34.6.1abaqus预定义场
34.6.1预定义场
产品: Abaqus /标准Abaqus /显式Abaqus / CAE
参考
概述
本节介绍如何在分析期间指定以下类型的预定义场的值:
温度,
字段变量
等效压力应力,以及
质量流率。
第34.1.1节“规定的条件:概述”中概述了可以使用这些字段的过程 。
温度,场变量,等效压力应力和质量流率是时间相关的,预定义的(而不是解决方案相关的)场,它们存在于模型的空间域中。它们可以定义为:
通过直接输入数据,
通过读取在先前分析(通常是Abaqus /标准传热分析)过程中生成的Abaqus结果文件,或
在Abaqus / Standard用户子例程中。
也可以通过读取先前分析期间生成的Abaqus输出数据库文件来定义温度。在Abaqus / Standard中,还可以通过读取在先前分析期间生成的Abaqus输出数据库文件来定义字段变量。
也可以使场变量与解决方案相关,这使您可以在Abaqus材料模型中引入其他非线性。
预设温度
在应力/位移分析中,如果给定材料的热膨胀系数,则预定义温度场与任何初始温度(“ Abaqus / Standard和Abaqus / Explicit的初始条件”, 第34.2.1节)之间的温差将产生热应变。 (“热膨胀”, 第26.1.2节)。预定义的温度场也会影响与温度相关的材料属性(如果有)。在Abaqus / Explicit中,取决于温度的材料特性可能会导致比恒定特性更长的运行时间。
您定义节点处温度的大小和时间变化,然后Abaqus将温度内插到实体点。
输入文件用法: | 使用以下选项来指定预定义的温度字段: |
*温度 |
Abaqus / CAE用法: |
负载模块: 创建预定义的字段: 步骤: analysis_step:选择 其他 的 类别 和 温度 的 类型的选择步骤 |
限制
在纯热传递分析,耦合热电分析,完全耦合温度-位移分析或完全耦合热电结构分析中,请勿指定预定义的温度场;相反,指定一个边界条件(“边界条件中的Abaqus /标准和ABAQUS /显式,” 第34.3.1规定温度自由度(11,12,...)的)。
不能在绝热分析步骤或任何基于模式的动态分析步骤中指定预定义的温度场。
要在重新启动分析中指定预定义的温度字段,必须在原始分析中将相应的预定义字段指定为初始温度(请参见 “ Abaqus / Standard和Abaqus / Explicit的初始条件” 第34.2节中的“定义初始温度”)。.1)或预定义的温度场。
预定义字段变量
预定义字段变量的使用和处理与温度完全相似。您可以在模型的所有节点上规定磁场的大小和时间变化,Abaqus会将值插值到实体点。
规定字段变量值时,必须指定要定义的字段变量号;默认值为字段变量编号1。字段变量必须从1开始连续编号。重复字段变量定义以定义多个字段变量。
场变量可以是由先前的模拟(ABAQUS或其他分析代码)生成的实场(例如电磁场)。也可以是您定义的人工字段,以在分析过程中修改某些材料属性。例如,假设您希望 在响应期间在30×10 6 到35×10 6之间线性地改变杨氏模量。 可以使用表34.6.1–1中所示的线性弹性材料定义 。
表34.6.1–1 样品材料定义。
字段变量依赖项的数量:1 | ||
---|---|---|
杨氏模量 | 泊松比 | 字段变量1的值 |
30.E6 | 0.3 | 1.0 |
35.E6 | 0.3 | 2.0 |
定义一个初始条件,以将节点集的字段变量1的初始值指定为1.0。然后,在分析步骤中定义一个预定义的字段变量,以将节点集的字段变量1的值指定为2.0。杨氏模量将在该步骤的过程中平稳变化,因为在节点集中的所有节点处,字段变量的值都将从1.0逐渐增加到2.0。
通过使属性取决于字段变量(如上所述),以及通过将不同的字段变量值分配给不同的节点,字段变量还可用于更改空间中的实际属性。
使属性取决于字段变量将增加所需的计算机时间,因为Abaqus必须执行必要的表查找。
在Abaqus /标准应力/位移分析中,预定义的场变量与其初始值(“ Abaqus / Standard和Abaqus / Explicit的初始条件”, 第34.2.1节)之间的差异将产生类似于热应变的体积应变。给出了材料的热膨胀系数(对应的场变量)(“热膨胀”, 第26.1.2节)。
输入文件用法: | 使用以下选项来指定预定义的字段变量: |
* FIELD,VARIABLE = n |
Abaqus / CAE用法: | Abaqus / CAE不支持预定义的字段变量。 |
限制
