Abaqus与HyperMesh联合仿真有限元分析核心技术培训

Hypermesh 作为目前综合能力最强的前处理平台,可以很方便的为各种大型CAE 软件完成几乎所有的常见前处理工作,操作极其灵活方便操作极其灵活方便，，例如几何清理例如几何清理、、网格划分网格划分、、材料属性建立材料属性建立、、单元赋予单元赋予、、连接关系设定连接关系设定、、边界条件设定边界条件设定、、控制参数和输出等参数和输出等，，全部都可以在Hypermesh 中高效的完成中高效的完成。。几何模型越复杂几何模型越复杂，，装配体零件越多装配体零件越多，，这种优势越明显这种优势越明显。。 Abaqus 作为业内公认的最强的非线性求解软件作为业内公认的最强的非线性求解软件，，自学入门不易自学入门不易，，成为高手更加成为高手更加艰难艰难艰难。。Abaqus 行业应用广泛行业应用广泛，，最近几年在国内越来越火爆几年在国内越来越火爆，，所以掌握abaqus 势在必行势在必行。。Abaqus 行业应行业应用差异较大用差异较大用差异较大，，但基本的软件操作和软件应用技巧是大同小异的是大同小异的。。Hypermesh 中除了几何清理中除了几何清理、、网格划分外网格划分外，，其余的操作例如材料属性建立其余的操作例如材料属性建立、、单元赋予单元赋予、、连接关系设定连接关系设定、、边界条件设定边界条件设定、、控制参数和输出等全部与Abaqus 息息相关息息相关，，需要对abaqus 的一套理论有很深的认识才能更好的发挥Hypermesh 的强大前处理功能的强大前处理功能。。

本人擅长在Hypermesh 中完成所有的Abaqus 前处理操作前处理操作，，然后提交计算然后提交计算，，后处理在abaqus 和hyperview 中完成。本人领域为电子产品跌落碰撞本人领域为电子产品跌落碰撞，，例如平板电脑例如平板电脑、、台式机台式机、、移动终端等等显式动力学分移动终端等等显式动力学分析析，同时也擅长各种连接器同时也擅长各种连接器、、弹片弹片、、端子等正向力端子等正向力、、插拔力插拔力、、屈服等隐式非线性分析屈服等隐式非线性分析。。

希望通过一些核心培训能让更多的人学会Hypermesh 这个软件的操作技巧这个软件的操作技巧，，同时快速的为Abaqus 建立CAE 模型。本次培训本次培训希望能以学员的模型为主希望能以学员的模型为主希望能以学员的模型为主，，模型越复杂越好(实际培训会适当简化)，同时采用自己搜集的3D 模型模型，，通过网络培训例如QQ 群视频等或者自己录制视频的方式群视频等或者自己录制视频的方式，，完整的为大家讲解Hypermesh 和abaqus 的核心应用技巧的核心应用技巧。。 最近在QQ 群陆续为一些同行做了大概10来个例子来个例子，，感觉很多人普遍水平偏低感觉很多人普遍水平偏低，，问的问题千奇百怪，很多人急需一次较深入的培训需一次较深入的培训。。本人第一次尝试做培训做培训，，本次培训大概10次，每次2个小时个小时，，收费2500元.如果觉得培训不合适，可考虑视频录制的方式视频录制的方式，，有问题大家及时和我沟通。 本人QQ ：499975874 建立一个专门用作培训建立一个专门用作培训、、技术交流技术交流的群的群的群：：470131908

初步培训提纲如下初步培训提纲如下：：

1、Hypermesh 针对abaqus 的基本流程介绍

1.1.如何选取求解器类型？隐式还是显式？在Hypermesh 里面，隐式和显式存在哪些差异性？ 1.

2.用一个简单的案例讲解Hypermesh 完成Abaqus 所有前处理的流程和操作；

2、Hypermesh 几何清理技巧

2.1 自由边、烂面、圆角、Logo 、小面等处理技巧，尤其是圆角和特征很多的时候如何处理？ 2.2 很多复杂变圆角在Hypermesh 中无法移除的其它处理技巧； 2.3 各种切割面、切割体、添加硬点、临时节点、补面等技巧

