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abaqus 界面美化科研绘图

6小时前浏览38
   

概述

       

有限元结果展示是后处理中的重要步骤,一图胜万言,在与人讨论分析计算结果的时候,一个清晰美观的abaqus可视化界面使工作事半功倍;在正式的学术场合公开自己的研究成果的时候,一个符合学术要求的图片更加重要。因此,无论是展示结果还是公开研究成果,对abaqus的可视化界面进行适当的调整是有必要的,本着这个目的,帖子分享一些具体的调整技巧。

帖子以一个涉及到接触非线性的问题为例,讲解一系列的操作。算例为两个含有槽口的模型受动荷载作用下接触的odb文件,单个槽口的尺寸为

   

整体模型的几何图形为

   

荷载和边界条件为

   

其中,S1界面为固定边界,S2为施加面荷载的边界,S3为接触界面。

对两个块体采用非匹配网格离散,计算模型为

   

下面以该算例的odb为例子讲解若干个abaqus可视化界面的调整技巧。

       

背景调整

     

abaqus界面默认的是灰色渐变颜色,没有调整之前为

   

如果需要调整背景颜色,在上部菜单栏依次点击1-Views,选择下拉菜单中2-Graphics Options,弹出3-graphics options

   

可以看到,abaqus中默认的颜色是4-gradient,即灰色渐变。

我们将颜色调整为纯白色,需要点击上面图片里的5-solid,弹出界面6-select color

   

选7中的白色,点击ok即将背景调整为白色。如图

   
       

界面文字调整

     

显示该算例的应力云图(显示什么不重要,只为了展示)为

   

首先说1部分的文字内容修改,我们将1部分修改为罗马字体,并且修改字体的大小。

   

在上部菜单栏点击5-viewport,选择下拉框的6-viewport...,弹出7-viewport...,再选择8-legend,调整下面的内容即可,包括字体种类、字体大小等等。这里展示了调整后的效果。

   

将字体修改为罗马字体,修改了字的大小,隐藏了原有的框框,加粗了字体。效果还是可以的。

对于云图下方的一些文字,有一些是不需要的,如下图

   

红线表示了对应的关系,上图是显示了数据,如果将不勾选相应的框框,下面的内容也会隐藏。如图

   

迭代信息是需要查看的,因此上图保留了迭代计算信息。

至于左下角和右上角的坐标轴,也是在viewport...界面里面显示和隐藏的。坐标轴的xyz字体也是可以调节的,如图把坐标轴的xyz调整的很大,修改了颜色且设置了粗斜体。

   
       

变形因子

     

下图显示的是未经调整的云图(文字经过了调整)

   

这部分主要解决变形因子的调整。

变形因子是abaqus缩放真实变形的一个参数,有时候模型的变形非常的大或小,就得对模型进行缩放以进行更好的观察模型的变形情况。

在odb窗口的左侧选择1-common plot options,弹出2-common plot options窗口,可以看到3-auto-compute是默认的选择,abaqus给我们的模型设置的默认变形因子为249410(这个数字随模型不同而不同)。

   

我们选择4-unifom,在下面自己设置变形因子,这里将变形因子设置为1,即真实变形,设置后的变形为

   
       

云图连续显示

     

abaqus默认的云图不是连续显示,相当于在等值线的基础上给不同的区域设置了颜色,不同数值的界面颜色不是渐变的,如

   

在odb界面左侧点击1-contour options,弹出contour plot options窗口,可以看到abaqus的默认设置为2-discrete,云图中的数值3显示的是不连续的云图,默认设置不是很美观,abaqus提供了选项设置渐变云图,如

   

在contour plot options中选择4-continue,再查看数字5指示的云图,已经变为连续,相较美观一些。

       

隐藏网格

     

abaqus默认的是显示网格,如

   

在odb界面的左侧选择1-common options,弹出窗口2-common plot options,abaqus默认的选择是3-all edges,下面也给出了很多的选项,我们点击下面的feature edges选项,即只显示模型的结构线,隐藏所有内部的网格线,修改后的效果为

   
       

多窗口显示

     

上面显示的都是一个odb模型,当需要多个odb模型对比数据的时候,abaqus提供了多个odb模型同时显示的功能,如下图

   

点击上方的1-create viewport,创建一个窗口,然后点击2-tile viewport vertically将所有的窗口按照平行排列,这样就能比较不同odb的计算结果。也可以显示多个odb,如

   
       

总结

     

帖子分享了一些调整abaqus可视化界面的一些小技巧,包括调整背景颜色、文字方面的调整、网格的显示与隐藏、云图的连续设置以及变形因子调整等等,类似的操作还有很多,其中每一个二级菜单里面都有很多的功能,有待探索,只要花时间调整,abaqus基本能满足大部分用户的需求。