要在重新启动分析中指定预定义字段变量,必须在原始分析中将相应的预定义字段指定为初始字段变量值(请参阅 “ Abaqus / Standard的初始条件和ABAQUS /显式,” 第34.2.1)或预定义字段的变量。
预定义压力应力
您可以将等效压力应力作为质量扩散分析中的预定义字段应用。压力应力的使用和处理类似于温度和现场变量的使用和处理。在Abaqus中,当它们处于压缩状态时,等效压力应力为正。
输入文件用法: | 使用以下选项来指定预定义的等效压力应力场: |
*压力应力 |
Abaqus / CAE用法: | Abaqus / CAE不支持预定义的等效压力应力。 |
限制
只能在质量扩散过程中指定预定义的等效压力应力场(请参见 “质量扩散分析”, 第6.9.1节)。
要在重新启动分析中指定预定义的等效压力应力场,必须在原始分析中将相应的预定义字段指定为初始压力应力(请参阅 “ Abaqus /初始条件”中的“在质量扩散分析中定义初始压力应力”标准和ABAQUS /显式,” 第34.2.1)或预定义的等效压力应力场。
预定义质量流量
您可以在传热分析中为强制对流/扩散元素指定每单位面积(或对于一维元素整个截面)的质量流率。质量流量的使用和处理类似于温度和现场变量的使用和处理。
输入文件用法: | 使用以下选项来指定预定义的质量流率字段: |
*质量流率 |
Abaqus / CAE用法: | Abaqus / CAE不支持预定义的质量流率。 |
限制
在传热过程中,只能使用强制对流/扩散元件来指定预定义的质量流场(请参阅 第6.5.2节“非耦合传热分析”)。
要在重新启动分析中指定预定义的质量流率字段,必须在原始分析中通过使用任何初始质量流率来指定相应的预定义字段(请参见 “初始”中的“在强制对流传热元件中定义初始质量流率”在ABAQUS /标准和ABAQUS /显式,条件” 章节34.2.1)或预定的质量流速场。
从用户指定的结果文件中读取字段的初始值
Abaqus / Standard结果文件可用于指定的初始值
温度(请参见 “ Abaqus / Standard和Abaqus / Explicit中的初始条件” 第34.2.1节中的“定义初始温度”);
字段变量(请参见 “ Abaqus / Standard和Abaqus / Explicit的初始条件,”第34.2.1节中的“定义预定义字段变量的初始值”);和
压力应力(请参阅 “ Abaqus / Standard和Abaqus / Explicit的初始条件”第34.2.1节中的“在质量扩散分析中定义初始压力应力”)。
必须从温度记录中读取字段变量值(请参见下面的 “从用户指定的结果文件读取字段值”)。从结果文件中读取数据时,还需要原始分析中的零件(.prt)文件。
如果零个增量结果作为请求输出到ABAQUS /标准结果文件(见 “在”输出,在步骤开始时获得的结果“ ” 第4.1.1节),可以定义预定字段的初始值的那些现有在先前的传热分析(场变量和温度)或应力/位移分析(压力应力)的步骤开始时(零增量)。该 .fil 文件扩展名是可选的。
从用户指定的输出数据库文件中读取温度场的初始值
一个ABAQUS /标准输出数据库文件可以被用来指定温度的初始值(见 “定义的初始温度”中的“在ABAQUS /标准和ABAQUS /显式,初始条件” 章节34.2.1)。从输出数据库文件读取数据时,还需要原始分析中的零件(.prt)文件。温度值可不同的网格之间被读取,如在 “在”在ABAQUS /标准和ABAQUS /显式,初始条件内插用于从用户指定的结果或输出的数据库文件不同的网格的初始温度“ ” 章节34.2.1。
从Abaqus / Standard中用户指定的输出数据库文件初始化预定义的字段变量
在温度(NT)的Abaqus /标准节点值中,可以使用归一化浓度(NNC)和电势(EPOT)来初始化预定义字段(请参阅 “ Abaqus / Standard的初始条件”中的“定义预定义字段变量的初始值”和ABAQUS /明确,” 第34.2.1)。从输出数据库文件读取数据时,还需要原始分析中的零件(.prt)文件。标量节点值可以映射在不同的网格之间,如 “通过“在'在ABAQUS /标准和ABAQUS /显式,初始条件内插用于从用户指定的输出的数据库文件不同的网格节点的标量输出变量限定初始的预定义字段变量’ 第34.2.1。
定义时间相关字段
场的规定幅度可以在一个步骤中根据幅度函数随时间变化。有关详细信息,请参见 第34.1.1节“规定的条件:概述”和 第34.1.2节“振幅曲线”。
输入文件用法: | 使用以下选项之一: |