3、Hypermesh 网格划分技巧，技巧太多，描述有些困难 3.1 以四边形为主的网格划分技巧

3.2 三角形网格划分技巧、弦长法的设定技巧

3.3 如何保证单元数量尽可能少，同时网格质量高，同时与几何贴近度高 3.4 六面体网格划分技巧 3.5 四面体网格划分技巧 3.6网格质量提高改善技巧

3.7 使用ANSA 划分正交性更高的四边形网格技巧 3.8针对收敛性问题的网格处理技巧 3.9刚体网格的划分技巧

4、Hypermesh 为Abaqus 建立材料、界面属性的技巧 4.1 Abaqus 常用的材料本构模型介绍

4.2 常用的Abaqus 材料模型在Hypermesh 中的设置技巧 4.3 Abaqus 常用的截面类型介绍

4.4常用的Abaqus 截面属性在Hypermesh 中的设置技巧

5、Hypermesh 为Abaqus 赋予单元类型 5.1 常用的abaqus 单元类型介绍 5.2 显式和隐式的单元类型差异

5.3 不同单元类型的设置技巧

6、Hypermesh为Abaqus设置边界条件、连接关系

6.1 常用的接触对、tie、通用接触的差别，核心参数的讲解，注意事项的讲解

6.2 接触对、tie、通用接触在Hypermesh中的设定技巧

6.3 常用的强制位移、集中力、分布力、扭矩、速度、加速度等设定技巧

6.4 幅值曲线在Hypermesh中的使用技巧和注意事项

6.5 接触属性例如摩擦、硬接触、软接触、接触阻尼、热接触属性等设定讲解

7、Hypermesh为Abaqus设置控制条件和输出

7.1 隐式分析中初始步长、最小步长、计算时间、最大步长、时间步数对收敛和结果的影响详解；

7.2 隐式分析中接触控制对收敛的影响讲解；

7.3 Stablize参数、Value、Factor、ALLSDTOl等对收敛的影响和参数的正确使用；

7.4 如何使用能量评估结果的可靠性？

7.5 显式动力学的控制条件相对简单，讲解常用的控制参数

7.6 质量放大的设置技巧

7.7 隐式和显式输出的差异？如何准确的输出想要的结果？

8、由浅入深实例讲解Hypermesh为Abaqus建立复杂隐式非线性模型

9、由浅入深实例讲解Hypermesh为Abaqus建立复杂显式动力学模型

10、总结培训内容

hypermesh运用实例

运用HyperMesh软件对拉杆进行有限元分析 1、1 问题得描述 拉杆结构如图1-1所示,其中各个参数为:D1=5mm、D2=15mm,长度L0=50mm、L1=60mm、L2=110mm,圆角半径R=mm,拉力P=4500N。求载荷下得应力与变形。 图1-1 拉杆结构图 1、2 有限元分析单元 单元采用三维实体单元。边界条件为在拉杆得纵向对称中心平面上施加轴向对称约束。 1、3 模型创建过程 1、3、1 CAD模型得创建 拉杆得CAD模型使用ProE软件进行创建,如图1-2所示,将其输出为IGES格式文件即可。

图1-2 拉杆三维模型 1、3、2 CAE模型得创建 CAE模型得创建工程为: 将三维CAD创建得模型保存为lagan、igs文件。 启动HyperWorks中得hypermesh:选择optistuct模版,进入hypermesh程序窗口。主界面如图1-3所示。 程序运行后,在下拉菜单“File”得下拉菜单中选择“Import”,在标签区选择导入类型为“Import Goemetry”,同时在标签区点击“select files”对应得图形按钮,选择“lagan01、igs”文件,点击“import”按钮,将几何模型导入进来,导入及导入后得界面如图1-4所示。 图1-3 hypermesh程序主页面

图1-4 导入得几何模型 (4)几何模型得编辑。根据模型得特点,在划分网格时可取1/8,然后进行镜像操作,画出全部网格。因此,首先对其进行几何切分。 1)曲面形体实体化。点击页面菜单“Geom”,在对应面板处点击“Solid”按钮,选择“surfs”,点击“all”则所有表面被选择,点击“creat”,然后点击“return”,如图1-5~图1-7所示。 图1-5 Geom页面菜单及其对应得面板 图1-6 solids按钮命令对应得弹出子面板

专业ABAQUS有限元建模经验笔记

基于ABAQUS的有限元分析和应用 第一章绪论 1.有限元分析包括下列步骤： 2.为了将试验数据转换为输入文件，分析者必须清楚在程序中所应用的和由实验人员提供的材料数据的应力和应变的度量。 3.ABAQUS建模需注意以下内容： 4.对于许多包含过程仿真的大变形问题和破坏分析，选择合适的网格描述是非常重要的，需要认识网格畸变的影响，在选择网格时必须牢牢记住不同类型网格描述的优点。 第二章ABAQUS基础 1.一个分析模型至少要包含如下的信息：离散化的几何形体、单元截面属性、材料数据、载荷和边界条件、分析类型和输出要求。 ①离散化的几何形体：模型中所有的单元和节点的集合称为网格。 ②载荷和边界条件： 2.功能模块： （1）Assembly（装配）：一个ABAQUS模型只能包含一个装配件。 （2）Interaction（相互作用）：相互作用与分析步有关，这意味着用户必须规定相互作用是在哪些分析步中起作用。 （3）Load（载荷）：载荷和边界条件与分析步有关，这意味着用户指定载荷和边界条件是在哪些分析步中起作用。 （4）Job（作业）：多个模型和运算可以同时被提交并进行监控。 3.量纲系统 ABAQUS没有固定的量纲系统，所有的输入数据必须指定一致性的量纲系统，常用的一致性量纲系统如下：

4.建模要点 （1）创建部件：设定新部件的大致尺寸的原则必须是与最终模型的最大尺寸同一量级。（2）用户应当总是以一定的时间间隔保存模型数据（例如，在每次切换功能模块时）。（3）定义装配： 在模型视区左下角的三向坐标系标出了观察模型的方位。在视区中的第2个三向坐标系标出了坐标原点和整体坐标系的方向（X，Y和Z轴）。 （4）设置分析过程： （5）在模型上施加边界条件和荷载： 用户必须指定载荷和边界条件是在哪个或哪些分析步中起作用。 所有指定在初始步中的力学边界条件必须赋值为零，该条件是在ABAQUS/CAE中自动强加的。 在许多情况下，需要的约束方向并不一定与整体坐标方向对齐，此时用户可定义一个局部坐标系以施加边界条件。 在ABAQUS中，术语载荷通常代表从初始状态开始引起结构响应发生变化的各种因素，包括：集中力、压力、非零边界条件、体力、温度（与材料热膨胀同时定义）。

