发布时间 : 星期六 文章Abaqus 使用中的一些经验 - 图文更新完毕开始阅读9d918afb04a1b0717fd5dd86
论坛汇总第一部分
另外还需要考虑的一点是，无应力状态法对计算参数变化是否敏感，即系统的鲁棒性如何。这一点至关重要，至今未见有文献论述。
看了上面的贴子,大开眼界.问题是这几种算法如何用程序实现.用ansys的生死单元可实现否? ADINA应该可以,你们也可以去ASCE的网站去查查,有需要的文章告诉我,我帮大家弄来. 二十七、〖讨论〗abaqus中断裂参量的计算 1、畸变网格怎么划分？
我目前采用的是icem划分网格的方法，在abaqus cae中如何实现不知道，直接修改inp文件肯定可以，但是inp文件修改真的是觉得比较麻烦。2、断裂参量如果计算？ KI和J怎么计算？cae中有办法实现？ Blast：你怎么弄的？
首先你必须有abaqus65
在65版前，abaqus的CAE不支持断裂特性计算装好后在的定义接触、连接的那部分模块可以定义裂纹前缘、或者体内部的隐含裂纹进入后，直接在菜单里面可以找到crack子菜单，定义奇异单元、隐含裂纹都在那里 这样mesh完后，会得到奇异单元，但是要注意，裂尖要用三角形或三棱柱的单元，这样系统才会智能的给你产生所需奇异单元定义好裂纹轮廓后进入step设定那里直接定义历史的输出，可以找到定义J\\K\\T\\G的选项。这样定义后就行了注意塑性材料不能定义K什么的，弹性材料不能定义J 二十八、〖讨论〗关于空隙介质的地应力平衡问题
在STANDARD手册中，提到考虑水时的地应力平衡时，土的密度为DRY density,干密度可是不同于浮容重换算得到的“浮密度”呀！不知道大家怎么理解？另外，定义渗透性时，需要定义水的specific weight，是比重还是水的容重/不太明白，敬请指点！
总应力当然是由干密度和水的重量来平衡（主要用来考虑非饱和区的平衡），这样描述比较方便．specific weight是水的容重，密度乘以重力加速度．
specific weight是水的比重，当用kg时，值为10。无论计算地下水位上、下时，采用gravity加重力荷载时，密度为干密度，由于考虑initial condition=pore pressure,程序算得gestatic步中应力皆为有效应力。具体可参见手册
迷糊了，究竟哪一位大哥说得正确？关于specofic weight!比重是指物质的重量与同体积的纯水在4℃时的重量之比。液体比重是指相同体积的液体重量与水的重量之 比，那究竟是1还是10？另外，我们一般在土工分析中，计算有效应力，可都是采用浮容重呀，没有听说用干容重
建议你看一下帮助文档，给你提个醒，abaqus中采用拉应力为正的规定在多孔介质分析中仍然适用．如果再不明白随便找个土力学．肯定能搞明白其中一些基本概念．明白了再做，不误事． 二十九〖讨论〗接触面应力异常的原因是什么
我在计算接触的时候发现,接触面上总是出现应力异常的情况,比如某个单元的应力很大,和周围单元的应力值不连续,出现断层,而实际上是不会这样的.如图所示.请问大侠这是什么原因造成的?如何避免这种情况? 问题已解决.该面(从面)网格加密后,求解的结果就比较满意了.
此主题相关图片如下：
- 29 -
论坛汇总第一部分
三十、〖讨论〗如果处理构造地应力场
如果地应力场是自重应力场＋构造应力场，应如何处理？
是否可以将材料的强度放大（目的是在施加重力和边界应力条件时不发生塑性变形），使用geostatic求解，然后将节点应力读出，作为ini应力条件再导回原模型。这种方法的关键是确定好K0和构造应力边界条件。
三十一、〖讨论〗如何实现应力驱动的本构关系？
由于现有的有限元程序一般均基于位移法（或混合法），导致整体非线性方程组的一般均针对位移求解（或包括位移变量），于是单元层次的应力－应变关系一般都是应变驱动的，这也是UMAT@ABAQUS或其他自定义本构关系接口一般均是给出应变和应变增量，而要求在接口中更新应力的原因所在。实际上，材料的本构行为往往与荷载相关，如材料的各向异性往往由荷载历史决定，即本构关系ε＝C(σ):σ中的柔度矩阵C是当前应力σ的函数，这就导致一个问题：如何实现此类应力驱动的本构关系，尤其是涉及到应变软化段？迭代法可能是一个办法，但总应变ε中除了包括弹性应变、塑性应变外，往往还包括微裂缝引起的损伤应变，如何区分开来似乎还存在一定问题。 自编程序虽然可以在单元层次实现一些简单的问题，但应用到结构的非线性分析似乎还 是会存在问题，因为基于位移法的有限元不是提供应力增量来求解应变的。望各位就此问题提出自己的意见，谢谢！！
