ABAQUS离心力效应若干疑问求解

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最近在做一个有关离心力效应对保持架强度的影响，遇到一些问题感觉很奇怪想请各位帮忙看下，谢谢了！下面是我做的一份报告，因大小原因分成了3份

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下面是我文档中提到的inp文件，这个是静力学时保持架离心力计算的inp文件

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这个是保持架显示动力学分析时的inp文件

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求大神现身。。。

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现在想悬赏怎么加啊。。。。

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现在在补充上一条说明:通过试验发现将单位制改成kg-m-s就算不出来提示错误

吴聊SP

15637939125 发表于 2018-3-13 16:09
现在在补充上一条说明:通过试验发现将单位制改成kg-m-s就算不出来提示错误

有图附加文字描述问题可以更直观了解你的意图，有时候下载附件再去查inp很费时

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最近分析一个保持架在100rad/s（弧度每秒）转速下，产生的离心力对保持架强度的影响。以前分析这类问题都是在workbench里，最近因需要必须要用abaqus进行分析，结果发现二者结果相差甚大下面给出在二者里的操作过程和结果。
保持架的材料参数：E=105GPA=1.05e5MPA               V=0.3           密度=8500kg/m^3=8.5e-9tone/mm^3
将上述保持架的材料参数输入到WORKBENCH进行静力学分析（材料参数确认无误）。这里分析了保持架一个兜孔，模型如下：
C:\Users\Administrator\Desktop
分网后对整个物体施加转速载荷，大小为100rad/s，以模拟保持架所受的离心力。此外无任何边界条件，如下图：
C:\Users\Administrator\Desktop

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保持架的材料参数：E=105GPA=1.05e5MPA               V=0.3   密度=8500kg/m^3=8.5e-9tone/mm^3
将上述保持架的材料参数输入到WORKBENCH进行静力学分析（材料参数确认无误）。这里分析了保持架一个兜孔，模型如下：


分网后对整个物体施加转速载荷，大小为100rad/s，以模拟保持架所受的离心力。此外无任何边界条件，如下图：

这里的转速载荷是在整体坐标系下的（主要想说转速的施加没有问题）
下面给出分析结果：

由图可知等效应力的大小最大20上下，保持架倒角处为4MPA上下
总结：workbench材料参数输入没问题，转速的施加也没问题，分析结果大小可以，平常都是这样计算的。可以认为此分析结果可靠。

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这个是上面wb的结果

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二.ABAQUS
首先输入保持架参数，这里按tone-mm-s单位制：

保持架的模型如下，这里用了保持架的整个模型，考虑到离心力对保持架作用无论部分还是整体应相差不大。

我的思路是：首先在保持架中心建立一个参考点，将保持架内圆面耦合到参考点上，然后对该参考点施加同样的转速。


分析结果如下：

并上传该分析的inp文件：job-jl.inp
由此分析结果可知：同样的做法WB与abaqus相差好大。
接着我用显示动力学同样分析了下（这个我是想着显示动力学应该也可以分析离心力对保持架的影响，所以想用显示动力学试下，当然想法有问题或者方法错误请大家给我指点下）
三.显示动力学
同样是在abaqus中，除了分析步设置为动力显示之外，别的都一样。

分析结果如下：

此分析结果跟上两个都不一样，结果相差好大。我不理解的是，这个动力跟静力的结果不应该差别不大吗？不知道是怎么回事。下面也给出该动力分析的inp文件：Job-dl

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三.显示动力学
同样是在abaqus中，除了分析步设置为动力显示之外，别的都一样。

分析结果如下：

此分析结果跟上两个都不一样，结果相差好大。我不理解的是，这个动力跟静力的结果不应该差别不大吗？不知道是怎么回事。下面也给出该动力分析的inp文件：Job-dl

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四.旋转体力
后来又查资料，有人说要模拟离心力的作用应该加旋转体力，下面又根据网上的说法计算了一下，过程和结果如下：
建立静力分析步，在施加旋转体力时，这里要选择施加旋转体力的物体，我选择的是整个保持架，角速度大小100rad/s，

这里在施加旋转体力的时候需要对保持架位移进行约束，这里放开除了保持架绕x轴旋转的自由度，其余的都约束，自由度约束如下图：

约束自由度
分析结果如下：

这里就不给出施加旋转体力的inp文件了，大家在之前inp文件上改变下载荷就行了。

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吴聊SP 发表于 2018-3-14 10:43
有图附加文字描述问题可以更直观了解你的意图，有时候下载附件再去查inp很费时 ...

