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abaqus接触分析的常见问题

abaqus接触分析的常见问题
abaqus接触分析的常见问题

CAE(计算机辅助工程)是一门复杂的工程科学,涉及仿真技术、软件、产品设计和力学等众多领域。世界上几大CAE公司各自以其独到的技术占领着相应的市场。ABAQUS有限元分析软件拥有世界上最大的非线性力学用户群,是国际上公认的最先进的大型通用非线性有限元分析软件之一。它广泛应用于机械制造、石油化工、航空航天、汽车交通、土木工程、国防军工、水利水电、生物医学、电子工程、能源、地矿、造船以及日用家电等工业和科学研究领域。ABAQUS在技术、品质和可靠性等方面具有卓越的声誉,可以对工程中各种复杂的线性和非线性问题进行分析计算。

《ABAQUS有限元分析常见问题解答》以问答的形式,详细介绍了使用ABAQUS建模分析过程中的各种常见问题,并以实例的形式教给读者如何分析问题、查找错误原因和尝试解决办法,帮助读者提高解决问题的能力。

《ABAQUS有限元分析常见问题解答》一书由机械工业出版社出版。

16.1.1点对面离散与面对面离散

【常见问题16-1】

在ABAQUS/Standard分析中定义接触时,可以选择点对面离散方法(node-to-surfac e-dis-cre-tization)和面对面离散方法(surface-to-surfacediscretization),二者有何差别?

『解答』

在点对面离散方法中,从面(slavesurface)上的每个节点与该节点在主面(mastersur face)上的投影点建立接触关系,每个接触条件都包含一个从面节点和它的投影点附近的一组主面节点。

使用点对面离散方法时,从面节点不会穿透(penetrate)主面,但是主面节点可以穿透从面。

面对面离散方法会为整个从面(而不是单个节点)建立接触条件,在接触分析过程中同时考虑主面和从面的形状变化。可能在某些节点上出现穿透现象,但是穿透的程度不会很严重。

在如图16-l和图16-2所示的实例中,比较了两种情况。

1)从面网格比主面网格细:点对面离散(图16-1a)和面对面离散(图16-2a)的分析结果都很好,没有发生穿透,从面和主面都发生了正常的变形。

2)从面网格比主面网格粗:点对面离散(图16-1b)的分析结果很差,主面节点进入了从面,穿透现象很严重,从面和主面的变形都不正常;面对面离散(图16-2b)的分析结果相对较好,尽管有轻微的穿透现象,从面和主面的变形仍比较正常。

从上面的例子可以看出,在为接触面划分网格时需要慎重,无论使用点对面离散还是面对面离散,都应尽量保证从面网格不能比主面网格粗。关于从面和主面的选择方法,请参见《实例详解》第5.2.2节“定义接触对”。

选用离散方法时,还应考虑以下因素。

1)一般情况下,面对面离散得到的应力和压强的结果精度要高于点对面离散。

2)面对面离散需要分析整个接触面上的接触行为,其计算代价要高于点对面离散。一般情况下,二者的计算代价相差不是很悬殊,但在以下情况中,面对面离散的计算代价将会大很多:

①模型中的大部分区域都涉及到接触问题。

②主面的网格比从面的网格细化很多。

③接触对中包含了多层壳,一个接触对中的主面是另一接触对中的从面。

3)如果从面是基于节点的(即从面类型为NodeRegion,而不是Surface),则不能使用面对面离散化方法。

相关内容的详细介绍,请参见ABAQUS6.7帮助文档《ABAQUSAnalysisUser’sManua l》第29.2.1节“DefiningcontactpairsinABAQUS/Standard”。

【常见问题16-2】

提交ABAQUS/Standard分析作业后,为何在MSG文件中看到以下提示信息:

CONTACTPAIR(ASSEMBLY-BLANKBOT,ASSEMBLY_TIE-1_DIEDURF)NODEBLANK-1.5IS

OVERCLOSEDBY0.0512228WHICHISTOOSEVERE.(出现了严重的过盈接触)

『解答』

可以从以下几个方面查找原因:

1)如果上述提示信息中所提到的接触面是刚体、壳单元、膜单元、梁单元或桁架单元上的面,则有可能是在定义此接触面时没有选择正确的发生接触的那一侧,即接触面的法线方向错误。

提示:对于可变形的实体单元,ABAQUS/CAE会自动选择正确的法线方向(指向实体的外部)。

当接触面的法线方向错误时,如果使用了点对面离散,会在MSG文件中看到上述提示信息,分析无法收敛。如果使用了面对面离散,不会出现上述提示信息,分析仍然可以完成,但分析结果是异常的(例如出现严重的穿透现象)。

在Visualization功能模块中可以显示接触面的法线方向,方法是单击(CommonOpti ons)按钮,在Normals标签页下选中Shownormals(如图16-3所示),并且要注意选择On surfaces(面的法向),而不是Onelements(单元的方向)。另外,在云纹图的模式下不能显示解析刚体表面的法向,只有在未变形图或变形图的模式下才可以显示。

一对接触面的法向应该是互相指向对方的,第16.3.2节“接触分析综合实例2”提供了一个接触面法线方向定义错误的实例。

2)如果接触面的法线方向是正确的,但分析仍无法收敛,应检查模型中的过盈量是否太大。如果存在此问题应修改模型,令过盈量从O开始逐渐增大,例如,可以使用,C

ONTACTINTERFERENCE和线性递增的幅值曲线定义过盈接触,详见《实例详解》第5.2.4节“设定接触面之间的距离或过盈量”。

3)如果接触面的法线方向是正确的,这种“过盈量太大”的信息只是在MSG文件中偶尔出现,而且出现此信息的分析步最终能够收敛,分析结果也一切正常,就没有问题。

在接触分析的求解过程中,ABAQUS/Standard会迭代尝试各种可能的位移状态,如果某个位移状态造成过盈量太大,ABAQUS/Standard就会显示上述提示信息,然后尝试另外一个位移状态。换言之,这个太大的过盈量有可能仅仅是ABAQUS/Standard在尝试求解过程中的一个中间状态,并不一定是模型本身存在错误。