abaqus有限元分析过程

一、有限单元法的基本原理 有限单元法（The Finite Element Method）简称有限元（FEM），它是利用电子计算机进行的一种数值分析方法。它在工程技术领域中的应用十分广泛，几乎所有的弹塑性结构静力学和动力学问题都可用它求得满意的数值结果。 有限元方法的基本思路是：化整为零，积零为整。即应用有限元法求解任意连续体时，应把连续的求解区域分割成有限个单元，并在每个单元上指定有限个结点，假设一个简单的函数（称插值函数）近似地表示其位移分布规律，再利用弹塑性理论中的变分原理或其他方法，建立单元结点的力和位移之间的力学特性关系，得到一组以结点位移为未知量的代数方程组，从而求解结点的位移分量. 进而利用插值函数确定单元集合体上的场函数。由位移求出应变, 由应变求出应力 二、ABAQUS有限元分析过程 有限元分析过程可以分为以下几个阶段 1.建模阶段: 建模阶段是根据结构实际形状和实际工况条件建立有限元分析的计算模型――有限元模型，从而为有限元数值计算提供必要的输入数据。有限元建模的中心任务是结构离散，即划分网格。但是还是要处理许多与之相关的工作：如结构形式处理、集合模型建立、单元特性定义、单元质量检查、编号顺序以及模型边界条件的定义等。

2.计算阶段:计算阶段的任务是完成有限元方法有关的数值计算。 由于这一步运算量非常大，所以这部分工作由有限元分析软件控制并在计算机上自动完成 3.后处理阶段: 它的任务是对计算输出的结果惊醒必要的处理， 并按一定方式显示或打印出来，以便对结构性能的好坏或设计的合理性进行评估，并作为相应的改进或优化，这是惊醒结构有限元分析的目的所在。 下列的功能模块在ABAQUS/CAE操作整个过程中常常见到，这个表简明地描述了建立模型过程中要调用的每个功能模块。 “Part（部件） 用户在Part模块里生成单个部件，可以直接在ABAQUS/CAE环境下用图形工具生成部件的几何形状，也可以从其它的图形软件输入部件。 Property（特性） 截面（Section）的定义包括了部件特性或部件区域类信息，如区域的相关材料定义和横截面形状信息。在Property模块中，用户生成截面和材料定义，并把它们赋于(Assign)部件。 Assembly（装配件） 所生成的部件存在于自己的坐标系里，独立于模型中的其它部件。用户可使用Assembly模块生成部件的副本（instance），并且在整体坐标里把各部件的副本相互定位，从而生成一个装配件。 一个ABAQUS模型只包含一个装配件。

Hypermesh2017.2有限元分析的前处理1D单元连接

ALTAIR HYPERWORKS2017.2 有限元分析前处理 1D 单元和连接 Trainer’s Name Month XX, 2017

HMD Intro, 2017.2第5章: 1D 单元和焊点 5) 1D 单元和焊点 ?1D Meshing （1D单元） ?HyperBeam （梁截面） ?Connectors （焊点）

HMD Intro, 2017.2 1D 单元 ?1D 单元

HMD Intro, 2017.2示例 跟着示范做 (…\Model-Files\CH5-1D-MESHING\05a-1D-MESHING.hm)

? 2017 Altair Engineering, Inc. Proprietary and Confidential. All rights reserved. HMD Intro, 2017.2 1D单元介绍 ?1D单元是节点之间简单连接，允许精确模拟连接关系(例如螺栓)和类似的杆 状或杆状对象，这些对象在FEA模型中可以建模为简单的线 ?可以从以下面板创建1D单元: ?目前支持的1D单元包括: bar2s, bar3s, rigid links, rbe3s, plots, rigids, rods, springs, welds, gaps and joints. ?显示单元可以在以下面板中创建: Edit Element, Line Mesh, Elem Offset, Edges, or Features panel.

?RIGID 刚性连接用于传递从主节点到从节点的运动. ?Rigids面板允许创建rigid 和rigid link 单元.

abaqus 有限元分析(齿轮轴)

Abaqus分析报告 （齿轮轴） 名称：Abaqus齿轮轴 姓名： 班级： 学号： 指导教师：

一、简介 所分析齿轮轴来自一种齿轮泵，通过用abaqus软件对齿轮轴进行有限元分析和优化。齿轮轴装配结构图如图1，分析图1中较长的齿轮轴。 图1.齿轮轴装配结构图 二、模型建立与分析 通过part、property、Assembly、step、Load、Mesh、Job等步骤建立齿轮轴模型，并对其进行分析。 1.part 针对该齿轮轴，拟定使用可变型的3D实体单元，挤压成型方式。 2.材料属性 材料为钢材，弹性模量210Gpa，泊松比0.3。

3.截面属性 截面类型定义为solid，homogeneous。 4.组装 组装时选择dependent方式。 5.建立分析步 本例用通用分析中的静态通用分析（Static，General）。 6.施加边界条件与载荷 对于齿轮轴，因为采用静力学分析，考虑到前端盖、轴套约束，而且根据理论，对受力部分和轴径突变的部分进行重点分析。 边界条件：分别在三个轴径突变处采用固定约束，如图2。 载荷：在Abaqus中约束类型为pressure，载荷类型为均布载荷,分别施加到齿轮接触面和键槽面，根据实际平衡情况，两力所产生的绕轴线的力矩方向相反，大小按比例分配。 均布载荷比计算： 矩形键槽数据： 长度：8mm、宽度：5mm、高度：3mm、键槽所在轴半径：7mm 键槽压力面积：S1 = 8x3=24mm2 平均受力半径：R1=6.5mm 齿轮数据：= 齿轮分度圆半径：R2 =14.7mm、压力角：20°、 单个齿轮受力面积：S2 ≈72mm2 通过理论计算分析，S1xR1xP1=S2xR2xP2，其中，P1为键槽均布载荷

