Чем Abaqus/Standard отличается от Abaqus/Explicit?

Standard решает задачу неявным методом и подходит для статики и медленного нагружения. Explicit считает быстрые процессы с инерцией, удар, падение, штамповку. Выбор решателя зависит от задачи, и в записке я объясняю, почему взят именно он

У меня учебная версия Abaqus, хватит ли ее?

Для большинства студенческих задач хватает. У учебной версии ограничено число узлов, поэтому модель строю так, чтобы она в него укладывалась, с симметрией и разумной сеткой

Задача не сходится, можете разобраться?

Пришлите файлы .cae или .inp и файл сообщений. Чаще всего причина в контакте, в незакрепленной детали, которая свободно смещается, или в пластичности без упрочнения. Найду, что мешает, и доведу расчет до результата

Почему в записке нужны истинные напряжения?

Abaqus принимает диаграмму пластичности в истинных напряжениях и пластических деформациях. Если ввести инженерную кривую напрямую, материал получится мягче, чем на самом деле. Пересчет показываю в записке формулами

Можно расчет в Abaqus для магистерской?

Да. Для магистерской обычно нужен расчет с исследованием, например влияние натяга или толщины на напряжения. Делаю серию расчетов с разными параметрами и свожу результаты в графики

Расчет в Abaqus для курсовой и ВКР с пояснительной запиской

Abaqus дают в заданиях, где линейной упругости уже мало. Деталь начинает течь, две поверхности давят друг на друга, конструкция сильно изгибается или по ней приходится удар. Такие задачи чаще встречаются в магистратуре и в расчетных разделах ВКР по машиностроению, прочности и механике деформируемого твердого тела, но бывают и в курсовых.

Я строю модель в Abaqus/CAE по вашему заданию, считаю ее в Abaqus/Standard или Abaqus/Explicit, смотрю, сошлось ли решение, и пишу пояснительную записку с описанием каждого шага модели. Расчет можно заказать отдельно или вместе с курсовым проектом, в который он входит.

Какие задачи считаю в Abaqus

Линейная статика в Abaqus тоже считается, но обычно его выбирают ради нелинейности. От ее вида зависит, какой решатель нужен и сколько шагов будет в модели.

Упругопластический изгиб и растяжение с диаграммой деформирования материала, остаточные деформации после разгрузки
Контакт деталей, посадка с натягом, давление в зоне контакта, болтовое и шарнирное соединение
Большие перемещения и потеря устойчивости, линейный анализ Buckle и закритическое поведение методом Riks
Удар, падение, пробивание и штамповка в Abaqus/Explicit
Собственные частоты в шаге Frequency и вынужденные колебания
Теплопроводность и температурные напряжения со связанным расчетом
Композиты и слоистые оболочки с укладкой слоев

Модель по модулям Abaqus/CAE

Работа в Abaqus/CAE идет по модулям, и записку удобно строить в том же порядке. В Part создаю геометрию или импортирую ее из КОМПАС и SolidWorks через STEP. В Property задаю материал и сечение. Для пластичности ввожу точки диаграммы в истинных напряжениях и пластических деформациях, потому что Abaqus ждет именно их, и пересчитываю инженерную диаграмму из задания.

В Assembly собираю детали в сборку, в Step задаю последовательность шагов нагружения. Затяжку болтов или натяг обычно ставлю первым шагом, рабочую нагрузку следующим, а разгрузку добавляю, когда нужно увидеть остаточные деформации. В Interaction описываю контакт парами поверхностей с трением или без него, а связи Tie и Coupling использую там, где детали соединены жестко или нагрузку надо собрать в точку. В Load ставлю закрепления и нагрузки по шагам.

У Abaqus нет своих единиц измерения, он считает в тех числах, которые ему дали. Поэтому систему единиц выбираю в начале и пишу ее в записке. Чаще всего это миллиметры, ньютоны и мегапаскали, тогда плотность задается в тоннах на кубический миллиметр, и в Explicit это сразу видно по шагу времени.

Типы элементов и сетка

Для объемных деталей беру гексаэдры C3D8R с пониженным интегрированием или C3D8I, когда деталь работает на изгиб и важна точность при грубой сетке. Сложную геометрию, которую не разбить на гексаэдры, сетку строю квадратичными тетраэдрами C3D10, линейные тетраэдры C3D4 дают слишком жесткую модель. Тонкостенные части моделирую оболочками S4R, рамы балками B31, фермы стержнями T3D2.

