长方体的质心跟坐标系建立连接单元,然后施加公转自转”。对此您有什么建议么?谢谢您!
如果如您所说的,黑色轴围绕红色轴的运动,也是很复杂的,而并非定轴转动,那么问题就会复杂得多。因为,我们知道,如果在相对运动中存在两层转动关系,这其中就会存在科里奥里力(科氏力),这个结果可以通过大学物理的刚体运动这一章的后面有提到。
根据相对运动的理论,只要运动可以描述,那么各个分量上的线速度和角速度都是计算出来的。无非是一层套一层,嵌套地多一点,结果复杂一点。但自由度的数目是不会变的,即三个线速度分量和三个角速度分量。只要是匀速的,那么这六个变量就是固定的,如果不匀速,比如匀变速,那么就还要加上三个线加速度和三个角加速度。等等以此类推。
当然, 这么做是很繁琐的。需要过硬的功底。其实,我们在ABAQUS中也可以直接定义相对运动。你提到的simwe论坛里的建议,我的理解是利用到了“自由度耦合”这一点。你只要建立好模型,首先,定义质心的自由度情况,也就是定义各个方向的速度;然后,选择自由度耦合选项,将模型的点全部set成一个part,然后与质心之间进行自由度耦合,耦合里面是可以选择的,也就是X方向耦合,Y方向耦合等等等等。关于这一点,需要做一些例子熟悉熟悉。我手头没有这方面的现成资料。抱歉。
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