基于PROE,HyperMesh,ANSYS的有限元分析

基于PROE，HyperMesh，ANSYS的有 限元分析 作者: 张瑞,琚建民 1.介绍： 目前，ANSYS软件在有限元分析方面被广泛的应用，但是他的预加工功能是如此的复杂以至于我们必须耗费大量的精力和时间，特别是分析复杂模型的时候。根据这种状况，我们将用PROE，HyperMash，和ANSYS商业软件进行建模，创建网格，计算和分析。各种有限元分析软件的综合运用可以发挥他们各自的优势，使有限元分析更加有效率。 2.关于PROE，HyperMash，和ANSYS的介绍 a.ProE是美国PTC公司开发的3D的CAD/CAM/CAE软件。他的几何建模功能是最杰出的。我们建立复杂的模型更多的会去运用PROE而非ANSYS和HyperMash。然而他的划分网格，计算，分析和后续处理是十分差劲的 b.HyperMash 是美国Atair公司开发的产品。它的主要优势在以下几个方面：划分网格变得更容易和迅速；我们更容易可以控制和指定原理特征，操作时非常的方便。因此可以使原理特征和网格工程分析要求更容易吻合；HyperMash有常规CAD和CAE软件界面。HyperMash的建模功能没有PROE那么强，它的计算分析功能也并没有ANSYS那样好。因为它有很少的材质和元素种类，并且设定解决方法是非常不便的。 c.ANSYS是最有影响力的一有限元分析软件在世界上,因为它的强大计算和分析能力。但它的预处理功能相对薄弱。首先,在ANSYS中建模时低PROE一等的,因此对复杂建模是很困难的。此外, 运用ANSYS进行网格划分和修改元素和HyperMesh相比并不容易。所以很难确保元素特性使计算成功。用它进行预处理将会浪费更多时间,严重的影响工作效率。 3. ProE; HyperMesh; ANSYS在有限元分析上的综合应用 a.工作过程 我们的目的是要通过综合利用软件来发挥 每个软件各自的优点。根据三个软件的特点, 我们可以通过PROE建模,通过HyperMesh 划分网格,通过ANSYS求解。通过这个方法, 整个有限元分析过程会更加有效准确。整个 分析过程见图1 b.常见问题及解答：1)简化建模：通常通过 PROE的建模过程是用立体建模的方法然后 提取表面，大量的错误和修改工作将会在划 分网格式出现。因此，我们可以用表面建模 [1],忽略几个细节（例如小孔和倒角）和附 件。2)模型的分类管理：有许多几乎不受约 束的表面互相遮掩。许多表面不同样式的混 合在一起时我们管理起来十分不便。因此， 有着相同特征的表面一定要被定义成相同 的组成，名字和颜色，然后我们可以通过组

Hypermesh和Abaqus的接口分析实例

Hypermesh和Abaqus的接口分析实例（三维接触分析） In this tutorial, you will learn how to: ?Load the Abaqus user profile and model ?Define the material and properties and assign them to a component ?View the *SOLID SECTION for solid elements ?Define the *SPRING properties and create a component collector for it ?Create the *SPRING1 element ?Assign a property to the selected elements Step 1: Load the Abaqus user profile and model A set of standard user profiles is included in the HyperMesh installation. They include: RADIOSS (Bulk Data Format), RADIOSS (Block Format), Abaqus, Actran, ANSYS, LS-DYNA, MADYMO, Nastran, PAM-CRASH, PERMAS, and CFD. When the user profile is loaded, applicable utility menu are loaded, unused panels are removed, unneeded entities are disabled in the find, mask, card and reorder panels and specific adaptations related to the Abaqus solver are made. 1. From the Preferences drop down menu, click User Profiles.... 2. Select Abaqus as the profile name. 3. Select Standard3D and click OK. 4. From the File drop down menu, select Open… or click the Open .hm file icon. 5. Select the abaqus3_0tutorial.hm file. 6. Click Open. Step 2: Define the material properties HyperMesh supports many different material models for Abaqus. In this example, you will create the basic *ELASTIC material model with no temperature variation. The material will then be assigned to the property, which is assigned to a component collector. Follow the steps below to create the *ELASTIC material model card: 1. From the Materials drop down menu, select Create. 2. Click mat name = and enter STEEL. 3. Click type= and select MATERIAL. 4. Click card image = and choose ABAQUS_MATERIAL. 5. Click create/edit. The card image for the new material opens. 6. In the card image, select Elastic in the option list.

支架的有限元分析ABAQUS

支架的线性静力学分析实例：建模和分析计算 在此实例中读者将学习ABAQUS/CAE的以下功能。 1) Sketch功能模块:导人CAD二维图形，绘制线段、圆弧和倒角，添加尺寸，修改平面图，输出平面图。 2) Part功能模块:通过拉伸来创建几何部件，通过切割和倒角未定义几何形状。 3) Property功能模块:定义材料和截面属性。 4) Mesh功能模块:布置种子，分割实体和面，选择单元形状、单元类型、网格划分 技术和算法，生成网格，检验网格质量，通过分割来定义承受载荷的面。 5) Assembly功能模块:创建非独立实体。 6) Step功能模块:创建分析步，设置时间增量步和场变量输出结果。 7) Interaction功能模块:定义分布榈合约束(distributing coupling constraint)。 8) Load功能模块:定义幅值，在不同的分析步中分别施加面载荷和随时间变化的集中力，定义边界条件。 9) Job功能模块:创建分析作业，设置分析作业的参数，提交和运行分析作业，监控运行状态。 10) Visualization功能模块:后处理的各种常用功能。 结构静力学分析（static analysis）是有限元法的基本应用领域，适用于求解惯性及阻尼对结构响应不显著的问题。主要用来分析由于稳态外载荷引起的位移，应力和应变等。本章的静力学分析实例按照ABAQUS工程分析的流程对支架进行线性静力学分析，通过实例基本掌握了分析的流程，同时了解接触的定义。 1.问题描述 所示的支架，一端牢固地焊接在一个大型结构上，支架的圆孔中穿过一个相对较软的杆件，圆孔和杆件用螺纹连接。材料的弹性模量E=2100000MPa,泊松比为0.3。