*温度,振幅=振幅名称*场,振幅=振幅名称*压力应力,振幅=振幅名称*质量流量,振幅=振幅名称 |
Abaqus / CAE用法: | 在Abaqus / CAE中,只有预定义的温度字段可用。 |
负载模块: 创建预定义的字段: 步骤: analysis_step:选择 其他 的 类别 和 温度 的 类型的选择步骤:选择区域: 分布: 直接指定 或选择分析领域或分立场, 振幅: amplitude_name |
场传播
默认情况下,在先前的一般分析步骤中定义的所有字段在后续的一般步骤或后续的连续线性扰动步骤中均保持不变。场不在线性摄动步骤之间传播。您可以针对给定步骤定义相对于现有字段有效的字段。在每个新步骤中,都可以修改现有字段,并可以指定其他字段。如果为字段指定其他值,则该字段的定义将扩展到以前未定义该字段的那些节点。或者,您可以在一个步骤中释放所有先前应用的给定类型的字段,然后指定新的字段。在这种情况下,必须重新指定要保留的该类型的任何字段。
修改栏位
默认情况下,当您修改现有温度,场变量,压力应力或质量流率时,场的所有现有值都将保留。
输入文件用法: | 使用以下选项之一来修改现有字段或指定其他字段: |
*温度,OP = MOD *电场,OP = MOD *压力应力,OP = MOD *质量流量,OP = MOD |
Abaqus / CAE用法: | 在Abaqus / CAE中,只有预定义的温度字段可用。 |
加载模块: 创建预定义字段 或 预定义字段管理器: 编辑 |
移除栏位
如果未定义初始条件,则将被删除的字段重置为作为初始条件给出的值,或者重置为零。当将场重置为其初始状态时,场定义中引用的幅度不适用。在Abaqus / Standard中,为阶跃定义的幅度变化控制行为。在大多数Abaqus / Standard过程中,默认设置是将字段恢复为初始状态(请参见 “定义分析”, 第6.1.2节)。在Abaqus / Explicit中,值在逐步返回其初始状态的过程中始终呈线性增加。
如果将温度,场变量,压力应力或质量流率重置为新值(而不是其初始条件),则适用场定义中提及的幅度。
如果选择在某个步骤中删除任何字段,那么从上一个常规步骤中将不会传播该类型的字段。必须重新指定在此步骤中生效的所有相同类型的字段。
输入文件用法: | 使用以下选项之一释放所有先前应用的特定类型的字段并指定新字段: |
*温度,OP =新*场,OP =新*压力应力,OP =新*质量流量,OP =新 如果将 OP = NEW 参数用于步骤中的任何字段选项,则必须将其用于该步骤中相同类型的所有字段选项。 |
Abaqus / CAE用法: | 使用以下选项将温度字段重置为初始步骤中指定的值(如果未定义初始值,则重置为零): |
加载模块:温度场编辑器: 重置为初始 |
直接从备用输入文件读取字段的值
预定义温度,场变量,压力应力或质量流率的数据可以包含在单独的输入文件中(请参阅 “输入语法规则”, 第1.2.1节)。
输入文件用法: | 使用以下选项之一: |
*温度,输入=文件名*场,输入=文件名*压力应力,输入=文件名*质量流量,输入=文件名 如果 省略INPUT参数,则假定数据行紧跟关键字行。 |
Abaqus / CAE用法: | 您不能从Abaqus / CAE中的单独输入文件中读取字段数据。 |
从用户指定的文件中读取字段的值
在Abaqus /标准传热或耦合热电分析过程中计算出的节点温度可用于定义后续分析中的温度。温度必须已写入结果或输出数据库文件。
如果在Abaqus /标准换热或热电耦合分析过程中将节点温度写入结果文件,则可以在随后的分析中将节点温度用于定义场变量。
在Abaqus / Standard中,如果将温度(NT),归一化浓度(NNC)或电势(EPOT)的节点值写入输出数据库文件,则可以在随后的Abaqus / Standard分析中使用它们来定义字段变量。
在机械分析期间所计算的Abaqus /标准等效压力应力可在随后的质量扩散分析中使用,如果元件的输出变量 SINV 被写入结果文件均在节点(见 “元件输出”在“输出到数据和结果文件, ” 第4.1.2节)。
一旦数据在结果文件或输出数据库文件中可用,就可以将它们作为预定义字段读入后续分析中。可以从先前生成的结果文件中读取字段变量和压力应力的数据。在Abaqus / Standard中,也可以从先前生成的输出数据库文件中读取数据。可以从先前生成的结果或输出数据库文件中读取温度数据。只能从输出数据库文件中读取要在不同网格之间插入的温度数据(以及Abaqus / Standard中的字段变量)。从结果或输出数据库文件中读取数据时,还需要原始分析中的零件(.prt)文件。
