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2016-10-26 by:CAE仿真在线 来源:互联网
1.什么是子结构
子结构也叫超单元,子结构并不是abaqus里面的新东东,而是有限元里面的一个概念,所谓子结构就是将一组单元组合为一个单元(称为超单元),注意是一个单元,这个单元和你用的其他任何一种类型的单元一样使用。
2.为什么要用子结构
使 用子结构并不是为了好玩,凡是建过大型有限元模型的兄弟们都可能碰到过计算一个问题要花几个小时,一两天甚至由于单元太多无法求解的情况,子结构正是针对 这类问题的一种解决方法,所以子结构肯定是对一个大型的有限元模型的,譬如在求解非线性问题的时候,因为对于一个非线性问题,系统往往经过多次迭代,每次 这个系统的刚度矩阵都会被重新计算,而一般来说一个大型问题往往有很大一部分的变形是很小的,把这部分作为一个子结构,其刚度矩阵仅要计算一次,大大节约 了计算时间。
3.那些情况可以使用子结构
前 面提到的非线性问题,包括了很小变形的或者线弹性部分可以使用子结构,特别是当模型中有很多相同的部分时,提到的最多的一个例子就是桌子的四条腿,四条腿 作为子结构(因为基本时弹性变形)可以包括了很多的实体单元,可以大大提高效率,再一个就是问题确实太大,只有采用子结构将问题分成很多块,计算出结果后 再次采用子结构分块计算,一直到能对每块单独计算为止。
4.abaqus中子结构的特点及要注意的问题
子结构是一组单元的集合,但是在子结构中仅仅只有你指定的那些节点的自由度会保留子结构。
5.在abaqus中子结构的用法
一般包括如下部分,首先你要利用substructure generate和retained nodal dofs定义一个子结构,然后你可以定义子结构的内部荷载,边界条件一旦你已经定义了子结构以后你就可以象利用一般的单元一样使用子结构了,譬如输出请求等等。因为内容太多只能另外的文章再述了,大家也可以直接看看手册,要注意的是,abaqus cae是不支持子结构的。
如何在不同的分析步改变材料的参数
1.最强大的当然是采用umat的方式,不过需要有深厚的有限元基础,一般人不推荐使用
2.采用场变量,不过功能相对简单
3.采用abaqus的import命令将前面分析的结果传递到新的分析之中
这里介绍下第二种方法
*什么是场变量
所谓场变量,我的理解就是一个环境变量,它建立了一个与材料参数之间的中介,虽然不能直接指定材料参数在不同的分析步具有不同的值,但是通过场变量,间接的达到了目的。
*怎样使用场变量
其实场变量用的较多的实在热力学和流体力学的分析种,这里介绍的仅仅是在固体力学中的用法
1.定义场变量
*你可以在initial中指定场变量的值,格式如下
initial conditions,type=field,variable=n(场变量的编号)
Set-1(你定义的结点集),1.0(场变量的值)
场变量是通过编号来识别的,一次只能定义一个场变量
*你也可以直接在分析步中指定场变量的值,格式如下
*field, variable=1
Set-1,1
当然也可以同时使用initial和field,当你指定的场变量改变时,默认材料的参数是
在增量步间线性变化的。
2.建立材料参数和场变量之间的联系
如果你用cae,在prop模块里面的材料参数一般都有Number of field variables,
场变量都是从1开始的,你也可以选择多个场变量。填入场变量的值和材料参数间的关系,譬如杨是模量泊松比field1
200.E9, 0.3, 1.
180.E9, 0.3, 2.
如果你用的是命令格式,则在inp文件里面键入:
*ELASTIC, DEPENDENCIES=1
200.E9, 0.3, , 1.
180.E9, 0.3, , 2.
第四个参数表示场变量的值
3.注意
场变量在不同分析步中的值有你在不同的分析步中指定,如果没有指定,材料参数默认为是场变量1的值,例如
*STEP,name=step1
*STATIC......
*FIELD, VARIABLE=1
NALL, 1.
*END STEP
*STEP,name=step2
*STATIC......
*FIELD, VARIABLE=1
NALL, 2.
*END STEP
cae步支持场变量,所以你必须自己更改inp文件,
4.技巧
如果材料的参数变化比较复杂,一般是利用副职曲线来定义场变量值的变化,
*FIELD, VARIABLE=1,amplitude=???
对幅值曲线步清楚的自己可以看手册
*模型的重启动分析-restart
按理说restart不应该算是一个分析的技巧,而是一个常识,不过呢可能有很多朋友没有建过大型模型导致restart也用的较少,所以也介绍下
1.什么是restart
你的job可能包含多个step,可是如果你的模型很大,可能会有这样一种情况,当你花了几天几夜,终于分析好的时候,你发现the first step的边界条件设置的有问题,这对于你真是晴天霹雳,于是你只好重新来过,可是低二天你发现你的电脑restart,这时的你可能只能问上帝了,how can i do?
*restart,就是将一个复杂的模型分析过程分成很多的阶段,甚至是一个increatment step
一个阶段,你可以对每个阶段的结果进行检验,然后进入下一个阶段进行分析。
2.重启动需要那些文件
对于standard来说,.res,.mdl,.stt,.prt,.odb,这些文件是用于重启动的,explict是.abq,.stt,.prt,.odb.
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