У элементов с пониженным интегрированием бывает паразитная форма деформации, ее называют hourglass. Слежу, чтобы энергия этой формы оставалась малой долей от энергии деформации, и показываю этот график в записке. В зоне контакта сетку сгущаю на обеих поверхностях, иначе давление в контакте получается рваным. Сходимость по сетке проверяю на двух-трех сетках по контрольному напряжению или перемещению.

Хотите понять, сколько будет стоить расчет в Abaqus? Пришлите задание, я посмотрю и назову цену. Написать в Telegram

Standard или Explicit

Abaqus/Standard решает задачу неявно и подходит для статики и медленного нагружения, в том числе с контактом и пластичностью. Нелинейную задачу он ведет приращениями, и если приращение не сходится, Abaqus дробит его. По файлу сообщений видно, где возникла трудность, обычно это контакт, который то замыкается, то размыкается, или материал, который потерял жесткость.

Abaqus/Explicit нужен для быстрых процессов вроде удара и падения, где важна инерция. Там решение идет очень малыми шагами по времени без итераций, и главная проверка энергетическая. Кинетическая, внутренняя и работа внешних сил должны сходиться в баланс, а искусственная энергия оставаться малой. Если Explicit используют для квазистатики, например для штамповки, проверяю, что кинетическая энергия мала по сравнению с внутренней.

Что идет в пояснительную записку

Порядок разделов беру из методички. Если ее нет, записка по Abaqus обычно складывается из таких частей.

Постановка задачи, расчетная схема и принятые допущения
Система единиц и свойства материалов, диаграмма деформирования в истинных величинах
Описание модели по модулям, шаги нагружения, контакт и связи
Тип элементов, сетка и проверка сходимости
Результаты из Visualization, поля напряжений по Мизесу, пластических деформаций PEEQ, давления в контакте CPRESS
Графики сила-перемещение и энергетический баланс для Explicit
Сравнение с аналитическим решением для простого случая и выводы

Что вы получаете

Файл модели .cae с базой результатов .odb, который открывается в вашей версии Abaqus
Входной файл .inp, по нему модель можно пересчитать и в другой версии
Картинки полей и графики для записки и слайдов
Пояснительную записку с описанием модели по модулям, проверкой и выводами
Пояснения к защите, почему выбраны такие элементы, шаги и контакт

Что прислать для оценки

Задание с геометрией, нагрузками и условиями закрепления
Свойства материала, для пластичности диаграмму растяжения или марку материала
Методичку или требования к записке
Версию Abaqus, учебная Learning Edition или полная, от этого зависит допустимое число узлов
Чертеж или 3D-модель детали, если они уже есть

Сколько стоит расчет в Abaqus

Цена индивидуальная, называю ее после того, как посмотрю задание. Больше всего на нее влияет нелинейность. Контакт нескольких деталей, пластичность и удар в Explicit требуют больше работы с моделью, чем линейная статика одной детали. Оценка бесплатная.

Прислать задание в Telegram Написать в MAX

Что спрашивают про расчет в Abaqus

Чем Abaqus/Standard отличается от Abaqus/Explicit?: Standard решает задачу неявным методом и подходит для статики и медленного нагружения. Explicit считает быстрые процессы с инерцией, удар, падение, штамповку. Выбор решателя зависит от задачи, и в записке я объясняю, почему взят именно он
У меня учебная версия Abaqus, хватит ли ее?: Для большинства студенческих задач хватает. У учебной версии ограничено число узлов, поэтому модель строю так, чтобы она в него укладывалась, с симметрией и разумной сеткой
Задача не сходится, можете разобраться?: Пришлите файлы .cae или .inp и файл сообщений. Чаще всего причина в контакте, в незакрепленной детали, которая свободно смещается, или в пластичности без упрочнения. Найду, что мешает, и доведу расчет до результата
Почему в записке нужны истинные напряжения?: Abaqus принимает диаграмму пластичности в истинных напряжениях и пластических деформациях. Если ввести инженерную кривую напрямую, материал получится мягче, чем на самом деле. Пересчет показываю в записке формулами
Сколько стоит расчет в Abaqus?: Цену называю после того, как посмотрю задание. Пришлите задание, данные по материалу и версию программы, оценка бесплатная
Можно расчет в Abaqus для магистерской?: Да. Для магистерской обычно нужен расчет с исследованием, например влияние натяга или толщины на напряжения. Делаю серию расчетов с разными параметрами и свожу результаты в графики

Если вашего вопроса здесь нет, задайте его мне, отвечаю в любое время. Спросить в Telegram