abaqus 中顯示動(dòng)力學(xué)分析步驟

1、1準(zhǔn)靜態(tài)分析——ABAQUSExplicit準(zhǔn)靜態(tài)過程（準(zhǔn)靜態(tài)過程（guasistaticprocess）在過程進(jìn)行的每一瞬間，系統(tǒng)都接近于平衡狀態(tài)，以致在任意選取的短時(shí)間dt內(nèi)，狀態(tài)參量在整個(gè)系統(tǒng)的各部分都有確定的值，整個(gè)過程可以看成是由一系列極接近平衡的狀態(tài)所構(gòu)成，這種過程稱為準(zhǔn)靜態(tài)過程。無限緩慢地壓縮和無限緩慢地膨脹過程可近似看作為準(zhǔn)靜態(tài)過程。準(zhǔn)靜態(tài)過程是一種理想過程，實(shí)際上是辦不到的。準(zhǔn)靜態(tài)原為一個(gè)熱力學(xué)概念，在這里引用主要是指

2、模型在加載的過程中任意時(shí)刻所經(jīng)歷的中間狀態(tài)都可近似地視為靜力狀態(tài)，因此當(dāng)加載過程進(jìn)行得無限緩慢時(shí)，在各個(gè)時(shí)刻模型所處的狀態(tài)就可近似地看作是靜態(tài)，該過程便是準(zhǔn)靜態(tài)過程。準(zhǔn)靜態(tài)嚙合過程仿真主要考慮的是弧齒錐齒輪副在加載時(shí)的接觸狀態(tài)，以及齒面和齒根的應(yīng)力變化規(guī)律，其前提是不考慮齒輪副慣性的影響。ABAQUSExplicitABAQUSExplicit準(zhǔn)靜態(tài)分析準(zhǔn)靜態(tài)分析顯式求解方法是一種真正的動(dòng)態(tài)求解過程，它的最初發(fā)展是為了模擬高速?zèng)_擊問題，

3、在這類問題的求解中慣性發(fā)揮了主導(dǎo)性作用。當(dāng)求解動(dòng)力平衡的狀態(tài)時(shí)，非平衡力以應(yīng)力波的形式在相鄰的單元之間傳播。由于最小穩(wěn)定時(shí)間增量一般地是非常小的值，所以大多少問題需要大量的時(shí)間增量步。在求解準(zhǔn)靜態(tài)問題上，顯式求解方法已經(jīng)證明是有價(jià)值的，另外ABAQUSExplicit在求解某些類型的靜態(tài)問題方面比ABAQUSStard更容易。在求解復(fù)雜的接觸問題時(shí)，顯式過程相對于隱式過程的一個(gè)優(yōu)勢是更加容易。此外，當(dāng)模型很大時(shí)，顯式過程比隱式過程需要較

4、少的系統(tǒng)資源。將顯式動(dòng)態(tài)過程應(yīng)用于準(zhǔn)靜態(tài)問題需要一些特殊的考慮。根據(jù)定義，由于一個(gè)靜態(tài)求解是一個(gè)長時(shí)間的求解過程，所以在其固有的時(shí)間尺度上分析模擬常常在計(jì)算上是不切合實(shí)際的，它將需要大量的小的時(shí)間增量。因此，為了獲得較經(jīng)濟(jì)的解答，必須采取一些方式來加速問題的模擬。但是帶來的問題是隨著問題的加速，靜態(tài)平衡的狀態(tài)卷入了動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，在這里慣性力成為更加起主導(dǎo)作用的力。目標(biāo)是在保持慣性力的影響不顯著的前提下用最短的時(shí)間進(jìn)行模擬。準(zhǔn)靜態(tài)（Qu

5、asistatic）分析也可以在ABAQUSStard中進(jìn)行。當(dāng)慣性力可以忽略時(shí)，在ABAQUSStard中的準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力分析用來模擬含時(shí)間相關(guān)材料響應(yīng)（蠕變、膨脹、粘彈性和雙層粘塑性）的線性或非線性問題。關(guān)于在ABAQUSStard中準(zhǔn)靜態(tài)分析的更多信息，請參閱ABAQUS分析用戶手冊（ABAQUSAnalysisUser’sManual）的第6.2.5節(jié)“Quasistaticanalysis”。1.顯式動(dòng)態(tài)問題類比顯式動(dòng)態(tài)問題類比假

6、設(shè)兩個(gè)載滿了乘客的電梯。在緩慢的情況下，門打開后你步入電梯。為了騰出空間，鄰近門口的人慢慢地推他身邊的人，這些被推的人再去推他身邊的人，如此繼續(xù)下去。這種擾動(dòng)在電梯中傳播，直到靠近墻邊的人表示他們無法移動(dòng)為止。一系列的波在電梯中傳播，直到每個(gè)人都到達(dá)了一個(gè)新的平衡位置。如果你稍稍加快速度，你會(huì)比前面更用力地推動(dòng)你身邊的人，但是最終每個(gè)人都會(huì)停留在與緩慢的情況下相同的位置。在快速情況下，門打開后你以很高的速度沖入電梯，電梯里的人沒有時(shí)間挪