在《实例详解》第6.4节“实例3:弯曲成形过程模拟”的实例中,就可以在随书光盘的以下MSG文件中看到类似的“过盈量太大”的提示信息:\Dem06-Forming\AnalysisResu lts\Forming.msg。

16.1.2有限滑动和小滑动

【常见问题16-3】

什么是有限滑动(finitesliding)和小滑动(smallsliding)?

『解答』

在ABAQUS/Standard分析中定义接触时,有两种判断接触状态的跟踪方法可供选择:

1)有限滑动。如果两个接触面之间的相对滑动或转动量较大(例如,大于接触面上的单元尺寸),就应该选择有限滑动,它允许接触面之间出现任意大小的相对滑动和转动。在分析过程中,ABAQUS将会不断地判断各个从面节点与主面的哪一部分发生了接触,因此计算成本较高。

在使用有限滑动、点对面离散时,应尽量保证主面是光滑的,否则主面的法线方向会出现不连续的变化,容易出现收敛问题。在主面的拐角处应使用过渡圆弧,并在圆弧上划分足够数量的单元。

在使用点对面离散时,如果主面是变形体或离散刚体的表面,ABAQUS/Standard会自动对不光滑的主面做平滑(Smoothing)处理,默认的平滑系数为0.2。面对面离散则没有这种平滑功能,因此如果工程实际要求主面必须有尖角,使用点对面离散可能会比面对面离散更容易收敛。

2)小滑动。如果两个接触面之间的相对滑动或转动量很小(例如,小于接触面上单元尺寸的20%),就可以选择小滑动。在分析开始时刻,ABAQUS就确定了各个从面节点与主面是否接触、与主面的哪个区域接触,并在整个分析过程中保持这些关系不变,因此计算成本较低。

关于有限滑动和小滑动的详细介绍,请参见《实例详解》第5.2.3节“有限滑移和小滑移”和ABAQUS6.7帮助文档《ABAQUSAnalysisUser'sManual》第29.2.2节“Contactfor mul-ationforABAQUS/Standardcontactpairs”。

【常见问题16-4】

分析接触问题时,是否必须在Step功能模块中打开几何非线性开关(将Nlgeom

设为ON)?

『解答』

只有分析几何非线性问题(大位移、大转动、初始应力、几何刚化或突然翻转等)时才需要将Nlgeom设为ON。接触分析是非线性问题,但不一定是几何非线性问题,常见的情况有以下几种:

1)如果接触面之间会发生较大的相对位移或转动,则定义接触时应选择有限滑动,并将Nlgeom设为ON。

2)如果接触面之间的相对位移和转动都很小,模型各处都不会发生大的位移或转动,则定义接触时应选择小滑动,并将Nlgeom设为OFF。

3)如果接触面之间的相对位移和转动都很小,但模型出现了大的位移或转动(例如刚体转动),则定义接触时应选择小滑动,并将Nlgeom设为ON。

将Nlgeom设为ON可能会增加模型收敛的难度,增加计算成本。但如果模型发生了大的位移或转动,而仍将Nlgeom设为OFF,也可能导致计算不收敛。

关于非线性问题的详细介绍,请参见本书第15.1节“线性分析与非线性分析”。

【常见问题16-5】

壳或膜单元都是有厚度的,但在ABAQUS/CAE中它们被显示为无厚度的面。在ABAQUS/S tandard中为它们定义接触时,是否需要让接触面之间保留一定距离,以体现其厚度?

『解答』

有以下几种可能的情况:

1)如果选择了点对面离散的小滑动、面对面离散的小滑动或面对面离散的有限滑动,默认情况下ABAQUS/Standard会考虑壳或膜的厚度,在建模时应根据厚度让接触面之间保留相应的距离。如果希望忽略壳和膜的厚度,可以在定义接触时选中Excludeshell/membrane elementthickness。

提示:默认情况下,壳或膜在ABAQUS/CAE中的面是它们的中性面。如果需要,可以偏置此面,相关内容请参见ABAQUS6.7帮助文档《ABAQUSAnalysisUser’sManual》第23.6.3节“Definingtheinitialgeometryofconventionalshellelements”。

2)如果选择了点对面离散的有限滑动,或者从面类型是基于节点的,则无法考虑壳或膜的厚度。

本节第16.3节“ABAQUS/Standard接触分析综合实例”中的【综合实例16.21演示了一个具体的例子

ABAQUS常用技巧归纳(图文并茂).