Hypermesh有限元流程

1 导入几何模型到hypermesh中 首先在UG中打开几何模型，单击文件按钮，选择导出setp格式文件 2打开hypermesh，单击导入按钮，选择导入格式为step，文件

3抽取中面 在右侧的Geom工具栏中，单击抽取中面按钮 选择要抽取的部件，单击抽取 4进行几何清理 在右侧Geom工具栏中选择快速编辑按钮 使用相关功能进行几何清理，

5划分网格 在右侧2D面板中选择，设置网格类型，尺寸 6检查网格质量，修改不合格的网格 在右侧2D面板中选择检查网格质量 利用按钮对不合格的网格进行优化 7对模型进行连接 点击connector 选择Area connector panel， 选择要连接的单元和部件，设置连接类型和距离，进行连接 更正： 8建立材料

单击，输入名字，类型，卡片类型， 单击输入材料相关参数，建立材料 9创建部件属性 单击，输入名字，类型，材料建立属性等 更正：2D,PSHELL,stell，create/edit，T输入厚度 10将创建的属性赋予部件 单击，assign然后单击comps选择要附属性的部件，单击assign赋予部件相关属性信息

更正：update 11创建边界条件 单击输入名字，选择卡片类型 然后单击，编辑卡片相关参数】 11，创建载荷步loadstep（分析类型） 在右侧分析面板中选择输入名字，选择相应的分析类型，选择相应的收集器，创建loadstep 更正：自由模态nomal modes ，SPC不勾 静力分析linear static，spc约束，load载荷

12进行分析 在右侧分析面板中选择选择文件的储存位置，在run options选项中选择analysis（一般来说应该先进行check 检查有限元模型是否正确），单击optistruct进行分析 更正：选择Radioss 静力分析：all改为custom 13分析完成后，单击查看计算结果

螺栓预紧结构用Hypermesh做接触实例

螺栓预紧结构用Hypermesh 做接触实例 在很多场合，要将若干个零件组装起来进行有限元分析，如将连杆与连杆盖用连杆螺栓连接起来，机体与气缸盖用螺栓连接起来，机体与主轴承盖连接起来。如何模拟螺栓预紧结构更符合实际情况，是提高有限元计算精度的关键。 螺栓+螺母的连接与螺钉的连接有所不同，螺栓+螺母的连接方式比较简单，可以假设螺母与螺栓刚性连接，由作用在螺母上的拧紧力矩折算出作用在螺栓上的拉伸力F ，将螺杆中间截断，在断面各单元的节点上施加预紧单元PRETS179，模拟螺栓的连接情况。 对于螺钉（双头螺栓）连接有些不一样，螺钉头部对连接件1施加压应力，接触面是一个圆环面，但栽丝的一端，连接件2受拉应力。一种方法是在螺纹圆周上施加拉力，相当于螺纹牙齿接触部分，而且主要在前几牙上存在拉力，如第一牙承担60~65%的载荷，第二牙承担20~25%的载荷，其余作用在后几牙，但因螺纹的螺距较小，一般为1.5~2mm ，而单元的尺寸为3~4mm ，因此可以假定在连接件2的表面的螺纹圆周节点上施加拉力。另一种方法是在连接件2的表面的整个螺纹截面的所有节点上施加拉力，这样可能防止圆周上各节点上应力过大，与实际情况差别较大，应为实际表面圆周各节点只承受60~65%的载荷。比较好的处理办法是在连接件的表面单元的圆周节点上施加70%的载荷，在第二层单元的圆周节点上施加30%的载荷，但操作比较麻烦。 随着连接件1、2的内部结构和刚度不同，以及连接螺钉的个数和分布的不均匀性，连接件1、2表面的变形不一致，产生翘曲，使表面的节点有的接触，有的分离，而导致接触面的应力分布和应变分布不均匀，因此需用非线性的接触理论来讨论合件的应力问题。 若不考察螺栓头部与连接件1表面的变形，可用将螺栓与连接件1用一个公共面连接，作为由两种不同材料的构件组成一个整体。螺钉（双头螺栓）与连接件2也用这种方法处理。 图1是一个简单的螺钉连接实体模型。图2是用hypermesh 划分网格后的模型。 图1 实体模型 图2 网格模型 该模型由三个零件组成，连接件1（蓝色）、连接件2（橙色），螺钉（紫红）。 1. 建立实体模型 在PRO/E 中建立三个零件模型，见图3、4、5，并组合成合件（见图1）。