当使用包含梁和/或壳单元的Abaqus分析的输出文件来定义温度时,必须确保两次分析之间通过相应元素定义的截面的温度点数一致。温度点定义不一致会导致规定字段数量的错误传输。
从用户指定的结果文件中读取字段值
要从用户指定的结果文件中读取字段值,必须已将数据作为节点输出写入到结果文件中(请参见 “输出到数据和结果文件中”第4.1.2节中的“节点输出”)。从结果文件中只能读取节点数量。由于字段变量只能作为元素数量(记录键9)写入结果文件,因此无法将它们直接读取到后续分析中。在这种情况下,即使当前分析中的字段变量与先前分析中的字段变量相同,也必须使用温度记录中的字段数据生成结果文件。必须为多个字段变量生成多个结果文件。
要生成结果文件,您可以根据第5章 “文件输出格式”中所述的格式编写程序以创建结果文件(不运行Abaqus分析) 。此类程序的示例在该章中显示。如果将值读取为温度或现场变量,则必须使用记录键201将数据写入节点数量。如果将值读取为压力应力场,则必须在节点处对数据求平均值(如解释在 “输出到数据和结果文件”( 第4.1.2节)中,并作为记录键12写入。
指定要读取的结果文件
您必须指定要从中读取温度,场变量或压力应力的数据的结果文件的名称。该 .fil 文件扩展名是可选的。如果 温度字段同时存在.fil 和 .odb文件,并且未指定扩展名,则将使用结果文件。
输入文件用法: |
*温度,文件=文件*字段,文件=文件*压力应力,文件=文件 |
Abaqus / CAE用法: | 在Abaqus / CAE中,只有预定义的温度字段可用。 |
负载模块: 创建预定义的字段: 步骤: analysis_step:选择 其他 的 类别 和 温度 的 类型的选择步骤:选择区域: 分布:从结果或输出数据库文件, 文件名: 文件 |
创建循环温度历史记录
在Abaqus / Standard中进行直接循环分析时,温度值在整个步骤中必须是循环的:起始值必须等于结束值。要从先前的非循环传热分析创建循环温度历史记录,您可以设置开始时间 f (相对于总步进时间段测量
),此后将从结果文件读取的温度回退达到其初始状态值。在任何时间点
,温度值等于
其中
,
是初始条件值,并且
是在时间t从结果文件获得的插值 , 如图34.6.1–1所示。
图34.6.1–1
创建一个循环温度历史记录 后,斜坡温度达到其初始状态值 。
输入文件用法: | 使用以下选项设置循环温度历史记录的开始时间: |
*温度,FILE =文件,BTRAMP = f |
Abaqus / CAE用法: | Abaqus / CAE不支持循环温度历史记录。 |
从用户指定的输出数据库文件中读取温度值
要从用户指定的输出数据库文件中读取温度值,所述温度必须已经被写入到输出数据库文件作为输出节点(见 “节点输出”在“输出到输出数据库, ” 第4.1.3节)。
指定要为温度字段读取的输出数据库文件
您必须指定要从中读取温度字段数据的输出数据库文件的名称。该 .odb 如果两个结果和输出数据库文件存在扩展必须包括在内。仅传输两个分析共用的零件实例的数据。如果零件实例名称不同,则必须激活常规插值功能。
输入文件用法: |
* TEMPERATURE,FILE =文件 |
Abaqus / CAE用法: |
负载模块: 创建预定义的字段: 步骤: analysis_step:选择 其他 的 类别 和 温度 的 类型的选择步骤:选择区域: 分布:从结果或输出数据库文件, 文件名: 文件 |
使用用户指定的输出数据库文件中的节点标量输出值定义字段
在Abaqus / Standard中,如果将温度(NT),归一化浓度(NNC)或电势(EPOT)的节点值写入输出数据库文件,则可以在随后的Abaqus / Standard分析中使用它们来定义字段变量。要读取用户指定的输出数据库文件这些价值观,他们必须已被写入到输出数据库文件作为节点输出(见 “节点输出”,在“输出到输出数据库, ” 第4.1.3节)。
指定要为字段变量读取的输出数据库文件
您必须为字段变量指定要从中读取数据的输出数据库文件的名称。该 .odb 如果两个结果和输出数据库文件存在扩展必须包括在内。
输入文件用法: |
* FIELD,FILE = file,OUTPUT VARIABLE =标量节点输出变量, |
Abaqus / CAE用法: | Abaqus / CAE不支持预定义的字段变量。 |
在网格之间插值数据