ABAQUS学习总结 1.ABAQUS中常用的单位制。-(有用到密度的时候要特别注意) 单位制错误会造成分析结果错误,甚至不收敛。 2.ABAQUS中的时间 对于静力分析,时间没有实际意义(静力分析是长期累积的结果)。对于动力分析,时间是有意义的,跟作用的时间相关。 3.更改工作路径 4.对于ABAQUS/Standard分析,增大内存磁盘空间会大大缩短计算 时间;对于ABAQUS/Explicit分析,生成的临时数据大部分是存储在内存中的关键数据,不写入磁盘,加快分析速度的主要方法是提高CPU的速度。 临时文件一般存储在磁盘比较大的盘符下

提高虚拟内存

5.壳单元被赋予厚度后,如何查看是否正确。 梁单元被赋予截面属性后,如休查看是否正确。 可以在VIEW的DISPLAY OPTION里面查看。 6.参考点 对于离散刚体和解析刚体部件,参考点必须在PART模块里面定义。而对于刚体约束,显示休约束,耦合约束可以在PART ,ASSEMBLY,INTERRACTION,LOAD等定义参考点. PART模块里面只能定义一个参考点,而其它的模块里面可以定义很多个参考点。

7.刚体部件(离散刚体和解析刚体),刚体约束,显示体约束 离散刚体:可以是任意的形状,无需定义材料属性,要定义参考点,要划分网格。 解析刚体:只能是简单形状,无需定义材料属性,要定义参考点,不需要划分网格。 刚体约束的部件:要定义材料属性,要定义参考点,要划分网格。显示体约束的部件:要定义材料属性,要定义参考点,不需要要划分网格(ABAQUS/CAE会自动为其要划分网格)。 刚体与变形体比较:刚体最大的优点是计算效率高,因为它在分析作业过程中不参与所在基于单元的计算,此外,在接触分析,如果主面是刚体的话,分析更容易收敛。 刚体约束和显示体约束与刚体部件的比较:刚体约束和显示体约束的优点是去除约束后,就可以立即变为变形体。 刚体约束与显示体约束的比较:刚体约束的部件会参与计算,而显示约束的部件不会参与计算,只是用于显示作用。 8.一般分析步与线性摄动分析步 一般分析步:每个分析步的开始状态都是前一个分析步结束时刻的模型状态; 如果不做修改的话,前一个分析步所施加的载荷,边界条件,约束都会延续到当前的分析步中;所定义的载荷,边界条件以及得到的分析结果都是总量。

abaqus接触问题技巧整理

接触问题技巧整理 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=0.02 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! 11、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.

(仅供参考)《ABAQUS-有限元分析常见问题解答》常见问题汇总

第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题第一篇基础篇

第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题 第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题 1.1 Abaqus 的基本约定 1.1.1 自由度的定义 【常见问题1-1】 Abaqus 中的自由度是如何定义的? 1.1.2 选取各个量的单位 【常见问题1-2】 在 Abaqus 中建模时,各个量的单位应该如何选取? 1.1.3 Abaqus 中的时间 【常见问题1-3】 怎样理解 Abaqus 中的时间概念?

第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题 1.1.4 Abaqus 中的重要物理常数 【常见问题1-4】 Abaqus 中有哪些常用的物理常数? 1.1.5 Abaqus 中的坐标系 【常见问题1-5】 如何在 Abaqus 中定义局部坐标系? 1.2 Abaqus 中的文件类型及功能 【常见问题1-6】 Abaqus 建模和分析过程中会生成多种类型的文件,它们各自有什么作用? 【常见问题1-7】 提交分析后,应该查看 Abaqus 所生成的哪些文件? 1.3 Abaqus 的帮助文档 1.3.1 在帮助文档中查找信息 【常见问题1-8】 如何打开 Abaqus 帮助文档?

第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题 【常见问题1-9】 Abaqus 帮助文档的内容非常丰富,如何在其中快速准确地找到所需要的信息? 1.3.2 在 Abaqus/CAE 中使用帮助 【常见问题1-10】 Abaqus/CAE 的操作界面上有哪些实时帮助功能? 【常见问题1-11】 Abaqus/CAE 的 Help 菜单提供了哪些帮助功能? 1.4 更改工作路径 【常见问题1-12】 Abaqus 读写各种文件的默认工作路径是什么?如何修改此工作路径? 1.5 Abaqus 的常用 DOS 命令 【常见问题1-13】 Abaqus 有哪些常用的 DOS 命令?

ABAQUS常见错误与警告信息汇总

*************************错误与警告信息汇总************************* --------------简称《错误汇总》 %%%%%%%%%%%%%%% @@@ 布局 @@@ &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& AB系列:常见错误信息 C系列:常见警告信息 D系列:cdstudio斑竹总结的fortran二次开发的错误表 E系列:网格扭曲%%%%%%%%%%%%%%%%% @@@@@@ &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 模型不能算或不收敛,都需要去monitor,msg文件查看原因,如何分析这些信息呢?这个需要具体问题具体分析,但是也存在一些共性。这里只是尝试做一个一般性的大概的总结。 如果你看见此贴就认为你的warning以为迎刃而解了,那恐怕令你失望了。不收敛的问题千奇万状,往往需要头疼医脚。接触、单元类型、边界条件、网格质量以及它们的组合能产生许多千奇百怪的警告信息。企图凭一个警告信息就知道问题所在,那就只有神仙有这个本事了。一个warning出现十次能有一回参考这个汇总而得到解决了,我们就颇为欣慰了。 我已霸占2楼3楼4楼,以便分类并续加整理。 斑竹可随意编辑或者添加你们觉得合适的条目和链接,其他版友有warning方面的疑问请回复到这个帖子,大家集思广益,斑竹们也可以集中讨论并定期汇总到1-4楼。 类似于: Fixed time is too large Too many attamps have been made THE SOLUTION APPEARS TO BE DIVERGING. CONVERGENCE ISJUDGED UNLIKELY. Time increment required is less than the minimum specified 这样的信息几乎是无用信息(除了告诉你的模型分析失败以外,没有告诉你任何有用的东西)。宜再查找别的信息来考察。根据经验,改小增量步也不一定能收敛,虽然也有人报告过改好的先例,我是从来没有遇到过,也从来没有那个奢望。所以我一般从模型的设置入手。原则上本贴只欢迎以下回帖: 1)你出现了已经解决的错误信息or解决不了的错误信息,可以回帖附上信息,并对模型和症状加以描述(斑竹会酌情加分); 2)你发现某个帖子有已经解决的错误信息or解决不了的错误信息, 可以提供链接(斑竹会加分); 3)你发现某一条错误信息可能还存在别的情况or别的应对方案, 可以回帖说明(斑竹会加分) 必须说明的是:Error和warning的性质是完全不同的。Error意味着运算失败,but出现warning可能还能算,而且有些运算必定会出现warning(比如接触分析必定出“负特征值”,下有详述)。很多警告只是通知性质的,或者只是说明一下而已,不一定都是模型有问题。比如以下warning完全可以忽略: xxxxx will (not)printed,这种只是通知你一声,某些玩意儿不输出了。还有: The parameter frequency cannot be used with the parameter field. It will be ignored(都说某某被ignored了).