基于hypermesh的客车车体有限元分析

基于Hypermesh的客车车身有限元分析 沈兵，靳春宁，胡平 大连理工大学汽车工程学院，大连（116024） E-mail：279987329@https://www.sodocs.net/doc/417688264.html, 摘要：有限元方法和理论对现代车身设计具有重要的实际意义。综合现有的建模方案，提出了用壳单元建立有限元模型的方法；针对三种工况，应用有限元软件Hypermesh对模型进行后处理，找出了应力、位移分布情况；对轻量化设计提供了可靠的依据。 关键词：客车车身；壳单元；有限元分析 中图分类号TG404；TH114；TB115 1. 引言 当前国内对客车车身的有限元建模方法大致有三种，即采用梁单元、壳单元和体单元。采用梁单元可使计算量大大降低，但由于简化太多，导致一些关键受力截面无法正确表达，使得可信度不高，很难起到指导作用。采用体单元构建的客车骨架跟现实情况很接近，但建模时间太长，不宜采用。而壳单元弥补了梁单元与体单元的不足，是比较理想的建模方法。本文正是采用壳单元构建了客车车身模型，并按照实际使用条件进行车载负荷计算，对车体进行结构分析。 2.模型的建立 目前UG具有强大的曲面造型功能，在航空和汽车行业应用非常广泛；而Hypermesh 是世界上领先的有限元前后处理软件，它与UG等许多软件都有良好的接口。本文采用UG 对客车车身进行何造型设计，然后在Hypermesh中进行网格划分以及前后处理工作。 车架的实际工况复杂多变，建立有限元模型时对CAD模型的简化是十分必要的。其原则是：最大限度地保留零件的主要力学特征；将小面合并成大面，并且相邻面应共用一条轮廓线，以保证各个面上划分出来的网格在边界处是共用节点，避免在边界处出现节点错开的现象。具体的简化如下： （1）忽略非承载件。有些部件（如保险杠、踏板支架等）是为了满足构造或使用上的要求而设置的，对于分析车身模态影响很小，这里将其忽略掉。 （2）忽略蒙皮、玻璃等附件。 （3）忽略圆角以及梁截面形状的简化。考虑到圆角对网格计算的来说比较费时，将模型中的圆角忽略掉；本文中梁简化成矩形钢和槽型钢。 图1圆角的忽略

ABAQUS有限元接触分析的基本概念

ABAQUS有限元接触分析的基本概念2009-11-24 00:06:28 作者：jiangnanxue 来源：智造网—助力中国制造业创新—https://www.sodocs.net/doc/417688264.html, 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-surface-dis - cre-tization)和面对面离散方法(surface-to-surface discretization)，二者有何差别? 『解答』 在点对面离散方法中，从面(slave surface)上的每个节点与该节点在主面(master surface)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。

基于Hypermesh的吊钩有限元结构分析

摘要 本文旨在对吊钩进行仿真计算和分析，得到其应力和位移变化的分布云图，从理论上对吊钩的危险截面进行了分析研究，为吊钩进一步的结构设计和优化提供了必要的理论依据。 本文使用三维建模软件Creo创建吊钩的三维模型，以格式吊钩.stp导入有限元软件hypermesh中绘制网格，进行前处理，继而进行求解得到后处理中的应力和位移云图。 本文通过分析有限元后处理的应力和位移云图，得到吊钩的最大等效应力位于吊钩主弯曲面内侧部位，应力大小为213.2MPa；吊钩整体最大变形位于吊钩钩头位置，变形量为0.08061mm。 本文对比最大等效应力和所给材料30号钢的屈服强度295MPa，分析得到吊钩在给定工作载荷下安全的结论，由此求得5t载荷下的安全系数应小于等于1.284；通过静刚度分析，计算得到吊钩在承载方向上的静刚度为3.1839×108N/m。 关键词：hypermesh；吊钩；应力；安全系数

1.Creo软件建立吊钩三维模型 1.1Creo软件简介 Creo是美国PTC公司于2010年10月推出CAD设计软件包。Creo是整合了PTC公司的三个软件Pro/Engineer的参数化技术、CoCreate的直接建模技术和 ProductView的三维可视化技术的新型CAD设计软件包，是PTC公司闪电计划所推出的第一个产品。 Creo是一个整合Pro/ENGINEER、CoCreate和ProductView三大软件并重新分发的新型CAD设计软件包，针对不同的任务应用将采用更为简单化子应用的方式，所有子应用采用统一的文件格式。 Creo目的在于解决CAD系统难用及多CAD系统数据共用等问题。 1.2创建吊钩模型 1.打开Creo软件，新建类型：零件，不勾选使用默认模版，确定；选择模版类型为： mmns_part_solid，确定，进入零件绘制界面（图1.1，图1.2，图1.3） 图1.1 零件命名图1.2 模板选择 2.草绘吊钩弯曲部分的轨迹图绘制 （1）选择FRONT平面，点击草绘，进入草绘界面（图1.3，图1.4） 图1.3 FRONT平面的选择图1.4 吊钩草绘界面

