Abaqus常用小技巧匯總

2017-03-18 by:CAE仿真在線來源:互聯網

1.故障診斷基本方法

問:

提交分析后,應該

1)察看dat文件,出現的warning一般可以不去理會,但如果出現error, 則分析無法進行;

2)如果分析能夠進行,則察看msg文件(ABAQUS/Standard分析)或sel文件(ABAQUS/Explicit分析)。如果msg文件出現error, 則分析同樣無法進行;msg文件中的大部分warning都可以不去理會,但以下warning意味著模型有問題:

● Numerical Singularity

● Zero Pivot

● Too Many Attempts Made for This Increment:分析無法收斂,而不收斂的原因則可能是多種多樣的,常見原因是接觸或非線性材料定義不當,或網格太粗,需要具體問題具體分析

答:

1)根據上述error或warning信息找出問題。

2)簡化模型,去掉模型中的復雜參數(接觸、塑性材料等),做一個簡單模型,成功了再做復雜的。

3)約束剛體位移 / NUMERICAL SINGULARITY

2.Abaqus顯示

問:

ABAQUS/CAE初始化草圖后,無法顯示柵格

答:

主要是顯卡問題

在顯示——屬性——設置——高級——疑難問題中的硬件加速調到最小或一格

3.磁盤空間不足

問:

在進行接觸分析遇到了一個問題,錯誤提示為:ERROR: UNABLE TO COMPLETE FILE WRITE. CHECK THAT SUFFICIENT DISK SPACE IS

AVAILABLE. FILE IN USE AT FAILURE IS subcasejob-1_metsp.uft.

可我計算機C盤剩余8G,D盤45G,abaqus安裝在D盤,內存為8G 單元數量為26萬體單元,可為什么還說磁盤空間不夠呢。

答:

分析過程中除了在當前工作目錄下生成odb, msg, dat等文件外,還會在默認的臨時文件目錄下生成很大的臨時文件(此目錄好像是c:/temp),分析中止后,這些臨時文件會被自動刪掉,所以盡管你看到c:有很大空間,但在分析過程中可能會空間不夠。你的d盤很大,可以把臨時文件的目錄修改到d:, 方法是:

在ABAQUS安裝目錄下的文件夾site中可以找到環(huán)境文件abaqus_v6.env,在其開頭添加scratch='D:\scratch'保存此文件,在D盤創(chuàng)建目錄scratch. 重新啟動ABAQUS/CAE.另外,在abaqus_v6.env中還可以看到關于內存的設置:

#對INP文件進行預處理所允許使用的最大內存

pre_memory = "256 mb"

# 使用ABAQUS/Standard求解時所允許使用的最大內存

standard_memory = "256 mb"

可以把這兩個值改大些(但不要超過你計算機內存的實際大小).

6.5 Linux系統(tǒng)

問:

abaqus在linux系統(tǒng)上要比winxp節(jié)省很多時間…………不知有沒有哪位也試驗過?

答:

linux要比winxp的分析速度快15%, 且linux能夠利用的內存上限要比winxp大。

磁盤陣列沒用過。如果分析時內存的使用量超出了物理內存的大小,買一條內存肯定是有用的。

4.不要在塑性材料上施加點載荷

問:

在我的模擬一個桶土接觸問題中,我想加一個和坐標軸成一定角度的集中力,但是直接加集中力會導致不收斂,因此我改用加位移荷載的方法,求出反力,再反推合力,以及合力與坐標軸的夾角,請問這個合力方向是不是與所加的合位移方向相同,本人認為是相同,不知道大家有什其他的看法,請教一個?

答:

有些情況下一樣,有些情況下不一樣,你試試就知道一樣不一樣了。施加位移荷載時的反力就等于力載荷。

“直接集中力會導致不收斂”:

一是加載之前要有一個只施加很小載荷的分析步,使各個接觸關系都建立起來。

二是如果受集中力的材料是塑性,會因為局部變形過大而不收斂,應該將力施加在一個小區(qū)域上,讓多個節(jié)點共同受力。

5.屈服準則

問:

在塑性加工中,不同的材料用如下變形抗力模型表示。請問:這個公式指的是整個彈塑性過程還是忽略彈性的?如果包括彈性,那么彈性模量又與該公式有何關系?屈服極限應力在該式中有體現嗎?該公式反應的是真實應力應變關系嗎?它的適用范圍是什么?

答:

塑性加工中的具體材料模型有成千上萬個,大類可以分為理想剛塑性(忽略彈性、忽略硬化,主要應用于彈性變形相對于塑性變形較小,可以忽略的情況下,如:鍛造等)、理想彈塑性(忽略硬化)、彈塑性(在材料成形時其彈性變形不可忽略,例如板料成形)、等等。

你的這個模型屬于彈塑性模型,沒有忽略彈性。

屈服極限是材料發(fā)生塑性變形時的臨界應力,是材料的本身性質,在本公式中不能體現。

縱向應力與縱向應變的比例常數就是材料的彈性模量,也叫楊氏模量。也不能在此公式中反映出來。

任何材料模型都不可能完全反映真實的應力應變關系,當然次模型也不例外,只是最大近似。

一般只有根據材料提出材料模型,其適應范圍也只能適用于特定材料以及特定場合。

6.后處理 / 判斷材料是否屈服

問:

DOCUMENT上說PEEQ是等效塑性應變(Equivalent plastic strain),PEMAG是塑性應變值(Plastic strain magintude),感覺前者主要是判斷材料是否屈服,而后者呢??