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来源:有限元先生
Abaqus非线性
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:2024-10-09
最近编辑:6小时前
外太空土豆儿
硕士 我们穷极一生,究竟在追寻什么?
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ABAQUS中的“CLOAD”、“BOUDARY”关键字解析

零概述 ABAQUS中给节点集 合施加集中力,当采用动力隐式、固定增量步长计算的时候,关键字“cload”后面的荷载数值,并不 是所有增量步的荷载总和数值,事实上是每一个增量步计算中,ABAQUS施加在结构上的荷载数值,即荷载总数为“cload”后的数值与增量步数的乘积。对于位移荷载,ABAQUS采用的是等比例加载方式,即依据时间将位移荷载等分,所有增量步的位移荷载总和即为关键字“boundary”中的位移荷载数值。壹问题引入 我们想要给一个节点集 合施加荷载,step部分的inp文件如下:Step, name=Step-1, nlgeom=NO, inc=10*Dynamic,direct0.1,1,*BoundarySet-1, 1, 1Set-1, 2, 2*CloadPart-1-1.forced, 1, 10.*Restart, write, frequency=0*Output, field, variable=PRESELECT, frequency=1*Output, history, variable=PRESELECT*End Step 采用动力隐式算法,计算总时长为1,固定增量步长为0.1,总增量步为10。下面的“cload”关键字中,“part-1-1.forced”是节点集 合,10为荷载的幅值。依据增量迭代法的实现流程,我猜测ABAQUS的计算流程是这样的:abaqus依据cload给出的荷载数值,按照增量迭代的计算方法,在每一个增量步计算中,将一定量的荷载施加在结构上,当增量步满足收敛判断时,进入下一个增量步,在下一个增量步中,abaqus再次将一定量的荷载施加在结构上,当下一个增量步满足收敛判断时,再次开始一个新的增量步,依次类推,一直将荷载叠加代cload关键字后面给出的荷载数值且收敛时,计算结束。但是,事实上不是这样的,关键字cload后面的数值并不是总的荷载数值,准确来说,在动力隐式、固定增量步长计算中,这个荷载数值是abaqus在每一个增量步计算中都会施加在结构上的荷载数值。贰算例验证 设计平面板水平拉伸算例,尺寸35x10,弹性模量:2e15,密度2400,泊松比0.25,荷载以及边界条件爱你如下图:左端全固定,右端水平拉伸。 网格图如下: 对上述算例设置四种工况动力隐式,固定增量步长,固定时长0.1,计算总时长 1,增量步总数10动力隐式,固定增量步长,固定时长0.1,计算总时长0.3,增量步总数3动力隐式,固定增量步长,固定时长0.1,计算总时长0.6,增量步总数6动力隐式,固定增量步长,固定时长0.1,计算总时长0.9,增量步总数9 下面是四种工况的inp文件介绍。对于第一种工况:动力隐式,固定增量步长,固定时长0.1,计算总时长 1,增量步总数10,分析步inp如下:*Step, name=Step-1, nlgeom=NO, inc=10*Dynamic,direct0.1,1.,*BoundarySet-1, 1, 1Set-1, 2, 2*CloadPart-1-1.forced, 1, 10.*Restart, write, frequency=0*Output, field, variable=PRESELECT, frequency=1*Output, history, variable=PRESELECT*End Step 对于第二种工况:动力隐式,固定增量步长,固定时长0.1,计算总时长 0.3,增量步总数3,分析步inp如下:*Step, name=Step-1, nlgeom=NO, inc=3*Dynamic,direct0.1,0.3,*BoundarySet-1, 1, 1Set-1, 2, 2*CloadPart-1-1.forced, 1, 10.*Restart, write, frequency=0*Output, field, variable=PRESELECT, frequency=1*Output, history, variable=PRESELECT*End Step 对于第三种工况:动力隐式,固定增量步长,固定时长0.1,计算总时长 0.6,增量步总数6,分析步inp如下:*Step, name=Step-1, nlgeom=NO, inc=6*Dynamic,direct0.1,0.6,*BoundarySet-1, 1, 1Set-1, 2, 2*CloadPart-1-1.forced, 1, 10.