【原】高度非線性工具的應(yīng)用及感悟

CAE之家 2021-01-28

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Abaqus作為大型通用軟件,，廣泛應(yīng)用于各種工程，特別是其高度的非線性處理能力,，讓它傲視群雄,。其獨特的模塊和流程化的操作，以及工程化的語言和參數(shù),，給工程人員更多的選擇和應(yīng)用,。

1、Abaqus分析類型主要有兩大類：

（ 1）通用分析步（general analysis

step）可以用于線性或非線性分析,。常用的通用分析步包含以下類型：

—Static, General: ABAQUS/Standard 靜力分析

—Dynamics, Implicit: ABAQUS/Standard 隱式動力分析

—Dynamics, Explicit: ABAQUS/ Explicit 顯式動態(tài)分析

（2）線性攝動分析步（linear perturbation step ）只能用來分析線性問題,。在ABAQUS/Explicit 中不能使用線性攝動分析步。在ABAQUS/Standard中以下分析類型總是采用線性攝動分析步,。

—Buckle: 線性特征值屈曲。

—Frequency: 頻率提取分析,。

—Modal dynamics: 瞬時模態(tài)動態(tài)分析,。

—Random response: 隨機響應(yīng)分析。

—Response spectrum: 反應(yīng)譜分析,。

—Steady-state dynamics: 穩(wěn)態(tài)動態(tài)分析,。

（3）通用分析步中，包括線性及非線性分析,，廣泛應(yīng)用于實際的工程中,。如靜強度分析，包括線性強度分析,、非線性強度分析,；其中非線性強度功能非常強大，具有完全處理常見三大非線性能力,，如幾何非線性,、邊界非線性及材料非線性,，這在實際的工程中同時涉及不是很多，在汽車領(lǐng)域如鋼板彈簧涉及這三大非線性,，這也是讓工程人員既驚喜又挑戰(zhàn)的地方,。

通用分析步中的顯式動力學分析在實際工程也同樣應(yīng)用廣泛，如方向盤沖擊,、子彈射擊分析,、爆炸分析等，在實際工程中如拉鏈拉開閉合分析,、手機跌落分析等,，可以模擬的運動姿態(tài)和運動模式。

（4）在線性攝動分析步中,，主要涉及包括有模態(tài),、阻尼等領(lǐng)域，如路面隨機振動分析,、模態(tài)穩(wěn)態(tài)動力學分析,、復(fù)模態(tài)分析等廣泛應(yīng)用于振動噪聲領(lǐng)域，這塊曾經(jīng)解決過一些重大的案例,，感觸頗深,。

2、Abaqus分析實際應(yīng)用情況：

Abaqus作為強大的分析工具,，在實際的應(yīng)用并沒有充分被挖掘及應(yīng)用,，許多情況下都是僅作為一個求解器，個人感覺其主要原因有以下：

（1）有些模型導入到Abaqus前處理界面時,，會丟失一些信息,，如連接、載荷等,，有時讓人產(chǎn)生一些煩惱和不悅,；

（2）大部分人熟悉了某專用的前處理工具，操作起來更得心應(yīng)手,，對Abaqus前處理界面不是非常熟悉,；

（3）大部分結(jié)構(gòu)件計算分析模型相對較小，在一些專用熟悉的前處理工具里或許優(yōu)勢明顯,。

對一些高度復(fù)雜的系統(tǒng),，特別是涉及高度非線性的模型，在Abaqus前處理操作或許會更方便些,，此時建議將計算的各零件先單獨導入至前處理界面,，然后設(shè)置相關(guān)的材料、屬性等信息,，再進行裝配,；Abaqus前處理界面分析流程化,，每一步做什么，先做什么后做什么也十分的清晰,，并且里面的參數(shù)設(shè)置也提供了多樣化,，針對不同的問題給你更多的選擇操作空間。

3,、Abaqus學習心得：

其實大部分人學習一門專用軟件或工具,，都是從幫助文檔或?qū)Ｓ玫妮o導教材開始；其中Abaqus也有一些經(jīng)典的教材和實例,，如教材作者石博士,、莊博士等，我記得當時學的時候,，這些相關(guān)資料和實例反復(fù)理解和操練了多遍,，每一遍都有不同的收獲和感悟。以至于在后期的實際工程問題得到較好的應(yīng)用,，也解決了一些實際問題,，倍感心喜。在這學習的過程中做了一些筆記,，現(xiàn)在回頭看看還有些印象,。但還有許多未讀透的地方，還需要補充相關(guān)的知識加以理解,。