我觉得可以结合uel呀， 就是杂交元或者混合元等等，变量是应力，是不是可以实现UMAT◎ABAQUS接口传递应力增量，而不是应变增量？
就像经典塑性力学的屈服函数是应力的函数，但可以通过returning-mapping算法来转化为应变驱动算法一样，看来可能还得从算法上来找解决办法。在清华BBS上看到有人讨论－－全局积分与局部积分/隐式积分与显式积分，还有人说陈惠发的m叠代就是显式积分（在朱伯芳的书上也讲了），但那个好像不是本构积分把，而是过渡单元的处理，请斑竹能不吝赐教！另，三维的本构可以用在平面应变以及轴对称问题吗？（平面应力肯定不行）就是我的NDI,NSHR尽管可能由主程序传过来，但是我的计算应力更新时全部照着6×6来写？ SMTH上不了,不知道那个m叠代是个什么咚咚？
是Chen 1994年那本书第二卷上的 “塑性状态的确定”一
- 30 -
论坛汇总第一部分
节么？如果是，感觉那个什么比例因子r的求解好像还是要用迭代法来搞定阿？ 我的理解是，首先你要知道分析的问题NDI,NSHR和NTENS的值，然后根据相应的值来编写UMAT，所以很多例子中都有一句判断： IF (NDI.NE.3) THEN WRITE(6,1)
1 FORMAT(//,30X,'***ERROR - THIS UMAT MAY ONLY BE USED FOR ', 1 'ELEMENTS WITH THREE DIRECT STRESS COMPONENTS') ENDIF
如果能统一，应该就可以去掉判断了，这取决于你的本构模型和相应的算法.
第一个问题就是1994的那本《塑性与建模》的“加载状态的确定》，照斑竹这么说那个r的确定是隐式本构积分算法了?那么大牛Tedbelyscle的那本非线性有限元书上的算法也是隐式算法？而且他的算法就是应力驱动算法？
第二个问题，不知道版主的本构是三维的，还是二维的?
ABAQUS对于平面应变和轴对称的处理，好像不是一般有限元书上讲的，对于平面应变，ABAQUS 还是按照3个正应力1个剪应力来做的，当然轴对称是4个应力分量（不过z方向变成了2方向，而不是三维问题中的3方向），个人认为对于轴对称不需作特殊处理，只需记住2方向的不同即可；但是平面应变问题，按照ABAQUS ，3方向是z方向，在这个方向上应变始终为0，那么在umat中怎么应力更新，得到非0的应力？在一般有限元书上，E,V都要作一下转换的（对于平面应变），在ABAQUS 中应该不用吧，就拿线弹性本构来讲！欢迎指教！ 斑竹说得那个判断，应该是去掉了平面应力问题！对于她，ABAQUS中才是2个正应力1个剪应力，不知道对否？在STANDARD 4.2 OUTPUT VARIABLE中竟然有这样一段 SPn
Minimum, intermediate, and maximum principal stresses (SP1 又仔细的看了看r的求解，觉得似乎应该是显式算法，因为r的方程并不含有任何n+1步的未知量，尽管是非线性方程得用迭代法求解。而隐式算法则是方程中含有任何n+1步的未知量，比如强加的塑性一致性条件f(σn+1,kn+1)=0.应变驱动的意思是已知应变增量Δε,更新n+1步的应力σ；而应力驱动的意思则是是已知应变增量Δσ,更新n+1步的应变ε. 我只做过平面应力和三维情况下的,没作过轴对称和平面应变情况. 平面应力下NDI=2, NSHR=1, NTENS=3. 平面应变下NDI=3, NSHR=1, NTENS=4. σz不是独立的，可以通过σz=v(σx+σy)来确定（不敢肯定） 我知道的elasoplastic本构都是ε＝Dσ，D(σ)是刚度矩阵。当然，你可以倒过来写成σ＝Cε。不明白你说的什么应力驱动，应变驱动是什么意思。至于应变软化，实现的方法很多，关键是如何确定是软化还是卸载。 终于明白隐式算法的精要了，多谢斑竹！ BTW：斑竹，在调试子程序时，有没有方便的方法？通过往。DAT写入一些变量，总觉得不方便？好像以前看到过，你与CAFE斑竹的讨论，但是着不找了！对于应变软化，确实容易与卸载相混合，实现应力驱动应该是不错方法，是不是还有其他好的方法？欢迎大家讨论 这个问题有点意思。我还真不懂什么叫“应力驱动的本构关系”。本来，对于一个函数而言，把那个作为自变量，那个作为应变量，好像是人为的。但实际情况恐怕要复杂得多。一般而言，材料的应力--应变关系不是一个简单函数，通常是分段函数，如果用应变作为自变量会带来很多方便，如理想的弹塑性材料，在屈服前是：应力=弹性系数*应变，屈服后：应力=常数。这种关系显然不能用应力来作为自变量。再拿具有应变软化的问题来分析，我不明白为什么就不能用应变作为自变量呢？假定一个简单的具有应变软化的材料本构关系可以分为二段函数：屈服前，应力随应变的增加而增加，屈服后，应力随应变的增加而减少。