数据可以映射在相同的网格之间,仅在元素顺序上不同的网格之间(传热分析中的一阶元素和热应力分析中的二阶元素),或者在匹配元素尺寸不同的网格之间(实体元素)映射数据。到实体元素或壳元素到壳元素)。如果将数据映射到相同的网格之间,则不需要其他计算。要在仅元素顺序不同的网格之间传输数据,必须激活中间节点功能。要在不同的网格之间映射数据,必须激活常规插值功能。中端节点功能仅适用于温度。中端节点功能和常规插值功能是互斥的。
将二阶应力元素与一阶传热元素一起使用(中间节点能力)
在某些情况下,使用一阶元素执行Abaqus /标准传热分析,然后使用二阶元素(和其他类似的网格)进行热应力分析是有意义的。例如,包括潜热效应的传热分析(最适合一阶元素的分析)之后可以进行使用二阶元素的应力分析,这些元素通常具有出色的变形特性。另外,在传热分析中计算出的一阶温度场与由二阶应力/位移元件提供的一阶热应变场一致。
对于在传热分析和应力分析之间元素温度变量的插值顺序有所变化的情况,必须根据角节点的温度将温度分配给应力/位移元素的中边节点的传热元件。如果指定需要中间节点温度,则Abaqus将使用一阶插值从角节点内插二阶应力/位移元素的中间节点温度。如果在使用二阶元素进行传热分析和应力分析的情况下激活了中间节点能力,则将忽略该能力。一个例外是,如果在应力分析中使用了可变节点二阶应力/位移元素,
由于假定在先前的传热分析中已经生成了角节点温度,因此仅当从用户指定的结果或输出数据库文件中读取温度场值时,才可以使用中间节点功能。您必须确保将在传热分析过程中计算出的节点温度写入结果或输出数据库文件。一旦在随后的应力/位移分析中读取了角节点的温度,Abaqus就会对中间节点的温度进行插值,以便为所有节点分配温度。
您必须确保从传热分析结果或输出数据库文件中读取属于要对中边节点温度进行插值的元素的角节点的所有温度。如果拐角节点温度是使用直接数据输入,从结果文件或输出数据库文件中读取以及用户子例程 UTEMP的混合定义的,可能会导致给出不切实际的温度场的中间节点温度。在实践中,当在应力分析过程中从整个网格的结果或输出数据库文件中读取传热分析生成的温度时,计算中间节点温度的功能最为有用。一旦在一步中激活了中端节点功能,该功能将在其余的分析过程中保持活动状态。
原始分析中已存在但当前分析中不存在的节点的温度值将被忽略。同样,如果当前分析中存在其他节点(但不存在中间节点),则无法通过读取输出文件来指定这些节点处的字段值。
输入文件用法: | 使用以下选项可以对仅在元素顺序上不同的网格之间的温度进行插值: |
*温度,文件=文件,中间 |
Abaqus / CAE用法: |
负载模块: 创建预定义的字段: 步骤: analysis_step:选择 其他 的 类别 和 温度 的 类型的选择步骤:选择区域: 分布:从结果或输出数据库文件, 文件名: 文件, 网兼容性:兼容,并切换上 插值中间节点 |
不同网格之间的温度插值(一般插值能力)
在某些情况下,用于传热分析的模型和用于热应力分析的模型可能需要不同的网格。例如,您可能希望在传热分析中模拟平滑的温度分布,并在热应力分析中模拟应力集中区域。在这种情况下,两个网格必须不同且彼此独立。Abaqus提供了一种通用的插值功能,允许将不同的网格用于热传递和热应力分析。
插值始终基于初始(未变形)配置。如果获得温度场的网格与热应力分析的初始(未变形)配置完全不同,则即使使用以下讨论的公差参数,插值也可能无法正常工作。
仅当从输出数据库文件中读取温度时,才能在不同的网格之间插入温度。如果插值所需的传热分析中节点的温度未写入输出数据库文件,则假定这些节点处的值为零,这可能导致应力分析中温度值的错误结果。类似地,如果网格中存在用于应力分析的其他节点,则假定这些节点处的温度值为零。温度插值还可用于在子模型热应力分析中将温度指定为现场变量,在该模型中,可直接从全局传热分析中读取温度值。
您可以指定插值公差,以用于在传热分析中定位节点。公差可以指定为绝对值,也可以指定为平均元素尺寸的一部分。在多步骤热应力分析中,其中几个步骤从同一文件读取温度值,Abaqus仅对温度值进行一次插值。如果每个步骤使用不同的插值公差值,则插值基于最大的指定公差值。如果从热应力分析中的特定步骤执行重启分析,则重启插值将基于为该步骤指定的公差值。
输入文件用法: | 使用以下选项可以在不同的网格之间插入温度: |
*温度,FILE = file.odb,插值 使用以下选项将插值公差指定为绝对值: *温度,FILE = file.odb,插值,绝对外部公差=公差 使用以下选项将插值公差指定为平均元素大小的一部分: *温度,FILE = file.odb,内插,外部公差=公差 |
Abaqus / CAE用法: |