abaqus常见问题精简

Numerical Singularity 说明出现刚体位移 过约束(Overconstraint) 接触对的主面上不能有尖角,桩的两个侧面要分别定义接触对,底部可能可以用tie. slave surface的网格要比master surface细。 过约束可能是因为被挖的土上既定义了接触,又要被杀死,这二者相矛盾。可以试试为每段被挖的土单独定义一个接触,挖土时先deactivate这个接触,再杀死单元。 Zero pivot 往往意味着OVERCONSTRAINT。此警告信息如果只是出现在dat文件中,没有出现在msg文件中,就没问题,说明ABAQUS自动解决了过约束问题。如果overconstraint警告信息也出现在msg文件中,说明ABAQUS无法自动解决此问题,这时分析往往不会收敛,在后处理时可以用display group显示出现过约束的node set WarnNodeSolvProbZeroPiv_2_1_1_1_1. 这时需要你自己修改模型,避免过约束 负特征值 如果只有负特征值警告,没有numberical singularity, 计算能收敛,就没问题, 是非线性问题迭代过程中的正常现象. 塑性问题不收敛的常见现象 塑性问题不收敛时,msg文件中的常见现象是 1)出现很多equilibrium iteration,且TIME INCREMENT 不断减小; 2)始终出现***warning: the strain increment has exceeded fifty times the strain to cause first yield at 1 points ***warning: the strain increment is so large that the program will not attempt the plasticity calculation at 1 points 3)在msg文件的结尾显示 ***note: the solution appears to be diverging. convergence is judged unlikely. ***error: too many attempts made for this increment 接触问题和塑性材料不要用二阶单元 不要在塑性材料上施加点载荷 下列警告都是非线性问题迭代过程中的正常现象,是ABAQUS正在尝试找到正确的解: ***warning: the system matrix has 8 negative eigenvalues. ***warning: the strain increment has exceeded fifty times the strain to cause first yield at 34 points ***warning: excessive distortion at a total of 2 integration points in solid (continuum) elements ***note: elements are distorting excessively. convergence is judged unlikely (以当前的increment不能收敛,自动减小increment,重新迭代). 在后处理时可以看到大变形而严重扭曲的单元,应在这些地方进行网格细化。 在msg文件中看到反复出现 severe discontinuity iteration 8 ends contact change summary: 0 closures 5 openings. severe discontinuity iteration 9 ends contact change summary: 5 closures 0 openings.

ABAQUS常见错误汇总

模型不能算或不收敛,都需要去monitor,msg文件查看原因,如何分析这些信息呢?这个需要具体问题具体分析,但是也存在一些共性。这里只是尝试做一个一般性的大概的总结。如果你看见此贴就认为你的warning以为迎刃而解了,那恐怕令你失望了。不收敛的问题千奇万状,往往需要头疼医脚。接触、单元类型、边界条件、网格质量以及它们的组合能产生许多千奇百怪的警告信息。企图凭一个警告信息就知道问题所在,那就只有神仙有这个本事了。一个warning出现十次能有一回参考这个汇总而得到解决了,我们就颇为欣慰了。 类似于: Fixed time is too large Too many attamps have been made THE SOLUTION APPEARS TO BE DIVERGING. CONVERGENCE ISJUDGED UNLIKELY. Time increment required is less than the minimum specified 这样的信息几乎是无用信息(除了告诉你的模型分析失败以外,没有告诉你任何有用的东西)。宜再查找别的信息来考察。根据经验,改小增量步也不一定能收敛,虽然也有人报告过改好的先例,我是从来没有遇到过,也从来没有那个奢望。所以我一般从模型的设置入手。 必须说明的是:Error和warning的性质是完全不同的。Error意味着运算失败,but出现warning 可能还能算,而且有些运算必定会出现warning(比如接触分析必定出“负特征值”,下有详述)。很多警告只是通知性质的,或者只是说明一下而已,不一定都是模型有问题。比如以下warning完全可以忽略: xxxxx will (not)printed,这种只是通知你一声,某些玩意儿不输出了。还有: The parameter frequency cannot be used with the parameter field. It will be ignored(都说某某被ignored了). A系列 如果模型能算,且结果合理,那么大部分警告信息可以不管。但是以下除外: 1 numerical sigularity(数值奇异):刚体位移(欠约束) solver problem. numerical sigularity when processing node105 instance pile D.O.F. 1 ratio=1.735e13 2 Zero pivot(零主元):过约束或者欠约束。 这2个问题一般都意味着模型约束存在问题。1)、2)都会伴随着产生大量负特征值。解决方案当然第一步是检查约束了。 B系列 有一些直接导致计算aborted,那就得仔细分析了,比如: 1 xxxxx is not a valid in ABAQUS/Standard(告诉你这种计算standard不支持了,换别的) 2 missing property 在perperty步检查材料属性是不是都加上了。如果有梁单元,看看梁法向定义对了没有。 3 Detected lock file Job-1.lck. Please confirm that no other applications are attempting to write to the output database associated with this job before removing the lock file and resubmitting.

