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【Abaqus】使用*Distribution关键字定义材料的非均匀分布

有限元鹰
有限元鹰VIP
2天前浏览871

设想一种情况:在有限元分析中，一个区域或者整个网格中，每个单元的材料行为都是单独的。这时在ABAQUS中应该如何设置？

两种办法：

  • 给每个单元创建一个Set，然后一一赋予SECTION.

  • 使用*Distribution关键字，实现空间分布的材料行为，再将SECTION属性赋予给单元。这一种方法好处是，减少后处理的压力，没有那么多的SET和SECTION

两种方法对比：

  • 第一种方法可以在CAE界面中手动设置，也可以用Python脚本自动设置，但是一旦单元数量过多，就会导致CAE界面卡顿，且Python速度也不是很快。电脑性能不行的话，后处理压力比较大，因为有很多的Set,Section.

  • 第二种方法，不支持CAE，只能修改INP文件实现。优点是后处理软件压力小点，没有那么多set

下面以下面的四个实体单元为例子，分别使用两种方法，直接编写INP文件，命令行中提交计算，进行静态分析。

img

方法一

  1. *Heading
  2. ** JOB:OneByOneSet_AnisotropicMaterial_FourELEM
  3. *Preprint, echo=NO, model=NO, history=NO, contact=NO
  4. **
  5. ** PARTS
  6. **
  7. *Part, name=FourElem
  8. *Node
  9. 1, -25., -11.25, 10.
  10. 2, -25., -0.625, 10.
  11. 3, -25., 10., 10.
  12. 4, -25., -11.25, 0.
  13. 5, -25., -0.625, 0.
  14. 6, -25., 10., 0.
  15. 7, -12.5, -11.25, 10.
  16. 8, -12.5, -0.625, 10.
  17. 9, -12.5, 10., 10.
  18. 10, -12.5, -11.25, 0.
  19. 11, -12.5, -0.625, 0.
  20. 12, -12.5, 10., 0.
  21. 13, 0., -11.25, 10.
  22. 14, 0., -0.625, 10.
  23. 15, 0., 10., 10.
  24. 16, 0., -11.25, 0.
  25. 17, 0., -0.625, 0.
  26. 18, 0., 10., 0.
  27. *Element, type=C3D8R
  28. 1, 7, 8, 11, 10, 1, 2, 5, 4
  29. 2, 8, 9, 12, 11, 2, 3, 6, 5
  30. 3, 13, 14, 17, 16, 7, 8, 11, 10
  31. 4, 14, 15, 18, 17, 8, 9, 12, 11
  32. *Elset, elset=E1
  33. 1
  34. *Elset,elset=E2
  35. 2
  36. *Elset,elset=E3
  37. 3
  38. *Elset,elset=E4
  39. 4
  40. **Gobal orien
  41. *Orientation, name=Ori-1
  42. 1., 0., 0., 0., 1., 0.
  43. 1, 0.
  44. **Section Assign
  45. *Solid Section,Elset=E1,Material=M1,Orientation=Ori-1
  46. *Solid Section,Elset=E2,Material=M2,Orientation=Ori-1
  47. *Solid Section,Elset=E3,Material=M3,Orientation=Ori-1
  48. *Solid Section,Elset=E4,Material=M4,Orientation=Ori-1
  49. *End Part
  50. ** ASSEMBLY
  51. **
  52. *Assembly, name=Assembly
  53. **
  54. *Instance, name=FourElem-1, part=FourElem
  55. *End Instance
  56. **
  57. *Nset, nset=Set-1, instance=FourElem-1, generate
  58. 13, 18, 1
  59. *Elset, elset=Set-1, instance=FourElem-1