负载模块: 创建预定义的字段: 步骤: analysis_step:选择 其他 的 类别 和 温度 的 类型的选择步骤:选择区域: 分布:从结果或输出数据库文件, 文件名: 文件.odb, 网状兼容性:不兼容,外部公差: 绝对 或 相对 公差 |
用户指定区域的异种网格之间的温度插值
当传热分析中的元素区域接近或接触时,不同的网格插值功能可能会导致温度关联不明确。例如,请考虑当前模型中位于热交换模型中两个相邻零件之间的边界上或附近的节点,并考虑这些零件中的温度不同的情况。进行插值时,Abaqus将根据传热分析在此节点的边界处标识一个相应的父元素。使用基于公差的搜索方法来完成此父元素标识。因此,在此示例中,可能在任何相邻部分中找到父元素,从而导致节点处的温度定义不明确。您可以通过指定要从其内插温度的源区域来消除这种歧义。源区域是指传热分析,由元素集指定。目标区域是指当前分析,并由节点集指定。
输入文件用法: | 使用以下选项可以在具有用户指定区域的异种网格之间插入温度: |
*温度,FILE = file.odb,内插,驱动ELSET |
Abaqus / CAE用法: | 您无法在Abaqus / CAE中指定要插入温度的区域。 |
在Abaqus / Standard中将不同网格之间的标量节点输出变量(通用插值能力)插值到场变量上
Abaqus / Standard提供了一种通用的插值功能,如果两个分析中的网格不同,则可以将一个分析的温度,归一化浓度和电势的节点值映射到场变量,以便在后续分析中将其映射到场变量中。
插值始终基于初始(未变形)配置。如果获得场变量的网格与原始分析的初始(未变形)配置完全不同,则即使使用以下讨论的公差参数,插值也可能无法正常工作。
仅当从输出数据库文件中读取温度,归一化浓度和电势时,才能在不同的网格之间将其内插到字段变量上。如果当前分析中需要插值的节点的标量值未写入输出数据库文件,则假定这些节点处的标量值为零,这可能导致字段变量的结果不正确。同样,如果网格中存在用于当前分析的其他节点,则假定这些节点处的字段变量的值为零。
您可以指定插值公差以用于在原始分析中定位节点。公差可以指定为绝对值,也可以指定为平均元素尺寸的一部分。在一个多步骤分析中,其中几个步骤从同一文件中读取节点输出变量值,Abaqus仅对节点值进行一次插值。如果每个步骤使用不同的插值公差值,则插值基于最大的指定公差值。如果从原始分析中的特定步骤执行了重新启动分析,则重新启动插值将基于为该步骤指定的公差值。
输入文件用法: | 使用以下选项可以在不同网格之间插值标量节点输出变量: |
* FIELD,FILE = file.odb,OUTPUT VARIABLE =标量节点输出变量,INTERPOLATE 使用以下选项将插值公差指定为绝对值: * FIELD,FILE = file.odb,OUTPUT VARIABLE =标量节点输出变量,INTERPOLATE,绝对外部公差=公差 使用以下选项将插值公差指定为平均元素大小的一部分: * FIELD,FILE = file.odb,OUTPUT VARIABLE =标量节点输出变量,INTERPOLATE,外部公差=公差 |
Abaqus / CAE用法: | Abaqus / CAE不支持预定义的字段变量。 |
指定要从文件读取的步长和增量
您可以分别指定第一步和最后一步,将从中读取结果。同样,您可以分别指定从中读取结果的第一个和最后一个增量。您可以指定这些值的任意组合。看;如果请求的零个增量结果的任何零增量文件输出存在于一个的Abaqus /标准分析的结果文件(只写 “在一个步骤开始时获得的结果”,在“输出,” 第4.1.1节)将被忽略。结果必须以指定的步长和增量写入结果或输出数据库文件。
如果您未指定从中读取的第一步,则Abaqus将开始从结果或输出数据库文件中可用的第一步中读取结果。
如果您未指定要读取的第一个增量,则Abaqus将开始从第一步中可用的第一个增量读取结果,然后再从中读取结果(如果零增量文件输出出现在零增量之后,则是零增量后的第一个增量)。结果文件)。
如果您未指定要读取的最后一步,那么将从其读取结果的第一步也将是最后一步。
如果未指定要读取的最后一个增量,则Abaqus会读取结果或输出数据库文件,直到它到达从中读取结果的最后一步中的最后一个可用增量。
输入文件用法: | 使用以下选项之一: |