Abaqus Explicit 接触问题

1. Abaqus/Explicit 中的接触形式 双击Interactions,出现接触形式定义。分为通用接触(General contact)、面面接触(Surface-to-Surface contact)和自接触(Self-contact)。 1. 通用接触General contact 通用接触用于为多组件,并具有复杂拓扑关系的模型建模。 General contact algorithm ?The contact domain spans multiple bodies (both rigid and deformable) ?Default domain is defined automatically via an all-inclusive element-based surface ?The method is geared toward models with multiple components and complex topology。 ?Greater ease in defining contact model 2. Surface-to-Surface contact Contact pair algorithm ?Requires user-specified pairing of individual surfaces ?Often results in more efficient analyses since contact surfaces are limited in scope 3. 自接触(Self-contact) 自接触应用于当部件发生变形时,可能导致自己的某两个或多个面发生接触的情况。如弹簧的压缩变形,橡胶条的压缩。

abaqus常见错误

abaqus的隐式求解的就是求算出一个很大的刚度矩阵的解,这个方程能否通过一次一次的迭代到最后达到一个系统默认的收敛准则标准的范围之内,就决定了这一次计算能否收敛。因此要收敛的话,系统与上一个分析步的边界条件区别越小的话,系统就越容易找到收敛解。针对这一点,我们可以得到下面的几种方法来尽可能的使系统的方程的解尽可能的接近上一步,以达到收敛。下面的方法的指导思想是:尽可能小的模型,前后两个分析步的改变尽可能的少。 1. 接触分析真正加载之前,设置一个接触步让两个面接触上来,在这个步骤里面,接触面的过盈小一点好,比如0.001.接下去再把作用与两个接触体的力及接触方向的自由度放开。 2. 如果系统的载荷很多的话,将系统的载荷分做多步进行加载,一次性全上可能使系统无法在规定的迭代次数内收敛。所以根据需要分开,让abaqus的内核慢慢消化去。少吃多餐在这边好像也是成立的。 3. 系统有多个接触的话,也最好如载荷一样,分成几个step让他们接触上。这样的做法会让你以后在模型的修改中更有方向性。 4. 模型还是不收敛的话,你可以看一下是在哪一步或者那个inc不收敛。对于第一步直接不收敛的话,如果模型是像我上面把载荷和接触分成很多步建立的话,可以把载荷加载的顺序换一下。如果你把第二个加载的载荷换到第一步以后,计算收敛了,那影响收敛的主要问题应该就是原来第一个加载或着接触影响的。这种情况下面一般算到这个加载的时候还是不会收敛。这个时候可以考虑是否有什么其他办法能够使步骤的变化与上一步变动小一点,比如第一点里面提到,或者继续把这个载荷细分呢? 5. 对于接触分析不收敛的情况,可以自己看一下模型的接触面。有时候是overclosure,这个时候在assemble里面将模型相对位置稍微移动下或者用接触里面的那个adjust only to remove overclose,不过或一种方法会使你的网格扭曲变形。问题不大也是可以用的。有的时候是因为,模型中的两个接触面变成了一个点和一个面接触,而点或者面中有一个位置并不是很稳定。这个时候就会出现了dividing,有时候求解无法成功。这时候可以看一下是不是能够将模型该 处稍微改一下呢?或者将该处的网格细化一下。 6. 模型实在是比较大的话,可以修改solver的设定,将迭代次数改大一点。对于开始计算就不收敛的,而在迭代次数到了以后时间增量还不是很小的话,可以将initial和minimum改小一点。模型越大的话这边可以改的越小,特别是前后两个step变化比较大的情况下。但对于模型不是很大的情况下,太小的时间增量是意义不大的,问题应该从模型当中是否有错误去考虑。 7. 模型太大的话会导致求解的方程太大,不需要的不重要的接触最好从模型当中去除。这样的话对结果影响也不会很大,而且可以是计算时间大大的减少。 8. 对于收敛准则的修改还是很不推荐的,应作为下下策使用。

总结Abaqus操作技巧总结(个人)

Abaqus操作技巧总结 打开abaqus,然后点击file——set work directory,然后选择指定文件夹,开始建模,建模完成后及时保存,在进行运算以前对已经完成的工作保存,然后点击job,修改inp文件的名称进行运算。切记切 记!!!!!! 1、如何显示梁截面(如何显示三维梁模型) 显示梁截面:view->assembly display option->render beam profiles,自己调节系数。 2、建立几何模型草绘sketch的时候,发现画布尺寸太小了 1)这个在create part的时候就有approximate size,你可以定义合适的(比你的定性尺寸大一倍); 2)如果你已经在sketch了,可以在edit菜单--sketch option ——general--grid更改 3、如何更改草图精度 可以在edit菜单--sketch option ——dimensions--display——decimal更改 如果想调整草图网格的疏密,可以在edit菜单--sketch option ——general——grid spacing中可以修改。 4、想输出几何模型 part步,file,outport--part 5、想导入几何模型? part步,file,import--part 6、如何定义局部坐标系 Tool-Create Datum-CSYS--建立坐标系方式--选择直角坐标系or柱坐标系or球坐标 7、如何在局部坐标系定义载荷