好，版主。我发上来了您看下

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吴聊SP 发表于 2018-3-14 10:43
有图附加文字描述问题可以更直观了解你的意图，有时候下载附件再去查inp很费时 ...

以上就是我的仿真过程，在ABAQUS中用了三种做法，昨天经过和论坛内zsq-w杰生博士的交谈，发现在静力学下模拟离心力的对材料的作用应该用旋转体力更合适，耦合内圈加转速显然不行，旋转体力的应力云图显然更和符规律，至于动力分析为何数值这么大现在还不知道。后来我将材料参数单位制由tone-mm-s改为kg-m-s,其余的都没改动，发现施加旋转体力后二者结果又不一样，很奇怪。

总结下问题：
1.施加旋转体力后，仅仅将单位制由tone-mm-s改为kg-m-s,为何结果不同
2.为何动力学分析仅仅加了个转速，等效应力这么大。这个转速对轴承而言很低的，等效应力不该这么大。

吴聊SP

15637939125 发表于 2018-3-14 12:09
以上就是我的仿真过程，在ABAQUS中用了三种做法，昨天经过和论坛内zsq-w杰生博士的交谈，发现在静力学下 ...

显式动力分析的时间设置有什么依据？0.01s是到达了稳态吗？如果不是稳态时长，应该与静力学结果对不上

iambadman

15637939125 发表于 2018-3-14 12:09
以上就是我的仿真过程，在ABAQUS中用了三种做法，昨天经过和论坛内zsq-w杰生博士的交谈，发现在静力学下 ...

没仔细看。。你动力学的处理我猜测是错误的。

1）你的东西了可能处理成了0.01秒给结构施加100的加速度，意思就是在0.01秒内转体从静止飞速的加速到100，那么力当然会很大，而且是错误的。
2）你用了刚性链接把结构COUPLE起来，我怀疑这个也有影响的，应该不能这么简化。。你WB里面也是用刚性链接？

雨沐枫

15637939125 发表于 2018-3-14 12:09
以上就是我的仿真过程，在ABAQUS中用了三种做法，昨天经过和论坛内zsq-w杰生博士的交谈，发现在静力学下 ...

如果仅仅只是变换了单位制的话，结果肯定是不一样的，一样的模型，你由mm制变为了m制，体积不就是变成原来的1e9次了，就好比边长为1000mm的立方体，mm制下的体积为1e9mm3=1m3，你变成m制之后，体积就变成了1e9m3了，密度一样，质量就是原来的1e9倍，结果能一样吗？

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雨沐枫 发表于 2018-3-17 08:10
如果仅仅只是变换了单位制的话，结果肯定是不一样的，一样的模型，你由mm制变为了m制，体积不就是变成原 ...

没有仅仅改变单位，我在tone-mm-s单位下的密度数值大小为8.5e-9，我改变单位制后的数值大小为8500kg/m3。弹性模量也是这样换算的，你可以试下，我做了几遍都是这样对不上。

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吴聊SP 发表于 2018-3-15 17:38
显式动力分析的时间设置有什么依据？0.01s是到达了稳态吗？如果不是稳态时长，应该与静力学结果对不上 ...

我显示动力学分析的时间没什么依据，就是想着加个100rad/s的转速，让它转几圈。100rad/s将近20转每秒，应该能转几转啊，我刚才又分析了一秒的总时间，发现结果更大了，成倍往上增。我加个恒定的转速它不就应该算是稳态了嘛！我也听说它初始状态都为零，那怎么定义它稳态运转呢，直接加个速度不行嘛，我这里也没定义幅值什么的，就一个瞬态值