如果用应力作为自变量，就会带来一个问题，对应某个应力值，会有两个应变值(屈服前和屈服后)，这对求解问题很不方便。而用应变做为自变量就很方便，因为对应屈服应力点有一个唯一的屈服应变值，用这个屈服应变值来判断材料是否屈服不是很方便吗？ 另外，我对“本构关系ε＝C(σ):σ中的柔度矩阵C是当前应力σ的函数”的说法也不敢苟同，C不管是刚度矩阵还是柔度矩阵，它都应该是材料常数，它与应力的关系只是分段关系，也就是在不同的应力范围 - 31 - 论坛汇总第一部分 内取不同的常数(如屈服前和屈服后)。如果不是常数，那能用有限元来搞定吗？如上所述，对于这种本构关系，用应变作为自变量仍然是很方便的。对于一个复杂的本构关析，如果用应力作为自变量，那么，对应某个应力值，会有多个应变量，很不方便。以上只是我的一点随想，我的那点力学知识可能早就落伍了，还望牛人们不吝赐教。 Ron老哥，对于一般的非线性而言（如混凝土材料），柔度矩阵当然不会是常数，而所谓的分段线性显然只是其中的一种。你说的没错，采用应力作为自变量的本构关系的确存在着是否单值问题，但没有办法的时候，可以通过判断应变的取值范围来判断该取哪个值。更为麻烦的是，有时候似乎只能应力驱动，即已知已知应变增量Δσ而更新n+1步的应变ε，比如，一个弹性体中的裂缝引起的位移增加量εcr就是只能根据当前的应力来获取，即εcr=Ccr:σ中的Ccr是σ的函数，于是：ε=εe+εcr=(C0+Ccr):σ=C(σ):σ C(σ)也会是σ的函数。所以会比较麻烦 ,如果能有办法转化为应变驱动就好了。 三十二、原创〗关于在Abaqus6.41中显示混凝土裂缝 [精华] 以前只用ansys，听说adina算混凝土比较准，决定改学adina，刚搜集了一些资料，又听说Abaqus更好，就把adina先放一边。装上6.41，熬了三个通宵看完了Getting started(不错不错，help比ansys的有水准多了)，做了两个例子，用的是smear crack model，发现死活找不到显示裂缝的选项(这个后处理有点偷工减料)。问了很多人都说不行。看到剑桥那个faq上说可以用patran作后处理，立马当了一个。 1、装abaqus，大概1G。照crack目录中的说明即可。（patran、abaqus和ansys的license都用flexlm管理，安装软件时眼花装错了license改错了都没关系，不需要卸载，更不需要格硬盘下即可）。 添加msc.exe的路径。设好环境变量，重启，即可用。 3、在abaqus的inp文件比如rc.inp中要加上 *EL FILE CRACK, 即为往rc.fil文件中写crack数据。 Abaqus command——>\。 4、启动patran(巨慢，每次打开对话框点ok之后要死15秒，是不是没装对？) (菜单)file——>new，\。工具栏出来了。 (菜单)preference——>analysis,(看右边)，\选\。 (工具栏)analysis，（看右边），\选\，\选\，\：\选\，\result file...\，\。模型倒进来了。 (工具栏)result,(可以看到两个框框，在上面那个框选中某个子步，下面那个框选中\orientation,??_component\，\。可看到裂缝云图。 是不是我遗漏了什么？其实有更简单的方法？听说有个叫hyperview的也能用于Abaqus后处理？我是新兵，请高手指教！ 我也用Concrete smeared model计算混凝土开裂问题，知道abaqus不能显示裂缝。前处理的欠缺是abqus的最大缺陷。请问pjwseu老师，我现在也在做有关混凝土的非线性分析，用的是smear crack model。但每次计算时都中途退出，列出的原因是：负特征值太多，plasiticity/creep的算法不收敛。我不知道怎么样改，还请介绍一下在property模块中smear crack model的对话框中的混凝土的材料特性的填写要注意些什么？还有单元的选择以及初始荷载步的设置等。谢谢了。 这种裂缝显示方法也只能凑乎着看看，定性了解一下计算结果。 想合理显示裂缝表征的话还是针对自己的问题写点小程序吧，许多绘图软件是支持二次开发的。 pjwseu 楼主，我做的裂缝是先用 *INITIAL CONDITIONS, TYPE=CONTACT RIGTSURF,rightrock,BOLT1 粘在一起， - 32 - ，在flexlm中重新设一 2、装patran2003，软件加文档大约需要1.5G。照crack目录中的做法，另外注意license.dat的第二行最后要