
耀唐解读
我们做仿真分析时经常会遇到这样一类问题:计算时间太长,而模型又不太可能使用更粗糙的网格,在计算时间和计算精度之间需要做平衡。通常对于这一类问题,我们有两种软件层面的技术手段来处理,子模型技术和子结构技术。
子模型技术实际上是利用圣维南原理(载荷的具体分布只影响作用区局部范围)进行的条件简化,将全局计算得到的结果当做模型一部分的边界条件进行施加,也就是切割模型,包含所关心区域,在切割面上施加全局粗网格计算的结果作为条件,对切割模型进行网格细化,进而实现不对全模型细化网格的前提下缩短计算时间。
子结构技术则是对部分模型进行自由度缩减凝聚,对于部分模型只进行一次计算优先确定其刚度特征(刚度矩阵),后续分析可以通过子模型添加,利用保留的自由度与其它模型进行连接,在后续计算中,子结构不再重复计算,直接调用其计算好的刚度矩阵结果,类似超单元。通过这种方式,可以在某一个结构特征重复出现的场景中大幅度节约计算时间。
本文今天主要介绍一下ABAQUS中子结构技术的操作演示。
如何平衡计算时间与精度:ABAQUS子结构技术
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子结构生成
子结构使用之前需要单独对子结构进行子结构生成计算。在step分析步时选取substructure generation类型即可,位置在线性摄动 Linear perturbation中。在 Load模块边界条件中添加并选取保留自由度,用于和全模型进行连接,之后进行job提交即可。
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子结构调用
在全模型中,通过File -> Import ->Part,功能,导入刚才生成的子结构文件,上一步定义的job名字.sim后缀的文件。
导入的子结构可以直接在装配中调用,可以与全模型进行绑定连接,以及定义边界约束等内容,如图所示。然后正常完成模型的其它定义和设置即可。
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子结构结果处理
如果想要看到子模型的结果,则需要在Field output中额外定义,Domain中选择子结构类型,并选择对应输出的子结构集合。
指定子结构结果输出后,软件会生成对应子结构结果的odb文件,可以单独查看。
如果想要在全模型上叠加显示子结构,可以通过后处理模块,View菜单下的Overlay Plot图层管理功能,叠加多个图层显示来实现。
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