Abaqus与HyperMesh联合仿真有限元分析核心技术培训

Hypermesh 作为目前综合能力最强的前处理平台,可以很方便的为各种大型CAE 软件完成几乎所有的常见前处理工作,操作极其灵活方便操作极其灵活方便，，例如几何清理例如几何清理、、网格划分网格划分、、材料属性建立材料属性建立、、单元赋予单元赋予、、连接关系设定连接关系设定、、边界条件设定边界条件设定、、控制参数和输出等参数和输出等，，全部都可以在Hypermesh 中高效的完成中高效的完成。。几何模型越复杂几何模型越复杂，，装配体零件越多装配体零件越多，，这种优势越明显这种优势越明显。。 Abaqus 作为业内公认的最强的非线性求解软件作为业内公认的最强的非线性求解软件，，自学入门不易自学入门不易，，成为高手更加成为高手更加艰难艰难艰难。。Abaqus 行业应用广泛行业应用广泛，，最近几年在国内越来越火爆几年在国内越来越火爆，，所以掌握abaqus 势在必行势在必行。。Abaqus 行业应行业应用差异较大用差异较大用差异较大，，但基本的软件操作和软件应用技巧是大同小异的是大同小异的。。Hypermesh 中除了几何清理中除了几何清理、、网格划分外网格划分外，，其余的操作例如材料属性建立其余的操作例如材料属性建立、、单元赋予单元赋予、、连接关系设定连接关系设定、、边界条件设定边界条件设定、、控制参数和输出等全部与Abaqus 息息相关息息相关，，需要对abaqus 的一套理论有很深的认识才能更好的发挥Hypermesh 的强大前处理功能的强大前处理功能。。 本人擅长在Hypermesh 中完成所有的Abaqus 前处理操作前处理操作，，然后提交计算然后提交计算，，后处理在abaqus 和hyperview 中完成。本人领域为电子产品跌落碰撞本人领域为电子产品跌落碰撞，，例如平板电脑例如平板电脑、、台式机台式机、、移动终端等等显式动力学分移动终端等等显式动力学分析析，同时也擅长各种连接器同时也擅长各种连接器、、弹片弹片、、端子等正向力端子等正向力、、插拔力插拔力、、屈服等隐式非线性分析屈服等隐式非线性分析。。 希望通过一些核心培训能让更多的人学会Hypermesh 这个软件的操作技巧这个软件的操作技巧，，同时快速的为Abaqus 建立CAE 模型。本次培训本次培训希望能以学员的模型为主希望能以学员的模型为主希望能以学员的模型为主，，模型越复杂越好(实际培训会适当简化)，同时采用自己搜集的3D 模型模型，，通过网络培训例如QQ 群视频等或者自己录制视频的方式群视频等或者自己录制视频的方式，，完整的为大家讲解Hypermesh 和abaqus 的核心应用技巧的核心应用技巧。。 最近在QQ 群陆续为一些同行做了大概10来个例子来个例子，，感觉很多人普遍水平偏低感觉很多人普遍水平偏低，，问的问题千奇百怪，很多人急需一次较深入的培训需一次较深入的培训。。本人第一次尝试做培训做培训，，本次培训大概10次，每次2个小时个小时，，收费2500元.如果觉得培训不合适，可考虑视频录制的方式视频录制的方式，，有问题大家及时和我沟通。 本人QQ ：499975874 建立一个专门用作培训建立一个专门用作培训、、技术交流技术交流的群的群的群：：470131908 初步培训提纲如下初步培训提纲如下：： 1、Hypermesh 针对abaqus 的基本流程介绍 1.1.如何选取求解器类型？隐式还是显式？在Hypermesh 里面，隐式和显式存在哪些差异性？ 1. 2.用一个简单的案例讲解Hypermesh 完成Abaqus 所有前处理的流程和操作； 2、Hypermesh 几何清理技巧 2.1 自由边、烂面、圆角、Logo 、小面等处理技巧，尤其是圆角和特征很多的时候如何处理？ 2.2 很多复杂变圆角在Hypermesh 中无法移除的其它处理技巧； 2.3 各种切割面、切割体、添加硬点、临时节点、补面等技巧 3、Hypermesh 网格划分技巧，技巧太多，描述有些困难 3.1 以四边形为主的网格划分技巧 3.2 三角形网格划分技巧、弦长法的设定技巧 3.3 如何保证单元数量尽可能少，同时网格质量高，同时与几何贴近度高 3.4 六面体网格划分技巧 3.5 四面体网格划分技巧 3.6网格质量提高改善技巧 3.7 使用ANSA 划分正交性更高的四边形网格技巧 3.8针对收敛性问题的网格处理技巧 3.9刚体网格的划分技巧 4、Hypermesh 为Abaqus 建立材料、界面属性的技巧 4.1 Abaqus 常用的材料本构模型介绍 4.2 常用的Abaqus 材料模型在Hypermesh 中的设置技巧 4.3 Abaqus 常用的截面类型介绍 4.4常用的Abaqus 截面属性在Hypermesh 中的设置技巧 5、Hypermesh 为Abaqus 赋予单元类型 5.1 常用的abaqus 单元类型介绍 5.2 显式和隐式的单元类型差异

hypermesh梁壳单元混合建模实例

HyperMesh梁单元与壳单元的混合建模 本文根据工程实例,应用有限元软件HyperMesh 11、0进行梁单元与壳单元的混合建模,并在其中详细论述,梁单元在与壳单元混合建模的过程中如何对梁单元进行偏置处理,保证梁单元与壳单元的所有节点完全耦合。 在焊接工艺中,梁单元与壳单元的使用可以大大提高整体焊接结构的抵抗变形能力,避免单独使用壳单元时强度与刚度的不足。HyperMesh软件中提供了大量标准梁的截面,也可以通过实际应用需求单独创建梁截面。 在1D面板中点选HyperBeam选项,如图1所示。 图1 1D面板中的HyperBeam选项 HyperBeam中提供了大量的梁截面,如图2所示。 图2 HyperBeam下的各种梁截面 图2中红色箭头所指的就是各种标准梁截面的属性,包括H型梁,L型梁,工型梁等等。可以根据实际需求进行选择,而且可以自己独立进行尺寸编辑。图2中的shell section可以建立独立的壳截面,solid section可以建立独立的实体截面。在建立完成各种梁的截面属性之后,可以通过edit section进行梁截面属性的修改。

以上主要介绍了1D梁单元的使用情况,下面将根据工程实例对壳单元与梁单元的混合建模进行详细的介绍。图3就是梁单元与壳单元焊接之后的三维图,图4就是图3中梁单元以1D显示的情况。二者之间的切换功能键如图5所示。 图3 梁单元与壳单元焊接之后梁单元以3D显示 图4 梁单元与壳单元焊接之后梁单元以1D显示 图5 梁单元1D与3D之间的切换功能键