  60. 3, 4
  61. *Elset, elset=_Surf-1_S2, internal, instance=FourElem-1
  62. 1, 2
  63. *Surface, type=ELEMENT, name=Surf-1
  64. _Surf-1_S2, S2
  65. *End Assembly
  66. **Material:M1
  67. *Material,Name=M1
  68. *Elastic,TYPE=ANISOTROPIC
  69. 8929.4608,1526.5216,8923.6134,3635.3632,3476.3026,120679.2644,8.3944,7.7689,
  70. 439.6758,3701.6801,-145.4016,-135.4002,-7614.9276,-29.5989,4212.6626,-122.1556,
  71. -112.4105,-6361.0837,-24.5995,433.279,4055.9163
  72. **Material:M2
  73. *Material,Name=M2
  74. *Elastic,TYPE=ANISOTROPIC
  75. 17550.0133,13611.2277,25852.2543,13021.7401,17628.6822,24242.5311,9788.8481,13699.1544,
  76. 13033.5732,14762.1216,-9538.4395,-13349.2807,-12699.5968,-10779.3782,14203.3879,-11372.6959,
  77. -15914.7528,-15140.8525,-12851.6274,12522.8552,18629.8078
  78. **Material:M3
  79. *Material,Name=M3
  80. *Elastic,TYPE=ANISOTROPIC
  81. 8929.8392,1529.3591,8928.7933,3642.9557,3613.164,120481.7162,9.95,9.8574,
  82. 517.3742,3702.3839,-147.4303,-146.0569,-7669.087,-35.2767,4222.4903,-143.1982,
  83. -141.2357,-7414.3551,-34.4302,509.844,4193.1319
  84. **Material:M4
  85. *Material,Name=M4
  86. *Elastic,TYPE=ANISOTROPIC
  87. 9058.1198,1940.0409,10089.9165,5393.1754,11874.9043,98667.1446,203.4878,541.258,
  88. 4678.4804,3943.7999,639.8814,1702.0259,14711.8024,766.6464,6110.7723,1221.6736,
  89. 3249.5219,28087.9378,1463.6933,4602.6886,12487.
  90. **
  91. ** STEP: Step-1
  92. **
  93. *Step, name=Step-1, nlgeom=YES
  94. *Static
  95. 0.1, 1., 1e-05, 0.2
  96. **
  97. ** BOUNDARY CONDITIONS
  98. **
  99. ** Name: BC-1 Type: Symmetry/Antisymmetry/Encastre
  100. *Boundary
  101. Set-1, ENCASTRE
  102. **
  103. ** LOADS
  104. **
  105. ** Name: Load-1 Type: Pressure
  106. *Dsload
  107. Surf-1, P, 1.
  108. **
  109. ** OUTPUT REQUESTS
  110. **
  111. *Restart, write, frequency=0
  112. **
  113. ** FIELD OUTPUT: F-Output-1
  114. **
  115. *Output, field
  116. *Node Output
  117. U,
  118. *Element Output, directions=YES
  119. S,
  120. **
  121. ** HISTORY OUTPUT: H-Output-1
  122. **
  123. *Output, history, variable=PRESELECT
  124. *End Step