*Restart, write, frequency=0*Output, field, variable=PRESELECT, frequency=1*Output, history, variable=PRESELECT*End Step 对于第四种工况:动力隐式,固定增量步长,固定时长0.1,计算总时长 0.9,增量步总数9,分析步inp如下:*Step, name=Step-1, nlgeom=NO, inc=9*Dynamic,direct0.1,0.9,*BoundarySet-1, 1, 1Set-1, 2, 2*CloadPart-1-1.forced, 1, 10.*Restart, write, frequency=0*Output, field, variable=PRESELECT, frequency=1*Output, history, variable=PRESELECT*End Step 假如关键字cload后面的荷载数值为施加在结构上所有增量步的荷载总和数值,理论上分析,最终的水平向位移数值应是相同的。下面最终的计算结果,水平向位移云图:上面一行左边是第一工况,右边是第二工况,下面一行左边是第三工况,右边是第四工况。 可以看到,最终结束的时间不相同,因为工况设置的本就不相同,但是最终的计算结果,也并不相同,这说明了,关键字“cload”后面的荷载幅值,并不是ABAQUS施加在结构上所有增量步的荷载总和数值。下面再比较相应工况的相同时间的计算结果,首先是四种工况第1增量步结束后的水平向位移云图: 这是四种工况第1个增量步结束后的水平向位移云图,可以发现,计算结果完全相同。下面再比较四种工况第2增量步结束后的水平向位移云图: 这是四种工况第2个增量步结束后的水平向位移云图,可以发现,计算结果完全相同。下面再比较四种工况第4增量步结束后的水平向位移云图:注意第二个工况的计算时间只到0.3,因此第二工况不参与比较,仅比较工况一、三和四。 可以发现,计算结果完全相同。下面再比较四种工况第6增量步结束后的水平向位移云图:注意第二个工况的计算时间只到0.3,因此第二工况不参与比较,仅比较工况一、三和四。 可以发现,计算结果完全相同。下面再比较四种工况第8增量步结束后的水平向位移云图:注意第二和三工况到0.6均结束,因此仅比较工况一和四。 可以发现,计算结果完全相同。下面再比较四种工况第9增量步结束后的水平向位移云图:注意第二和三工况到0.6均结束,因此仅比较工况一和四。 可以发现,计算结果完全相同。提取模型右上角点的水平向位移随着时间变化的数据如下图: 叁结论 在动力隐式计算中,采用固定增量步长时,关键字“cload”后面的荷载幅值,并不是ABAQUS并不是ABAQUS施加在结构上所有增量步的荷载总和数值,而是每一步都会施加在结构上的荷载。肆推广与讨论 那么这个结论适不适用于位移边界条件呢?再次设计算例。将上述算例的右端受水平拉力改为受数值向上的位移,位移数值设置为2,如下图所示: 仅将上文中的荷载边界条件改为位移边界条件,其余不变。则分析步的inp文件为*Step, name=Step-1, nlgeom=NO, inc=10*Dynamic,direct0.1,1.,*BoundarySet-1, 1, 1Set-1, 2, 2*BoundaryPart-1-1.forced, 2, 2,2*Restart, write, frequency=0*Output, field, variable=PRESELECT, frequency=1*Output, history, variable=PRESELECT*End Step 仍然设置四个工况,分别为:动力隐式,固定增量步长,固定时长0.1,计算总时长 1,增量步总数10动力隐式,固定增量步长,固定时长0.1,计算总时长0.3,增量步总数3动力隐式,固定增量步长,固定时长0.1,计算总时长0.6,增量步总数6动力隐式,固定增量步长,固定时长0.1,计算总时长0.9,增量步总数9 假如上述结论可以推广到位移边界条件中,这四个工况的计算结果应该是不相同的,下面是竖直向位移云图: 下面是水平向位移云图: 下面是第一主应力云图: 可以发现,计算结果完全相同。对比上述结果,发现四工况计算的各种物理量均相同,因此,上述结论不适用于位移边界条件,事实上,稍微动脑子想一下就知道,我们已经给模型施加了位移边界条件,这就相当于我们已经确定了模型的最终位移构型,而应力、应变等物理量都是根据位移构型计算出来了,最终的结果当然是相同的!但是想明白这一点并不能最为探索的终点,我们还要得到位移边界条件的加载法则!事实上,位移荷载的加载法则是按照比例加载的,即依据增量步计算时间将位移荷载等分。四个工况的计算时长分别为1、0.3、0.6和0.9,假如位移荷载是按照时间等分的,那么这四种工况的三分之一时刻,也就是0.33333...(除不尽)、0.1、0.2和0.3时刻的数值是相同的,下面是这四个时刻的竖直向位移云图: 可以发现工况二、三和四完全相同,而工况一的0.3333....时刻可通过插值得到,下面是工况一0.4时刻的位移云图: 经过插值计算,四种工况完全相同。说明了:在动力隐式、固定增量步长计算中,ABAQUS中的位移荷载是按照比例加载的,即每固定时间施加的位移荷载是相同的。 来源:有限元先生

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