*温度,FILE =文件,BSTEP = bstep,BINC = binc,ESTEP = estep,EINC = einc * FIELD,FILE =文件,BSTEP = bstep,BINC = binc,ESTEP = estep,EINC = einc *压力应力,FILE =文件,BSTEP = bstep,BINC = binc,ESTEP = estep,EINC = einc 例如,以下输入将从输出数据库文件heat.odb中读取温度数据,该数据从 步骤2(增量2)开始,到步骤3(增量5)结束: *温度,FILE = heat.odb,BSTEP = 2,BINC = 2,ESTEP = 3,EINC = 5 |
Abaqus / CAE用法: | 在Abaqus / CAE中,只有预定义的温度字段可用。 |
负载模块: 创建预定义的字段: 步骤: analysis_step:选择 其他 的 类别 和 温度 的 类型的选择步骤:选择区域: 分布:从结果或输出数据库文件, 文件名: 文件, 开始步: bstep, 开始增加: binc, 结束步: estep, 结束增量: einc |
时间插补
当Abaqus从结果文件中读取温度,场变量或等效压力应力数据或从输出数据库文件中读取温度时,它必须在分析使用的时间点获取场的值。由于与这些时间点相对应的数据通常不存在于结果或输出数据库文件中,因此Abaqus将在文件中存储的时间点之间进行时间线性插值,以获取分析所需时间点的值。由于插值是线性的,因此必须小心在结果或输出数据库文件中提供足够的数据,以使此插值有意义。
为了进行这种内插,读取结果的时间段确定如下:
周期从相关字段的最近写入增量开始,该增量在起始增量之前(用户指定或默认)。例如,如果您的结果文件包含以5、10和15为增量的温度场数据,则为0。并在读取这些结果时将起始增量数指定为10;结果周期从与增量5相关的时间开始,因为这是指定的开始增量10之前的最新增量。您可以通过写入结果数据来确保结果开始时间与您指定的开始增量的开始时间匹配递增频率为1。
该周期在结束增量(用户指定的或默认的)完成时结束。
如果分析需要在文件中第一个增量可用的时间之前的某个时间点的数据,则Abaqus将在给定的初始条件数据和文件中存储的第一个增量的数据之间进行插值。
读取多个字段的结果
如果在同一步骤中读取多个字段的数据,并且不同字段对应于开始步骤和增量或结束步骤和增量的时间值不同,则Abaqus会从从中选择的最早时间点开始的整个时间段内插任何文件到最新。例如,假设温度文件中开始步骤中的开始增量在3秒处开始,而结束步骤中的结束增量在6秒处结束。在同一步骤中,我们还读取了字段变量数据,对于该变量,开始步骤中的开始增量在2秒处开始,而结束步骤中的结束增量在5秒处结束。在这种情况下,用于插值的时间段为2秒至6秒。
自动调整时间刻度
将步长的时间段设置为等于读入文件的时间段非常方便。否则,Abaqus会自动缩放结果或输出数据库文件中的时间段以匹配压力分析的时间段。比例因子为
,其中
是应力分析的时间段,
是从所有结果或输出数据库文件中获得的总时间段,如上所述。
在特定时间点获得结果
在Abaqus / Standard中,有时希望进行与特定时间点的字段值相对应的计算。例如,假设输出文件中的温度数据在时间
增量为10,在时间 增量为15,
并且您希望基于处的温度值进行静态分析
。在这种情况下,Abaqus必须在的结果之间进行线性插值
,
以获取的中间结果。
。要完成此任务,您应该为静态分析步骤指定初始时间增量为4.5,时间段为5,并从输出文件中读取温度值,该温度值从步骤1(增量1)开始,到步骤1(增量15)结束。 。将起始增量指定为1而不是10可以确保
存储在输出文件中的整个时间段,而不仅仅是增量10和15之间的时间段;因此,输出文件数据与静态分析之间的比例因子为1,初始时间4.5具有所需的含义。
初始瞬变
为了准确跟踪初始瞬态,Abaqus / Standard可能会自动减小该步的初始时间增量。如果用户指定的建议初始时间增量大于从Abaqus / Standard结果文件中读取的第一个时间增量的标度值,则Abaqus / Standard将使用该标度值。
限制
存在以下限制:
在修改的Riks静态分析步骤中,无法从用户指定的文件中读取温度和场变量(“不稳定的坍塌和后屈曲分析,” 第6.2.4节)。
无法通过耦合热电分析来内插温度。
如果根据零件实例的装配定义模型,则无法从结果文件中读取等效压力应力。
在Abaqus / Explicit字段中,无法从输出数据库文件中读取变量。
无法从输出数据库文件中读取压力应力。
不支持温度映射插值的元素包括完整的对流传热元素库,具有非线性轴对称变形的轴对称元素,轴对称表面元素,静水流体元素,固体无限应力元素以及耦合的热/电元素。不支持的其他特定元素包括:GKPS6,GKPE6,GKAX6,GK3D18,GK3D12M,GK3D4L,GK3D6L,GKPS4N,GKAX6N,GK3D18N,GK3D12MN,GK3D4LN和GK3D6LN。
