Abaqus/Explicit動力學模擬案例

下面的視頻內容是本人16~17年業餘時間用ABAQUS做的一些模擬，大都是比較常見的力學現象，在下文的展開說明裡，每個例子已列出了建模的關鍵詞，供大家參考、交流。

關鍵詞說明：

關鍵詞：brittle cracking；general contact ；element deletion

說明：玻璃參數來自網路（YOUTUBE網站，ID：Simutech Solution Corp.），是某pad廠家通過平板玻璃的四點彎曲試驗測得的，用於pad跌落模擬分析。

關鍵詞：剛體約束；color code

說明：color code用來控制圖形按照你想要的顏色來顯示。

關鍵詞：CEL； shear failure；element deletion

說明： shear failure 用於定義材料剪切失效。

關鍵詞：剛體約束；general contact

說明：後處理應用了display group控制部分結構透明化，用color code控制部件顯示的顏色。

關鍵詞：材料塑性； general contact

說明：可樂罐用殼單元並定義不同的截面厚度。

關鍵詞：剛體約束；general contact

說明：測試計算結果是否表現隨機性，同樣的邊界條件Abaqus給出的結果（硬幣正反面）不具有隨機性。

關鍵詞：剛體約束；通用接觸（general contact）演算法

說明：general contact較之contactpairs（接觸對）不用事先定義接觸面，分析前無法預測接觸位置時，可用此演算法，ABAQUS會把所有可能的接觸表面考慮在內，只是計算耗時多一點，也可以手動排除一些無效接觸面來節省模擬時間。ABAQUS/StandardABAQUS/Explict都有此演算法。

關鍵詞：CEL

說明：歐拉區域通過設定邊界條件，保證材料不流出歐拉邊界 。

關鍵詞：CEL，volume friction tool

說明：參考物體去佔據歐拉空間，使用volume friction tool來生成每一個歐拉網格的體積分數，從而預先定義歐拉空間內材料分布。

關鍵詞：超彈性材料（魚體）； Periodic Amplitude

說明：這是學習完Periodic Amplitude 後想到的，同時將幾個不同的Periodic Amplitude 應用於不同關節，用分散式節點耦合模擬魚體、骨架和魚刺的傳力特點，從而模擬複雜運動。魚體實際有類似粘彈性、各向異性材料的特點，這裡簡化成各項同性超彈性材料只是出於驗證關節運動傳遞效果的方便而這樣做的。

關鍵詞：脆性斷裂（brittle cracking）；衝擊載荷（blast load）；顯示體約束（display body）；單元刪除（element deletion ）

說明：blast load可定義爆炸中心距離、TNT當量等，模擬衝擊波載荷，樓房主體為顯示體，只是為了好看，它不參與計算。

關鍵詞：超彈性材料（氣球球皮）；流體腔Fluid cavity單元（球內空氣）

關鍵詞：剛體約束；truss單元

說明：模擬單擺組合的周期不同步現象。

關鍵詞：歐拉分析

說明：歐拉網格中可定義多相流體，本例中定義了空氣和水兩種材料。

關鍵詞：超彈性材料（橡皮筋）；通用接觸（general contact）演算法

說明：葉片先旋轉加拉伸驅動橡皮筋儲存彈性應變能，然後橡皮筋的彈性應變能釋放，驅動葉片轉動。涉及到大變形，使用general contact演算法可以方便地模擬複雜接觸。

關鍵詞：剛體約束；Periodic Amplitude；general contact

說明： Periodic Amplitude 用來定義周期性變化量，本例子中定義了X和Z軸方向的周期性位移，合成效果是在XZ平面內的圓周運動。這個例子由知乎上的一個問題想到的：為什麼半盒的牙籤或棉簽總是按一定的規律排列？大部分人是從數學角度回答的，還有人推導了牙籤包絡面方程，很棒。我從力學模擬考慮做了這個例子。

關鍵詞：節點耦合約束

說明：平時喜歡彈吉他，隨手做了個例子，想看看內部梁結構對吉他振動模態的影響，模擬表明，吉他內部梁架除了起到加固面板的作用，還能在一定程度上抑制面板的低階呼吸模態，有利於弦音的延長。

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