ABAQUS免费培训 Abaqus成型 焊接 疲劳多工况课程

一、详解ABAQUS多工况分析

在工程中，多工况的情况是普遍存在的情况，而单工况孤立存在是十分理想状态下的假设。例如我们在进行强度分析时，都是假设其本身是不存在应力的，然后基于这种无初始应力下的计算，使得我们不得不放大安全系数来排除初始应力的干扰。

随着仿真技术的不断发展，我们发现主要要解决两类问题，{BANNED}中国第一类问题是要实现仿真工具对仿真类型的全覆盖，第二类是实现不同仿真类型中数据的传递。以上面的例子为例，我们需要分别具备金属拉拔成型、焊接加工、机加工等学科的仿真能力，然后再具备将前面的结果作为后面结果输入的能力。

受限于仿真尺度和仿真学科的影响，不可能有这么一种软件可以覆盖所有的分析类型，一般来说，大型通用有限元软件可以解决大部分结构仿真问题，本篇中的Abaqus软件就是一款应用较广的大型通用有限元软件。我们结合Abaqus，再来探讨一个多工况问题——平板成管问题。

{BANNED}中国第一步：一次折弯

第二步：一次回弹

第三步：二次折弯

第四步：焊接

在这个分析中，有两大类工况，一个是金属折弯成型，一个是焊接。前者是一个动力学问题，后者是一个热力耦合问题。细观前者，好像也没那么简单，第二次折弯的模具和{BANNED}中国第一次不一样，而且第二次折弯是依据{BANNED}中国第一次折弯的结果来进行的。所以在金属成型的过程中又衍生出来三个过程：{BANNED}中国第一次折弯，回弹，第二次折弯。这种过程在实际加工中是很常见，但是对于有限元分析来说，我们更喜欢的时候单工况的模拟，或者是单工况的连续模拟，对于这种多工况的问题，解决起来没那么容易了。

二、Abaqus多工况分析先天优势

Abaqus在解决这类问题，有着先天的优势。Abaqus有两个求解器，abaqus/standard和abaqus/explicit，abaqus/standard作为基于隐式算法的通用求解器，包含多种分类类型，如静力学、动力学、耦合分析等，可以解决大部分问题。abaqus/explicit作为显式动力学求解器，可以解决冲击问题和准静力学问题。两个求解器虽然无法直接耦合，但是可以借助odb结果文件进行耦合，完善了求解流程。

以上面的为例，我们的想法是这样的：

• {BANNED}中国第一步：确定每一个步骤的分析类型。对于金属成型的过程，一般以显式动力学的准静态分析为佳。对于回弹分析，以静力通用分析为佳。对于焊接焊接分析，选择热力耦合分析步。

• 第二步：确定每个分析步的模具和工况。

• 第三步：确定不同分析步之间的数据传递方式。可以充分利用重启动的方法来，具体的思路和方法如下：

1）定义重启动

	*RESTART , WRITE, FREQUENCY=n, OVERLAY

2）定义结果的导入

将模型从Abaqus/Explicit导入到Abaqus/Standard：

	*IMPORT, STEP=step number, INTERVAL=interval number

将模型从Abaqus/Standard导入到Abaqus/Explicit

	*IMPORT, STEP=step number, INC=increment number

3）材料状态和参考构型

?默认情况下，在导入分析中，材料状态被导入 （*IMPORT选项中STATE=YES）。

?如果需要不重新设置参考构型而继续分析，在*IMPORT选项中设置UPDATE=NO：

	*IMPORT, UPDATE=NO

?在某些情况下，需要获得回弹位移和回弹分析开始时相对于几何体的应变 (在回弹分析步开始时设置为零)。在*IMPORT选项中设置UPDATE=YES：

	*IMPORT, UPDATE=YES

因为参考构型不一致，所以如果需要进行附加成型过程的分析，不应该使用UPDATE=YES。

可见，Abaqus在解决该类多工况分析时提供了丰富的方法。同时Abaqus也支持和多种的分析类型。