方法二

  1. *Heading
  2. **JOB:DistributionAnisotropicMaterial_FourELEM
  3. *Preprint, echo=NO, model=NO, history=NO, contact=NO
  4. **
  5. ** PARTS
  6. **
  7. *Part, name=FourElem
  8. *Node
  9. 1, -25., -11.25, 10.
  10. 2, -25., -0.625, 10.
  11. 3, -25., 10., 10.
  12. 4, -25., -11.25, 0.
  13. 5, -25., -0.625, 0.
  14. 6, -25., 10., 0.
  15. 7, -12.5, -11.25, 10.
  16. 8, -12.5, -0.625, 10.
  17. 9, -12.5, 10., 10.
  18. 10, -12.5, -11.25, 0.
  19. 11, -12.5, -0.625, 0.
  20. 12, -12.5, 10., 0.
  21. 13, 0., -11.25, 10.
  22. 14, 0., -0.625, 10.
  23. 15, 0., 10., 10.
  24. 16, 0., -11.25, 0.
  25. 17, 0., -0.625, 0.
  26. 18, 0., 10., 0.
  27. **定义单元和单元类型
  28. *Element, type=C3D8R
  29. 1, 7, 8, 11, 10, 1, 2, 5, 4
  30. 2, 8, 9, 12, 11, 2, 3, 6, 5
  31. 3, 13, 14, 17, 16, 7, 8, 11, 10
  32. 4, 14, 15, 18, 17, 8, 9, 12, 11
  33. **创建单元集合E1
  34. *Elset, elset=E1
  35. 1,2,3,4
  36. **定义全局坐标系
  37. *Orientation, name=Ori-1
  38. 1., 0., 0., 0., 1., 0.
  39. 1, 0.
  40. **赋予截面给实体单元集E1，指定材料和材料局部坐标
  41. *Solid Section,Elset=E1,Material=M1,Orientation=Ori-1
  42. *End Part
  43. *Assembly, name=Assembly
  44. **
  45. *Instance, name=FourElem-1, part=FourElem
  46. **在实例下定义材料空间分布
  47. *Distribution,Name=dist1,LOCATION=ELEMENT,TABLE=tab1
  48. ,8929.4608,1526.5216,8923.6134,3635.3632,3476.3026,120679.2644,8.3944
  49. 7.7689,439.6758,3701.6801,-145.4016,-135.4002,-7614.9276,-29.5989,4212.6626
  50. -122.1556,-112.4105,-6361.0837,-24.5995,433.279,4055.9163
  51. 1,8929.4608,1526.5216,8923.6134,3635.3632,3476.3026,120679.2644,8.3944
  52. 7.7689,439.6758,3701.6801,-145.4016,-135.4002,-7614.9276,-29.5989,4212.6626
  53. -122.1556,-112.4105,-6361.0837,-24.5995,433.279,4055.9163
  54. 2,17550.0133,13611.2277,25852.2543,13021.7401,17628.6822,24242.5311,9788.8481
  55. 13699.1544,13033.5732,14762.1216,-9538.4395,-13349.2807,-12699.5968,-10779.3782,14203.3879
  56. -11372.6959,-15914.7528,-15140.8525,-12851.6274,12522.8552,18629.8078
  57. 3,8929.8392,1529.3591,8928.7933,3642.9557,3613.164,120481.7162,9.95,
  58. 9.8574,517.3742,3702.3839,-147.4303,-146.0569,-7669.087,-35.2767,4222.4903
  59. -143.1982,-141.2357,-7414.3551,-34.4302,509.844,4193.1319
  60. 4,9058.1198,1940.0409,10089.9165,5393.1754,11874.9043,98667.1446,203.4878,
  61. 541.258,4678.4804,3943.7999,639.8814,1702.0259,14711.8024,766.6464,6110.7723,
  62. 1221.6736,3249.5219,28087.9378,1463.6933,4602.6886,12487.
  63. *End Instance
  64. **
  65. *Nset, nset=Set-1, instance=FourElem-1, generate
  66. 13, 18, 1
  67. *Elset, elset=Set-1, instance=FourElem-1
  68. 3, 4
  69. *Elset, elset=_Surf-1_S2, internal, instance=FourElem-1
  70. 1, 2
  71. *Surface, type=ELEMENT, name=Surf-1
  72. _Surf-1_S2, S2
  73. *End Assembly
  74. **确定分布表格中的数据格式
  75. *Distribution Table,Name=tab1
  76. MODULUS , MODULUS , MODULUS , MODULUS , MODULUS , MODULUS , MODULUS
  77. MODULUS , MODULUS , MODULUS , MODULUS , MODULUS , MODULUS , MODULUS, MODULUS
  78. MODULUS , MODULUS , MODULUS , MODULUS , MODULUS , MODULUS
  79. **Material:M1
  80. *Material,Name=M1
  81. **各向异性材料，空间分布按照dist1中给定
  82. *Elastic,TYPE=ANISOTROPIC
  83. FourElem-1.dist1
  84. ** ----------------------------------------------------------------
  85. **
  86. ** STEP: Step-1
  87. **
  88. *Step, name=Step-1, nlgeom=YES
  89. *Static
  90. 0.1, 1., 1e-05, 0.2
  91. **
  92. ** BOUNDARY CONDITIONS
  93. **
  94. ** Name: BC-1 Type: Symmetry/Antisymmetry/Encastre
  95. *Boundary
  96. Set-1, ENCASTRE
  97. **
  98. ** LOADS
  99. **
  100. ** Name: Load-1 Type: Pressure
  101. *Dsload
  102. Surf-1, P, 1.
  103. **
  104. ** OUTPUT REQUESTS
  105. **
  106. *Restart, write, frequency=0
  107. **
  108. ** FIELD OUTPUT: F-Output-1
  109. **
  110. *Output, field
  111. *Node Output
  112. U,
  113. *Element Output, directions=YES
  114. S,
  115. **
  116. ** HISTORY OUTPUT: H-Output-1
  117. **
  118. *Output, history, variable=PRESELECT
  119. *End Step

结果对比

结果一致

img

资料

2.8.1 Distribution definition
*ELASTIC
*SOLID SECTION
*SOLID SECTION
*DISTRIBUTION TABLE
1.2.1 Input syntax rules

ACTAbaqusADSpythonUM材料
著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
首次发布时间：2024-07-05
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有限元鹰
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