laod--Edit load--CSYS-Edit(在BC中同理)选用你定义的局部坐标系 8、怎么知道模型单元数目(一共有多少个单元) 在mesh步,mesh verify可以查到单元类型,数目以及单元质量一目了然,可以在下面的命令行中查看单元数。 Query---element 也可以查询的。 9、想隐藏一些part以便更清楚的看见其他part,edge等 view-Assembly Display Options——instance,打勾 10、想打印或者保存图片 File——print——file——TIFF——OK 11、如何更改CAE界面默认颜色 view->Grahphic options->viewport Background->Solid->choose the wite colour! 然后在file->save options. 12、如何施加静水压力hydrostatic load --> Pressure, 把默认的uniform 改为hydrostatic。这个仅用于standard,显式分析不支持。 13、如何检查壳单元法向 Property module/Assign/normal 14、如何输出单元体积 set步---whole model ----volume/Tickness/Corrdinate-----EVOL 15、如何显示最大、最小应力 在Visualization>Options>contour >Limits中选中Min/Max:Show Location,同样的方法可以知道具体指定值的位置。 16、如何在Visualization中显示边界条件 View——ODB display option——entity display——show boundary conditions 17、后处理有些字符(图例啊,版本号啊,坐标系啊)不想显示, viewport-viewport annotation option ,选择打勾。同样可以修改这些字体大小、位置等等。

abaqus接触动力学分析

部件模态综合法 随着科学和生产的发展,特别是航空、航天事业的发展,越来越多的大型复杂结构被采用,这使得建模和求解都比较困难。一方面,一个复杂结构势必引入较多的自由度,形成高维的动力学方程,使一般的计算机在内存和求解速度方面都难以胜任,更何况一般的工程问题主要关心的是较低阶的模态。仅为了获取少数的几个模态,必须为求解高维方程付出巨大的代价也是不合适的。另一方面,正是由于结构的庞大和复杂,一个完整的结构往往不是在同一地区生产完成的,可能一个结构的各个主要零部件不得不由不同的地区、不同的厂家生产。而且由于试验条件的限制只能进行部件的模态实验,而无法对整体结构进行模态实验。针对这些主要的问题,为了获得大型、复杂结构的整体模态参数,于是发展了部件模态综合法。 部件模态综合法又叫子结构耦合法。它的基本思想是按工程观点或结构的几何轮廓,并遵循某些原则要求,把完整的结构进行人为抽象肢解成若干个子结构(或部件);首先对子结构(或部件)进行模态分析,然后经由各种方案,把它们的主要模态信息(常为低阶主模态信息)予以保留,并借以综合完整结构的主要模态特征。它的主要有点是,可以通过求解若干小尺寸结构的特征问题来代替直接求解大型特征值问题。同时对各个子结构可分别使用各种适宜的数学模型和计算程序,也可以借助试验的方法来获得他们的主要模态信息。 对于自由振动方程在数学上讲就是固有(特征)值方程。特征值方程的解不仅给出了特征值,即结构的自振频率和特征矢量——振兴或模态,而且还能使结构在动力载荷作用下的运动方程解耦,即所谓的振型分解法或叫振型叠加法。因此,特征值问题的求解技术,对于解决结构振动问题来说吧,是非常重要的。 考虑阻尼的振型叠加法 振型叠加法的定义:将结构各阶振型作为广义坐标系,求出对应于各阶振动的结构内力和位移,经叠加后确定结构总响应的方法。 振型叠加法的使用条件: ?(1)系统应该是线性的:线性材料特性,无接触条件,无非线性几何效应。 ?(2)响应应该只受较少的频率支配。当响应中各频率成分增加时,例如撞击和冲击问题,振型叠加技术的有效性将大大降低。 ?(3)载荷的主要频率应在所提取的频率范围内,以确保对载荷的描述足够精确。 ?(4)由于任何突然加载所产生的初始加速度应该能用特征模态精确描述。 ?(5)系统的阻尼不能过大。

ABAQUS常见问题汇总

HM——ABA接口问题 简洁一些,引用小宝斑竹在接口问题中的体会:“关于hm-abaqus的接口补充说明 经常用HM-abqus的人或者刚开始使用的人,对于软件的接口一般存在以下问题: 1、INP文件导入abaqus出错。 2、在abaqus里选择加载面,设置材料属性不方便。(也可以理解为没有几何元素的模型在网格上选取东东比较困难) 除了以上的两种,暂时我还没发现其他的问题。 对于1,只要前处理没有除网格外的载荷信息,并且所有关键字名称都没有数字,那么恭喜你,它一定不会出错。(当然,有些人说abaqus/cae有很多关键字不支持,但是hm支持。我的建议是:有那功夫,或许INP文件都改完了) 对于2,首先声明,所有在hm里建立的SET,都会出现在abaqus assembly里的set里,所以在abaqus里加载的时候,都是可以调用的,你所要做的就是正确的建立node set or element set。很多人知道在abaqus part里也有个set,那个是干什么的呢?目前我就是用来操作材料施加的。很多时候模型是各种复杂材料的混合,如果在abaqus里直接赋予,选取模型区域的手段有限(单个点,点到手抽筋;by angle,很多地方选不上,选到眼花;by set,在abaqus里建立part set的难度不下于手动点),我的建议:在hm里赋予一个空材料属性给相关的区域(hm 里有几何元素,选起来简直就是小CASE),到了abaqus里,软件会自动为你的每个材料区建立一个新的part set,这时候,空的材料属性要炸要炒随你便。 剩下的问题都不是问题。” 论坛问题汇总 1、hypermesh导入abaqus有单元显示、无模型显示。 答:这个问题很常见,不仅在hypermesh_to_abaqus中有人问,在HM与其它软件接口也有人反复问。首先要肯定的是导入过程没有任何问题。 在此,引用老向版主的一段话来回答 “版上不停的有人问为什么HM不能导出几何.看的人都烦了. 为什么要导出几何呢?* H/ _/ m' j; C ? @ 不同的软件,对几何的理解是不一样的, 所以才有这么多的不同的几何格式.; E0 H- x8 ?0 m5 D k 如果要导出几何,HM还得去研究你abaqus/ansys/patran内部是如何理解几何的,这是个浩大的工程.- M) S0 M! \( \ 你应该知道,对于求解器来说,它只需要知道节点,单元,材料,载荷等信息就能够求解了. 要几何干什么呢?' X- q3 w G) A6 H8 A5 j" i, d: \ 几何模型的作用仅仅是为了得到节点,网格.. 一旦有节点,网格有了,几何模型就可以扔掉了.* i$ c3 E& ~( C6 x4 n" V# R2 I 后处理程序本身也是基于有限元模型的,而不是基于几何模型的.! D6 K6 C' ?7 r9 j8 g 你既然打算用HM做前处理,就干脆一点,把所有的东西都在HM里面做好,然后提交给 abaqus/nastran计算就行了. p4 l9 W, t! u9 X( }

