abaqus如何提高建模效率

abaqus如何提高建模效率,第1张

方法。

1、 减少输出变量,增大输出步长

首先对输出的场变量(Field Output Requests)进行筛选,仅选择后处理分析中你所关注的目标变量,例如应力S、位移U等。

或是可以在预计步长较多且较密集的Job分析时,通过适当降低输出频率,即将输出的间隔n放大,比如可以取2或5等,可以在保证结果精度的情况下将计算时间近似减为1/n倍。当然不建议取值过大,会错过关键点的结果提取。

以上两种均是通过减少计算结果的磁盘写入时间来达到加速计算的效果。

2、通过改变积分方法(取决于模型适用情况)

以隐式动态分析(Dynamic, Implicit)为例,定义Step中的Other选项卡中,可以选择积分方法为全牛顿法或是准牛顿法。两者的主要区别在于,准牛顿法是在规定的迭代次数后进行一次刚度矩阵的更新,而不是每次迭代都进行更新。这在对于刚度变化不大的结构分析中可以减少计算的代价从而加快速度。但需要强调的是,这并不适用于所有结构,需要根据自己的模型条件或是试算结果决定选用哪种积分方法。

3、利用并行计算

通过利用多处理器和GPGPU实现并行计算也是ABAQUS中可以直接设置的加速技巧。对于GPGPU的加速原理则主要是利用了其比CPU强大得多的并行计算能力,配合CPU的逻辑处理能力以达到速度最大化。需要注意的是,ABAQUS中GPGPU只能用于隐式计算,而不能用于显式。

但是,并不是分配越多的CPU或GPGPU计算就越快,因为线程的分配是需要代价的,在一些情况下(例如参考文献[1]中提到的自由度数量有限或是接触和约束的问题),会导致无法实现并行计算,导致ABAQUS直接报错的情况。

对于笔者来说,最常用的应该就是取ABAQUS的默认值,即2CPU+1GPGPU。

总体来说,遇到较为复杂且计算缓慢的计算时,可采取以上措施在一定程度上加快计算。但同时也要基于自己的经验判断以及试算,考虑适用性后做出合理的选择

钢筋混凝土构件用Abaqus进行有限元建模分析方法:

1、 混凝土和钢筋分别采用C3D8R单元和T3D2单元进行分离式建模,并采用Embedded技术进行自由度耦合。为了避免梁端因为应力集中导致局部损坏,在梁端设置了一个矩形离散刚片,荷载施加在刚片的参考点上。

2、受拉主筋的屈服点为335MPa,此时对应的非d性应变为0。当应力为355MPa时,塑性应变ε=335/200000+(335-335)/2000-355/200000=0.0099。为了方便计算,取应力为355时的塑性应变为0.01。

3、分析。

(1)混凝土损伤塑性模型,以混凝土受压破碎和受拉开裂为准则。通过该悬臂梁算例,可知此模型在ABAQUS中模拟混凝士材料的非线性关系是行之有效的。

(2)求解混凝土,一般都会碰到计算收敛的问题,参数取值合理是大有帮助的。对于混凝土的粘性系数、膨胀角等,都值得反复推敲;初始增量步的大小也很重要,模型复杂和受荷载较大的时候,建议尽量取小值,不然计算难以收敛。

(3)ABAQUS提供的Embedded技术,可以方便地解决钢筋与混凝土之间的粘结关系,使建模变得更加的高效和容易实现精细建模,但是它实现不了钢筋的滑移等。

ANSYS建模时用到工作平面,先把工作平面移动旋转到相应位置角度再建模,没有组装的问题,就像一砖一砖盖房子,而ABAQUS是先建部件再组装成模型,就像用模块组装房子。比如在封头上弄个斜接管(与筒体轴线有一定夹角),用ANSYS通过旋转面建出封头筒体,这跟ABAQUS一样,而接管,ANSYS是先把工作平面移动旋转到相应位置角度再建模接管,再用体互分或者OVERLAP后,删除封头多余部分就可以了。但是abaqus要建出PART接管,然后组装,移动旋转定位一个体,感觉比移动旋转工作平面难。另外ANSYS的工作平面(XY平面)还可以用来切割线面体,可以在工作平面处建局部坐标系。


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