在用户子例程中定义预定义字段的值
在Abaqus / Standard中,您可以在用户子例程中的节点处指定预定义的温度,字段变量,等效压力应力或质量流率。温度值可以在用户子程序UTEMP中定义 ;用户子程序UFIELD中的字段变量值 ;用户子程序UPRESS中的等效压力应力值 ;和质量流率,在用户子例程 UMASFL中。
将为每个指定的节点调用用户子例程(UTEMP, UFIELD, UPRESS或 UMASFL)。直接输入的字段值将被忽略。如果除了用户子例程之外还指定了结果或输出数据库文件,则将从结果或输出数据库文件中读取的值传递到用户子例程中,以进行可能的修改。
输入文件用法: | 使用以下选项之一: |
*温度,用户*场,用户*压力应力,用户*质量流量,用户 |
Abaqus / CAE用法: | 在Abaqus / CAE中,只有预定义的温度字段可用。 |
负载模块: 创建预定义的字段: 步骤: analysis_step:选择 其他 的 类别 和 温度 的 类型的选择步骤:选择区域: 分布:用户定义的 或 从结果或输出数据库文件和用户自定义 |
更新多个预定义的字段变量
如果预定义了多个字段变量,则一次只能在用户子例程UFIELD中重新定义一个字段变量 。在某些情况下,分析需要一些相对于解决方案预定义但彼此依赖的字段变量。您可以指定要在点n同时更新的字段变量的数量 。Abaqus / Standard将有关 每个指定节点上的n个字段变量的信息传递 给 UFIELD。
您可以更新分析中使用的全部或部分字段变量,但必须记住,字段变量是从1开始连续编号的。例如,如果您在分析中有四个字段变量,并且想要同时更新第二个和第三个变量在子例程 UFIELD中,必须指定 n = 3。在这种情况下,Abaqus / Standard将有关前三个字段变量的信息传递到子例程 UFIELD中,而您仅更新第二个和第三个变量。
输入文件用法: |
* FIELD,USER,NUMBER = n |
Abaqus / CAE用法: | Abaqus / CAE不支持预定义的字段变量。 |
定义解决方案相关的字段变量
在Abaqus / Standard中,可以在用户子例程USDFLD中定义与解决方案相关的字段变量 。可以将预定义字段变量或初始字段的值传递到用户子例程 USDFLD中, 并可以在该例程中对其进行更改-参见 21.1.2节“物料数据定义”。
USDFLD 中字段变量的更改仅在 实体点上发生,并且不影响节点值。
数据层次
如果在同一步骤中同时使用了结果或输出数据库文件输入和直接数据输入,则如果两者都在同一节点上定义了字段,则直接数据输入将具有优先权。如果指定了用户子例程输入,则直接给定的值将被忽略,并且用户子例程会修改从结果或输出数据库文件中读取的值。
元素类型注意事项
您可以在节点上指定预定义字段的一个或多个值,具体取决于所使用的元素类型。选择预定义字段规范的形式时,应注意以下注意事项。
用于质量扩散分析
对于实体元素,一个节点只能给出一个值。由于在质量扩散分析中只能使用实体元素,因此这是在节点上定义等效压力应力的唯一方法。
与梁和壳单元一起使用
对于梁和壳单元中的温度和场变量规格,存在以下可能性:
对于具有常规横截面定义的壳单元和梁单元,截面中各点的温度和场变量大小由参考表面上的值定义。在截面上指定的这些变量的任何渐变都将被忽略。
对于横截面需要数值积分的壳单元和梁单元,可以根据参考表面的值和截面上的一个或多个梯度来定义截面上各点的温度和场变量大小,也可以通过给出该部分的许多点。在截面定义中可以在这两种方法之间进行选择(请参见 “使用分析过程中集成的外壳截面来定义截面行为”中的“指定温度和现场变量”,第29.6.5节和 “指定温度和现场变量”)。 “使用分析过程中集成的梁截面来定义截面行为”中的“第29.3.6节”,以获取详细信息)。
有关每种元素类型使用的详细信息,请参见 第六部分 “元素”。如果仅给出一个值,则默认值是整个截面的恒定大小。
跨元件的温度和现场变量兼容性
Abaqus假定任何元素的所有节点上的字段定义(包括初始条件)都与为该元素选择的字段定义方法兼容。可能会发生如下情况:场的定义从一个元素更改为另一个元素(例如,当两个相邻的壳元素在厚度方向上具有不同数量的截面点时,或者当一个梁元素的温度和场变量大小定义为给出截面上多个点的值,而邻接梁单元的值是从参考表面的值以及截面上的一个或多个梯度定义的。 “一般多点约束,” 第35.2.2节);否则,将使用为该元素选择的字段定义方法将接口上节点上的字段用于每个相邻元素。