答:

在比例加載時(即加載過程中主應力方向和比值不變),大多數材料的PEMAG和PEEQ相等。這兩個量的區(qū)別在于,PEMAG描述的是變形過程中某一時刻的塑性應變,與加載歷史無關,而PEEQ是整個變形過程中塑性應變的累積結果。例如,單向拉伸一個圓柱體,使其發(fā)生塑性應變,再通過單向壓縮使其恢復初始長度,則最終的PEMAG為0,而PEEQ是拉伸和壓縮過程中塑性應變之和。

8.1 接觸分析不收斂的常見現象和解決方法

做接觸分析時,應觀察msg文件中的以下信息

(接觸狀態(tài)的變化:1個節(jié)點由不接觸變?yōu)榻佑|,10個節(jié)點由接觸變?yōu)椴唤佑|)

CONTACT CHANGE SUMMARY: 1 CLOSURES 10 OPENINGS.

SEVERE DISCONTINUITY ITERATION 2 ENDS

CONTACT CHANGE SUMMARY: 0 CLOSURES 4 OPENINGS.

如果分析能夠收斂,CLOSURES和OPENINGS的數目會逐漸減少,否則一般是接觸定義不當,可以考慮以下解決方法:

● 檢查所定義的接觸面、接觸參數和邊界條件是否正確;

● 在靜力分析中,必須定義足夠的約束條件,以消除各個平移和轉動自由度上的剛體位移;

● 避免過約束(overconstraint);

● 合理地定義接觸面、接觸參數和過盈配合;

● 使用足夠細化的網格;

● 不要在接觸面上使用C3D20、C3D20R和C3D10等單元;

● 在接觸對上設置微小的過盈量,以保證在分析的一開始就已經建立起接觸關系;

● 施加臨時邊界條件,以保證在接觸關系建立之前,模型也不會出現剛體位移;

● 將分析過程分解為多個分析步來完成,讓各個載荷分別在不同的分析步中逐步施加到模型上,避免使接觸狀態(tài)發(fā)生劇烈的改變。

8.4 過盈接觸

http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=672658

問:請問, 過盈配合怎么做, 用哪個菜單?

答:

----------------------------------------

*CONTACT INTERFERENCE

----------------------------------------

此關鍵詞的使用方法為:

*CONTACT PAIR, INTERACTION = <接觸屬性的名稱 >, ADJUST = <位置誤差限度 >

<從面名稱 >,<主面名稱 >

……

*AMPLITUDE,NAME = <幅值曲線的名稱 >

……

*STEP

……

*CONTACT INTERFERENCE,AMPLITUDE = <幅值曲線的名稱 >

<從面名稱 >,<主面名稱 >,<過盈量或間隙量 >

……

*END STEP

其中,參數<過盈量或間隙量 >為負值表示過盈量,正值表示間隙量。使用 *CONTACT INTERFERENCE類似于施加載荷,不能在initial分析步中對其進行定義,而只能在后續(xù)分析步中定義。

☆ ABAQUS/CAE操作: Interaction模塊,主菜單Interaction → Create,點擊Edit Interaction對話框底部的Interference fit。

如果在分析結果中看到,使用 *CONTACT INTERFERENCE所定義的過盈接觸沒有在模型中起作用,則有可能是以下原因引起的:

● *CONTACT INTERFERENCE不能使用ABAQUS默認的幅值曲線Ramp(從1降至0),而要使用自定義的幅值曲線,使過盈接觸的幅值在整個分析步中從0到1逐漸增大。

● 如果在ABAQUS/CAE模型中兩個接觸面之間有寬度為t的縫隙,而事實上它們之間應該存在接觸關系,則關鍵詞 *CONTACT PAIR中的參數 ADJUST = <位置誤差限度 > 必須略大于此縫隙的寬度t,否則ABAQUS會認為這兩個接觸面沒有接觸,*CONTACT INTERFERENCE 中的參數 <過盈量或間隙量 >不會起作用。

● 參數<過盈量或間隙量 >為負值才表示過盈接觸,正值表示兩個面之間存在縫隙。

8.6 板料成形的接觸問題

問:

請問厚度變化怎么看

在板料沖壓過程中,沖壓過后,我想看看板料的厚度變化情況,怎么看?我在輸出變量設置里面看到有thickness,可是設置后,好像那個不是指板料的厚度

謝謝大俠指教

答:

體單元沒有法子直接輸出厚度。其實體單元已經很直觀了。

可以查看厚度方向上下兩個節(jié)點間的DISTANCE當然可能對不正,要采用一定的策略配準。厚度隨時間變化的曲線某一點處的還是可以輸出的。很復雜。。。。

板料成形還是殼單元比較劃算些,一來可省大量的計算成本:如果要得到比較精確的結果,實體單元要劃得比較細才行。如果用減縮單元,厚度方向要至少劃四層才行,而別的方向上單元的尺寸要相對差不多。就是差不多的一塊板子,劃實體單元要多用十幾倍的單元,再加上最小單元長度變小了好多,又是十幾倍的時間,如果用EXPLICIT,相同的問題,要多耗掉100多倍的時間,10多倍的磁盤空間和內存,是很不現實的。二來用實體單元好象模擬板材起皺有困難。

7.改變接觸狀態(tài)

問:

殺死后加part這個命令我已經掌握,現在還有一個比較嚴重的問題不能解決:如何在殺死單元的位置加上另一個part,同時這個part還要與周圍的物體有接觸作用。怎么辦??

答:

一開始就在同一個位置定義重合的part 1 和 part 2, 并定義part 2 的接觸。

開始時殺死part 2 的單元和接觸。殺死part 1 后,激活part 2 的單元和接觸。

8.時間/增量步的含義

問:

Abaqus的History Output中的時間是真實的時間嗎?還是時間增量步的概念?

答:

如果是和時間無關的靜態(tài)分析就不是真實事件,如果是和時間相關的蠕變分析、動力學分析等就是真實時間

9.用戶子程序和FORTRAN

問:

我是第一次調用subroutine.調試的*.inp和*.f也是從abaqus中的help找來的.

在調試過程中,已通過了fortran的編譯,生成了*.obj文件,我已將以下的文件dp.exe,aba_para_sp,aba_para_dp,并將aba_para_sp改為aba_para,但調試仍出現以下問題(如圖),請大家看看是什么問題?謝謝了

答:

在本版搜索“valueerror”,可以找到很多。

我運行沒問題。ABAQUS要求的FORTRAN版本是Compaq Visual Fortran 6.0。

不用自己在Fortran里編譯*.f。直接把幫助文件里的 uhetvalx.inp 和 uhetvalx.f 保存在默認的工作目錄下,把 uhetvalx.f 改名為uhetvalx.for. 然后輸入:

abaqus job=uhetvalx user=uhetvalx interactive

答:

我總算把這個問題解決了,是fortran軟件忍得禍。因為我在另一個機器也裝了abaqus,和compaq visual fortan 6.5,還是出現同樣的問題。我就開始想,是不是軟件的問題,找了另一個形式的(里的內容一樣,只是serial不同),安裝完后,verify 成功,真高興呀!

問:

INP文件和.for文件一起執(zhí)行加入umat...

偶用document里的文件來運行:abaqus job=rotcyl2d user=rotcyl2dvumat interactive結果報錯 roblem during compilation-df.exe not found in PATH.

答:

首先要保證安裝了正確的fortran版本,見ABAQUS Installation and Licensing Guide A.1 Software。 Windows下的ABAQUS 6.5 要求是Compaq Visual Fortran 6.0。

錯誤信息Problem during compilation- df.exe not found in PATH, 意思是找不到fortran的df.exe , 可以設定一下windows的path.

10.單元選擇

問:

我對同一有限元模型在相同的沖擊載荷下,分別用這兩種軟件進行了計算,都選用顯式算法,可結果相差比較大,請問各位熱心人,是什么使他們的計算結果有如此的差異呢(網格劃分一樣)?

答:

估計你的ABAQUS模型用的是reduced integration單元,比如C3D8R,這種單元只能察看單元積分點上的應力,節(jié)點應力則很不準確?？梢宰约鹤鲆粋€懸臂梁線性彎曲實例試試,和解析解或者C3D20R,C3D8I的結果比較一下。詳見 Getting Started with ABAQUS 4.1.2 Reduced integration。LS-DYNA 的單元不知是不是這樣。

問:

請教一下各位,我在Z向加載局部的均布荷載,采用一般靜態(tài)分析,而計算出來的Z向位移比理論計算值小得多,在8204節(jié)點計算為0.17971mm,而理論計算應略為0.4449mm,相差太大,從應力分布看,沒什么問題。請問是什么原因?(文件比較大,分成了兩部分)

答:

檢查一下你的邊界條件是否和理論計算完全相同(比如理論解是無限大區(qū)域,而你的模型還不夠大)。在應力集中部位應該再細化網格。C3D8R單元只有一個積分點,精度較差(尤其是應力結果)。用C3D8I, 得到8204節(jié)點U3=0.18. 模型中沒有塑性材料和hard接觸屬性,可以用C3D20R。位移很小,沒必要用NLGEOM, 就可以加快速度。對稱問題,可以只取1/4建模。大部分區(qū)域應力很小,網格可以劃粗些。

開放分享：優(yōu)質有限元技術文章,助你自學成才