下面介绍梁单元的具体创建方法,不再讲述壳单元的建立方法。首先建立Beam Section,在软件左侧右键create--Beam Section,在出现的对话框窗口中对Bean进行命名。具体的过程如图6所示。 图6 Beam的建立过程 之后进入1D--HyperBeam面板,选择Standard section选择Standard Channel面板,打开面板后对各个参数进行修改,如图7所示。左侧的红色框内的区域就是进行具体尺寸的修改,修改的结果会以直观的形式显示在图形界面中,右侧的红色方框就是梁界面的各个力学参数。注意梁的方向,梁的长度方向就是X 轴,图形中的就是梁的Y轴与Z轴。在梁的方向的选取过程中Y轴为第一方向。 图7 梁的各个参数的修改 之后建立梁的属性,同样在软件左侧位置右键创建属性,弹出属性创建的选项卡片,在Type中选择1D,在Card image中选择PBEAM,单击确定按钮,如图8所示。

Abaqus有限元分析中的沙漏效应

Abaqus有限元分析中的沙漏效应[转] 2011-09-21 17:34:27| 分类：有限元 | 标签： |字号大中小订阅 1. 沙漏的定义 沙漏hourglassing一般出现在采用缩减积分单元的情况下： 比如一阶四边形缩减积分单元，该单元有四个节点“o”，但只有一个积 分点“*”。而且该积分点位于单元中心位置，此时如果单元受弯或者受剪，则必然会发生变形，如下图a所示。 关于沙漏问题，建议看看abaqus的帮助文档，感觉讲的非常好，由浅入深，把深奥的东西讲的很容易理解。 沙漏的产生是一种数值问题，单元自身存在的一种数值问题，举个例子，对于单积分点线性单元，单元受力变形没有产生应变能--也叫0能量模式，在 这种情况下，单元没有刚度，所以不能抵抗变形，不合理，所以必须避免这种情况的出现，需要加以控制，既然没有刚度，就要施加虚拟的刚度以限制沙漏 模式的扩展---人为加的沙漏刚度就是这么来的。 关于沙漏现象的判别，也就是出现0能模式的方法最简单的是察看单元变 形情况，就像刚才所说的单点积分单元，如果单元变成交替出现的梯形形状， 如果多个这样的单元叠加起来，是不是象我们windows中的沙漏图标呢？ ABAQUS中沙漏的控制： *SECTION CONTROLS：指定截面控制 警告：对于沙漏控制，使用大于默认值会产生额外的刚度响应，甚至当值 太大时有时导致不稳定。默认沙漏控制参数下出现沙漏问题表明网格太粗糙， 因此，更好的解决办法是细化网格而不是施加更大的沙漏控制。 该选项用来为减缩积分单元选择非默认的沙漏控制方法，和standard中的修正的四面体或三角形单元或缩放沙漏控制的默认系数；在explicit中，也 为8节点块体单元选择非默认的运动方程：为实体和壳选择二阶方程、为实体 单元激活扭曲控制、缩放线性和二次体积粘度、设置当单元破损时是否删除他们、或为上述完全破损的单元指定一标量退化参数。等 必需参数： NAME：名字 可选参数： DISTORTION CONTROL：只用于explicit分析。=YES激活约束防止负体积 单元出现或其他可压缩材料的过度变形，这对超弹材料是默认的。DISTORTION

abaqus有限元分析简支梁

1.梁C 的主要参数： 其中：梁长3000mm ，高为406mm ，上下部保护层厚度为38mm ，纵筋端部保护层厚度为25mm 抗压强度：35.1MPa 抗拉强度：2.721MPa 受拉钢筋为2Y16，受压钢筋为2Y9.5，屈服强度均为440MPa 箍筋：Y7@102，屈服强度为596MPa 2.混凝土及钢筋的本构关系 1、运用陈光明老师的论文（Chen et al. 2011）来确定混凝土的本构关系： 受压强度： 其中C a E ==28020，c f ρσ'=，0.002ρε= 2、受压强度与开裂位移的相互关系：

其中123.0, 6.93c c == 3、损伤因子： 其中c h = e=10（选取网格为10mm ） 4、钢筋取理想弹塑性 5、名义应力应变和真实应力及对数应变的转换： ln (1)ln(1)true nom nom Pl true nom E σσεσε ε=+=+- 6、混凝土最终输入的本构关系如下： compressive behavior tensile behavior tension damage yield stress inelastic strain yield stress displacement parameter displacement 21.50274036 2.721 25.56359281 2.72247E-05 2.683556882 0.0003129 0.18766492 0.0003129 28.88477336 8.85105E-05 2.646628319 0.0006258 0.31902609 0.0006258 31.43501884 0.000177278 2.610210508 0.0009387 0.41606933 0.0009387 33.24951537 0.000292271 2.574299562 0.0012516 0.49065237 0.0012516 34.40787673 0.000430648 2.538891515 0.0015645 0.54973463 0.0015645 35.01203181 0.000588772 2.503982327 0.0018774 0.5976698 0.0018774 35.16872106 0.000762833 2.46956789 0.0021903 0.63732097 0.0021903 34.97805548 0.000949259 2.435644029 0.0025032 0.67064827 0.0025032 34.52749204 0.001144928 2.402206512 0.0028161 0.69903885 0.0028161 33.88973649 0.001347245 2.369251048 0.003129 0.72350194 0.003129 33.17350898 0.001541185 2.336773294 0.0034419 0.74478941 0.0034419 32.38173508 0.001737792 2.30476886 0.0037548 0.76347284 0.0037548 31.54367693 30.68161799 0.001936023 0.002135082 2.27323331 2.242162167 0.0040677 0.0043806 0.77999451 0.79470205 0.0040677 0.0043806