高度非线性瞬态事件的求解技术Abaqus/Explicit

高度非线性瞬态事件的求解技术Abaqus/Explicit

Abaqus/Explicit是一款显式动态有限元求解器,最适合仿真短暂的瞬态和动态事件,例如消费类电子产品跌落测试、汽车碰撞和弹道冲击。Abaqus/Explicit越来越受行业青睐,这是因为它在高效处理非线性行为方面具有独特的专业技术。这使得Abaqus/Explicit成为仿真许多准静态事件(如热金属轧制和吸能结构的缓慢压溃)的理想选择。其架构的关键要素包括易用性、可靠性和生产环境的效率。Abaqus/CAE建模环境支持Abaqus/Explicit进行所...

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Abaqus/Explicit 是一款显式动态有限元求解器,最适合仿真短暂的瞬态和动态事件,例如消费类电子产品跌落测试、汽车碰撞和弹道冲击。Abaqus/Explicit 越来越受行业青睐,这是因为它在高效处理非线性行为方面具有独特的专业技术。这使得 Abaqus/Explicit 成为仿真许多准静态事件(如热金属轧制和吸能结构的缓慢压溃)的理想选择。其架构的关键要素包括易用性、可靠性和生产环境的效率。 Abaqus/CAE 建模环境支持 Abaqus/Explicit 进行所有常见的前处理和后处理。

Abaqus/Explicit 和 Abaqus/Standard 支持协同工作,因此您可以将这两个求解器耦合起来使用。您可以在 Abaqus/Explicit 中继续进行从 Abaqus/Standard 开始的仿真,反之亦然。导入功能允许用户将 Abaqus/Explicit 应用于适合显式动态求解技术的特定分析部分。或者,用户可以将 Abaqus/Standard 应用于更适合使用隐式求解器的分析部分。

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分析类型  

    ● 非线性动态应力分析                           ●声学                                   ●用于热/结构仿真的多物理场程序
    ●用于粒子仿真的离散单元法 (DEM)       ●耦合欧拉-拉格朗日仿真         ●光滑粒子流体动力学 (SPH)

单元类型
    ●用于应力分析的线性实体单元      ●用于应力分析的二次四面体单元      ●结构元素:壳单元、梁单元、桁架单元、膜单元
    ●耦合热/结构仿真单元                  ●用于建模的特殊单元:各种运动行为、点焊、粘合连接


材料模型
    ●线性弹性与粘弹性      ●非线性粘弹性                         ●各同向性与运动塑性
    ●损伤与断裂力学         ●低密度、速率相关的泡沫         ●状态方程,包括非牛顿流体和理想气体


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关于显式动力学的常见问题答疑

1、什么是显式动力学仿真?
Abaqus/Explicit 中的显式动力学是一种用于对具有动态事件(如突然冲击或大变形)的复杂非线性系统进行分析和求解的仿真技术,其中,对载荷的响应在非常小的时间增量内进行显式计算。这种方法可以高效捕获模型在迅速变化的条件下的详细时间相关行为。
2、在有限元分析中使用显式动力学有什么优势?
在有限元分析中使用显式动力学有以下优势:
    准确表示动态事件,
    无需迭代求解器也可进行高效计算,
    精确的材料建模和接触处理,
    仿真稳定性,
    周转时间更快,
    适用于各行各业。
3、显式和隐式动态分析之间有何区别?
显式和隐式动态分析之间的主要区别在于求解运动方程所用的数值方法。
像在 Abaqus/Explicit 中一样,显式分析擅长处理短时事件或具有复杂接触和非线性材料的场景。它使用较小的时间增量直接对运动方程求积分。此方法非常适合具有不连续性的高度非线性问题,例如冲击。但是,由于保持稳定性所需的时间步长较小,因此延长的事件可能需要较长的计算时间。
隐式分析常见于 Abaqus/Standard,它在每个时间步长上求解联立方程,因此对于较长的事件更高效,而且在较大的时间步长上更稳定。但是,它可能无法像显式方法那样高效地处理复杂的非线性问题。
在显式分析和隐式分析之间进行选择时,这取决于事件的性质、持续时间和所需的细节水平,对于因模型复杂性或极端条件而对隐式方法构成挑战的情况,显式分析更受青睐。