abaqus接触分析的常见问题

CAE(计算机辅助工程)是一门复杂的工程科学,涉及仿真技术、软件、产品设计和力学等众多领域。世界上几大CAE公司各自以其独到的技术占领着相应的市场。ABAQUS有限元分析软件拥有世界上最大的非线性力学用户群,是国际上公认的最先进的大型通用非线性有限元分析软件之一。它广泛应用于机械制造、石油化工、航空航天、汽车交通、土木工程、国防军工、水利水电、生物医学、电子工程、能源、地矿、造船以及日用家电等工业和科学研究领域。ABAQUS在技术、品质和可靠性等方面具有卓越的声誉,可以对工程中各种复杂的线性和非线性问题进行分析计算。 《ABAQUS有限元分析常见问题解答》以问答的形式,详细介绍了使用ABAQUS建模分析过程中的各种常见问题,并以实例的形式教给读者如何分析问题、查找错误原因和尝试解决办法,帮助读者提高解决问题的能力。 《ABAQUS有限元分析常见问题解答》一书由机械工业出版社出版。 16.1.1点对面离散与面对面离散 【常见问题16-1】 在ABAQUS/Standard分析中定义接触时,可以选择点对面离散方法(node-to-surfac e-dis-cre-tization)和面对面离散方法(surface-to-surfacediscretization),二者有何差别? 『解答』 在点对面离散方法中,从面(slavesurface)上的每个节点与该节点在主面(mastersur face)上的投影点建立接触关系,每个接触条件都包含一个从面节点和它的投影点附近的一组主面节点。 使用点对面离散方法时,从面节点不会穿透(penetrate)主面,但是主面节点可以穿透从面。 面对面离散方法会为整个从面(而不是单个节点)建立接触条件,在接触分析过程中同时考虑主面和从面的形状变化。可能在某些节点上出现穿透现象,但是穿透的程度不会很严重。 在如图16-l和图16-2所示的实例中,比较了两种情况。

abaqus螺栓连接的接触分析(网络软件)

*HEADING 定义装配载荷,例子使用的是实体单元 *NODE 可选定义预紧节点 *SURFACE,NAME=名字 数据行:指定单元和相应的面来定义预紧截面 *PRE-TENSION SECTION,SURFACE=名字,NODE=预紧节点** *STEP ** 预紧截面的使用 *STATIC 控制时间增量步的数据行 *CLOAD 预紧节点,1,预紧力的值 或者 *BOUNDARY,AMPLITUDE=amplitude 预紧节点, 1, 1,紧固调整 *END STEP *STEP ** 保持紧固调整并施加新的载荷 *STATIC 或*DYNAMIC 控制时间增量步的数据行 *BOUNDARY,FIXED pre-tension_node, 1, 1 *BOUNDARY 定义其他边界条件的数据行 *CLOAD 或*DLOAD 定义其他载荷条件的数据行 … *END STEP

abaqus螺栓连接的接触分析 2012-02-13 19:09:34| 分类:ABAQUS | 标签:|举报|字号大中小订阅 NO.1 螺栓连接的简化 由于螺纹处的应力应变不是关心的重点,因此,为简化建模,避免收敛困难,在螺钉和螺孔内表面之间建立绑定约束(tie)。这样得到的模型会比实际结构刚硬。 建立绑定约束的两个面在整个分析过程中都会紧密连接在一起,不会分开,如同一个整体。 Tie绑定约束,Position Tolerance(位置误差限度)设为Specify distance:XXX. 含义:与主面距离小于此限度的从面节点都会受到绑定约束。对于在位置误差限度内的从面节点,ABAQUS将调整其初始坐标,使其与主面的距离为0。注意不要将值设太大,以免由于调整从面节点位置,而造成较差的单元形状。 NO.2 预紧力的模拟 在abaqus中模拟螺钉预紧力的两种方式:1、施加螺栓载荷(bolt load); 2、定义过盈接触(contact interference)。 1、施加螺栓载荷(bolt load) 可以模拟螺钉的预紧力和各种均匀预应力。定义螺栓载荷时,需要指定螺钉上的一个受力截面。施加螺栓载荷的方式三种:A、Apply force:指定预紧力。B、Adjust length:调整螺钉长度。C、Fix at current length:保持螺钉当前长度。 注意:螺栓载荷为正值时表示使受力部件缩短;螺栓载荷为负值时表示受力部件伸长。 在做螺栓接触分析时,可以设好几个分析步,已达到平稳接触。在前几步使用Apply force,在后几步用Fix at current length。含义:在该分析步的开始,去除螺钉的预紧力,让螺钉保持上一步结束时的长度。在该步分析结束后,如果有其他外载荷,螺钉长度会发生变化。 2、定义过盈接触(contact interference)。