7、動(dòng)位置來重新安排他們自己以便容納你。你將會(huì)直接地撞傷在門口的兩個(gè)人，而其他人則沒有受到影響。3如何隨沖壓速度而改變的。沖壓速度過高的一些表現(xiàn)是與實(shí)際不符的、局部化的拉伸與變薄，以及對起皺的抑止。如果你從一個(gè)沖壓速度開始，例如50ms，并從某處減速，在某點(diǎn)上從一個(gè)沖壓速度到下一個(gè)沖壓速度的解答將成為相似的，這說明解答開始收斂于一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)的解答。當(dāng)慣性的影響成為不明顯時(shí)，在模擬結(jié)果之間的區(qū)別也是不明顯的。隨著人為地增加加載速率，以逐漸和平滑

8、的方式施加載荷成為越來越重要的方式。例如，最簡單的沖壓加載方式是在整個(gè)成型過程中施加一個(gè)定常的速度。在分析開始時(shí)，如此加載會(huì)對薄金屬板坯引起突然的沖擊載荷，在坯件中傳播應(yīng)力波并可能產(chǎn)生不希望的結(jié)果。當(dāng)加載速率增加時(shí)，任何沖擊載荷對結(jié)果的影響將更加明顯。應(yīng)用光滑步驟幅值曲線，使沖壓速度從零逐漸增加可以使這些不利的影響最小化。2.4回彈回彈回彈經(jīng)常是成型分析的一個(gè)重要部分，因?yàn)榛貜椃治鰶Q定了卸載后部件的最終形狀。盡管ABAQUSExplic

9、it十分適合于成型模擬，對回彈分析卻遇到某些特殊的困難。在ABAQUSExplicit中進(jìn)行回彈模擬最主要的問題是需要大量的時(shí)間來獲得穩(wěn)態(tài)的結(jié)果。特別是必須非常小心地卸載，并且必須引入阻尼以使得求解的時(shí)間比較合理。幸運(yùn)的是，在ABAQUSExplicit和ABAQUSStard之間的緊密聯(lián)系允許一種更有效的方法。由于回彈過程不涉及接觸，而且一般只包括中度的非線性，所以ABAQUSStard可以求解回彈問題，并且比ABAQUSExplic

10、it求解得更快。因此，對于回彈分析更偏愛的方法是將完整的成型模型從ABAQUSExplicit輸入（impt）到ABAQUSStard中進(jìn)行。3.質(zhì)量放大質(zhì)量放大質(zhì)量放大（massscaling）可以在不需要人為提高加載速率的情況下降低運(yùn)算的成本。對于含有率相關(guān)材料或率相關(guān)阻尼（如減震器）的問題，質(zhì)量放大是惟一能夠節(jié)省求解時(shí)間的選擇。在這種模擬中，不要選擇提高加載速度，因?yàn)椴牧系膽?yīng)變率會(huì)與加載速率同比例增加。當(dāng)模型的參數(shù)隨應(yīng)變率變化時(shí)，

11、人為地提高加載速率會(huì)人為地改變了分析的過程。人為地將材料密度增加因數(shù)倍，則波速就會(huì)降低因數(shù)f倍，從而穩(wěn)定時(shí)間增量將提高因數(shù)f倍。注意到當(dāng)全局的穩(wěn)定極限增加時(shí)，進(jìn)行同樣的分析所需要的增量步就會(huì)減少，而這正是質(zhì)量放大的目的。但是，放大質(zhì)量對慣性效果與人為地提高加載速率恰好具有相同的影響。因此，過度地質(zhì)量放大，正像過度地加載速率，可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。為了確定一個(gè)可接受的質(zhì)量放大因數(shù)，所建議的方法類似于確定一個(gè)可接受的加載速率放大因數(shù)。兩種方法

12、的唯一區(qū)別是與質(zhì)量放大相關(guān)的加速因子是質(zhì)量放大因數(shù)的平方根，而與加載速率放大相關(guān)的加速因子是與加載速率放大因數(shù)成正比。例如，一個(gè)為100倍的質(zhì)量放大因數(shù)恰好對應(yīng)于10倍的加載速率因數(shù)。通過使用固定的或可變的質(zhì)量放大，可以有多種方法來實(shí)現(xiàn)質(zhì)量放大編程。質(zhì)量放大的定義也可以隨著分析步而改變，允許有很大的靈活性。詳細(xì)的內(nèi)容請參閱ABAQUAS分析用戶手冊第7.15.1節(jié)“Massscaling”。4.能量平衡能量平衡評估模擬是否產(chǎn)生了正確的準(zhǔn)