Abaqus常见错误信息

错误与警告信息汇总 模型不能算或不收敛,都需要去monitor ,msg文件查看原因,如何分析这些信息呢?这个需要具体问题具体分析,但是也存在一些共性。这里只是尝试做一个一般性的大概的总结。不收敛的问题千奇万状,往往需要头疼医脚。接触、单元类型、边界条件、网格质量以及它们的组合能产生许多千奇百怪的警告信息。企图凭一个警告信息就知道问题所在,那就只有神仙有这个本事了。一个warning 出现十次能有一回参考这个汇总而得到解决了,我们就颇为欣慰了。 说明的是:Error 和warning 的性质是完全不同的。Error 意味着运算失败,but 出现warning 可能还能算,而且有些运算必定会出现warning (比如接触分析必定出“负特征值”,下有详述)。很多警告只是通知性质的,或者只是说明一下而已,不一定都是模型有问题。比如以下warning 完全可以忽略:类似于: Fixed time is too large Too many attamps have been made THE SOLUTION APPEARS TO BE DIVERGING. CONVERGENCE ISJUDGED UNLIKELY. Time increment required is less than the minimum specified 这样的信息几乎是无用信息(除了告诉你的模型分析失败以外,没有告诉你任何有用的东西)。宜再查找别的信息来考察。根据经验,改小增量步也不一定能收敛,虽然也有人报告过改好的先例,我是从来没有遇到过,也从来没有那个奢望。所以我一般从模型的设置入手。 A 系列 如果模型能算,且结果合理,那么大部分警告信息可以不管。但是以下除外: 1 numerical sigularity(数值奇异) :刚体位移(欠约束) solver problem. numericalsigularity when processing node105 instance pile D.O.F. 1 ratio=1.735e13 2 Zero pivot(零主元):过约束或者欠约束。 这2个问题一般都意味着模型约束存在问题。1)、2)都会伴随着产生大量负特征值。解决方案当然第一步是检查约束了。 B 系列 有一些直接导致计算aborted ,那就得仔细分析了,比如: 1 xxxxx is not a valid in ABAQUS/Standard(告诉你这种计算standard 不支持了,换别的) 2 missing property

ABAQUS 常见问题

The ABAQUS FAQ

T HE ABAQUS FAQ 0 1.G ENERAL Q UESTIONS (2) 2.J OBS (5) 3.E LEMENTS (9) 4.ABAQUS-M ESH (13) 5.ABAQUS-M ATERIALS (15) 6.ABAQUS-B OUNDARY C ONDITIONS (19) 7.L OADING (23) 8.ABAQUS-P ROCEDURES (33) 9.ABAQUS-A NALYSIS (34) 10.O UTPUT (40) 11.ABAQUS/P OST -G ENERAL (45) 12.ABAQUS/P OST -C ONTOURS (50) 13.ABAQUS/P OST -M ESH P LOTS (53) 14.ABAQUS/P OST -XY P LOTS (56) 15.ABAQUS/P OST -V ECTOR P LOTS (59) 16.ABAQUS/P OST -P ATH P LOTS (59) 17.ABAQUS/P OST -V IEWS (60) 18.ABAQUS/P OST -H ARDCOPY (61) 19.ABAQUS/P LOT (63) 20.P RE PROCESSING USING PATRAN (64) 21.P OST PROCESSING USING PATRAN (65) 22.P RE PROCESSING USING FEMGV (66) 23.P OST PROCESSING USING FEMGV (67) 24.ABAQUS-E RRORS (69)

abaqus常见提示错误

错误信息汇总 分类:默认分类标签:字号大中小订阅 错误与警告信息汇总 模型不能算或不收敛,都需要去,文件查看原因,如何分析这些信息呢?这个需要具体问题具体分析,但是也存在一些共性.这里只是尝试做一个一般性地大概地总结.如果你看见此贴就认为你地以为迎刃而解了,那恐怕令你失望了.不收敛地问题千奇万状,往往需要头疼医脚.接触、单元类型、边界条件、网格质量以及它们地组合能产生许多千奇百怪地警告信息.企图凭一个警告信息就知道问题所在,那就只有神仙有这个本事了.一个出现十次能有一回参考这个汇总而得到解决了,我们就颇为欣慰了. 类似于: . . 这样地信息几乎是无用信息(除了告诉你地模型分析失败以外,没有告诉你任何有用地东西).宜再查找别地信息来考察.根据经验,改小增量步也不一定能收敛,虽然也有人报告过改好地先例,我是从来没有遇到过,也从来没有那个奢望.所以我一般从模型地设置入手. 必须说明地是:和地性质是完全不同地.意味着运算失败,出现可能还能算,而且有些运算必定会出现(比如接触分析必定出“负特征值”,下有详述).很多警告只是通知性质地,或者只是说明一下而已,不一定都是模型有问题.比如以下完全可以忽略: (),这种只是通知你一声,某些玩意儿不输出了.还有: . (都说某某被了). 系列 如果模型能算,且结果合理,那么大部分警告信息可以不管.但是以下除外: (数值奇异):刚体位移(欠约束) . . (零主元):过约束或者欠约束. 这个问题一般都意味着模型约束存在问题.)、)都会伴随着产生大量负特征值.解决方案当然第一步是检查约束了. 系列 有一些直接导致计算,那就得仔细分析了,比如: (告诉你这种计算不支持了,换别地) 在步检查材料属性是不是都加上了.如果有梁单元,看看梁法向定义对了没有. . . 删除文件就可以了,它是一个自动生成地文件.你也可以另存为(另取名),再运算.

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