子结构简单例子

jinchengsimu · 发表于 2011-8-10 12:52:33

　　子结构（substructure）虽然并不是什么新东西，但以前版本的CAE并不支持还是给使用者带来了很大麻烦，从6.11开始CAE已经可以支持部分的substructure命令，做了一个小例子，抛砖引玉吧，跟大家一直学习。

1.什么是子结构
　子结构是一组单元的集合，他们的内部结点自由度已经被移除，只保留了部分结点的自由度与外部相连，完全可以想象一个子结构就是一个大的单元。这部分单元在分析中只能是线性响应的，但可以存在大位移。

2.子结构有什么好处
　由于子结构内部结点自由度被移除，不参与计算，因此其整个单元刚度矩阵可以不用每次迭代都重新计算，对于一个大型复杂结构分析而言可以节省大量时间。还有另一个好处，就是子结构可以拷贝，比如在一个模型中有多个相同的部分（当然要预判这些部分是线性响应），就可以把每个这样的部分做成一个子结构，只需一次计算就可得到其刚度矩阵，在复杂分析中可以灵活运用。

3.子结构分析的步骤
　首先，要对子结构进行计算，目的是得到其刚度矩阵，这是通过一个线性摄动步实现的。
　其次，在整体模型中可以把计算好的子结构当成一个part导入到模型中，完成整体分析。
　最后，在变量输出里，需要把结果整合一下，显示整体结果。

好，下面例子开始，是一个桌子，4个腿每个做成一个子结构，与桌面一直作为整体结构。

先给子结构，即桌腿建模，命名为leg，先要把网格划分好，以备选择保留结点时用到，在step步里选择创建Linear perturbation线性摄动步，下面选Substructure generation子结构创建。在

Basic选项卡里，需要给子结构起个唯一的标识，子结构单元都是以Z开头的跟一个1~9999之间的整数，这里取101，这样在计算之后就会产生一个，leg_Z101.sim就是我们要得到的子结构结果，它可以作为part导入到后续模型中。

Load步，由于这是一个线性摄动分析，不用加任何载荷与边界条件，只需把保留结点设置一下，我选择了上、下两个面的结点作为保留结点，上面与桌面Tie在一直，下面全约束，如图，在BC里设置，上下两面上的结点6个自由度全部保留。

运行分析，得到一系列文件。

下面进行整体分析，新建一个model，命名为desk1，画桌面，再把前面计算得到的leg_Z101.sim作为part导入，你会发现，子结构的part是半透明显示的，不用再给子结构设性能了，直接组装，设置相互接触，上面的保留结点与桌面TIE在一直。施加面载荷，4个腿的下表面全约束，直接运行。

得到的结果，有一个主模型结果desk1.odb和4个子结构的结果desk1_XXXX.odb，子结构的编号是程序自己设的，每次计算会不一样，也可在inp里改，默认只显示主模型的情况，没有4个腿的结果，需要把4个子结构的结果整合进来，通过下面命令实现，
abq611pr3 substructureCombine baseodb=desk1.odb copyodb=desk1_1201;
abq611pr3 substructureCombine baseodb=desk1.odb copyodb=desk1_2701;
abq611pr3 substructureCombine baseodb=desk1.odb copyodb=desk1_1701;
abq611pr3 substructureCombine baseodb=desk1.odb copyodb=desk1_2201
运行后再打开desk1.odb，得到整体结果

附CAE文件：

bixiangqiu · 发表于 2014-9-19 11:28:21

本帖最后由 bixiangqiu 于 2014-9-19 11:29 编辑

总结楼主例子之后，大家的问题，有两点纠结
一是子结构怎么弄到主模型里面去的，而且可以复制成好几个？
二是查看结果时，子结构的结果怎么不在？怎么弄进去？
一的答案：先把子结构的结果文件（其实是个刚度矩阵**.sim文件）导入到主模型中，作为一个part，然后在创建instance时，就像对待普通part那样，想建几个同样的instance就建几个，不过位置要自己装配
二的答案：就是上面两层楼的图片，在field output设置时，需要对子结构的结果输出进行设置，然后才会有结果，有了结果还要跟主模型的结果进行“合并”才能在同一个view里既出现子结构又出现主结果，合并的方法前面貌似有人提到了，我就不罗嗦了。

bixiangqiu · 发表于 2014-9-17 16:03:03

这个是子模型结果文件定义

wangyuxing32 · 发表于 2012-12-20 15:41:36

wangyuxing32 发表于 2012-12-20 15:06
我也遇到同样的问题了，看到您此后发过的帖子了。估计您肯定已经解决了吧 ...

哦，我知道了，是因为在第二步的分析中没有定义substructure的fieldoutput。一旦定义了这个输出场变量，在合并odb文件的时候就不会出现no results 之类的提示了。

子结构的结果也就可以显示了。

bixiangqiu · 发表于 2014-9-17 16:00:29

不会直接发图片，就上个附件，弄错了别pia我啊

jinchengsimu · 发表于 2011-11-25 19:38:26

子结构换句话说，就是算好了的“Part”, 可以任意组装到任何位置

china_TGV · 发表于 2011-8-25 12:38:36

感谢楼主的工作！

china_TGV · 发表于 2011-8-25 12:41:35

将子结构的计算结果引入主模型中，是否用命令流，谢谢！

xuge.ntu119161 · 发表于 2011-8-26 11:39:32

lz第一个截图里的子结构选项在abaqus6.9-1版本里没有啊，从哪一版本开始有你同样的选项啊？

xuge.ntu119161 · 发表于 2011-8-26 11:41:17

高版本的安装哪有下啊？

duanfeng_zlc · 发表于 2011-8-26 16:05:09

伟大的楼主，我真悲剧啊，还是用的6.9，可否告诉小弟6.11那里好下点，谢谢啦

wwggff11 · 发表于 2011-9-1 21:46:59

能不能将子结构的cae或inp也传下了，

Tommy33 · 发表于 2011-9-2 10:23:02

子结构的功能介绍倒是在老版本里也看到了，就是没用过

zhangkai9456 · 发表于 2011-10-10 19:16:43

好东西，学到了不少

wlei292 · 发表于 2011-11-10 14:48:26

学习了,不错.希望那个楼主再接再厉.

wlei292 · 发表于 2011-11-10 16:30:23

请问楼主,哪个文件,怎样观看子结构的刚度矩阵呢?

lxj502 · 发表于 2011-11-15 15:52:42

请问楼主的6.11版本在哪里下？电驴下两天了，才６%

leeyehai · 发表于 2011-11-15 19:34:11

顶一下学习了

jinchengsimu · 发表于 2011-11-15 20:52:04

沉了好久~，回答上面的几个问题
我是用6.11PR3版本做的，没有命令流，完全在CAE中操作。
ABAQUS从6.11才开始在CAE中实现子结构功能。
至于怎么看子结构刚度矩阵，好像需要输出MATRIX才行吧。子结构计算时程序会用到，但没必要一定输出。

kaminari2008 · 发表于 2011-11-16 06:37:11

学习一下

lxj502 · 发表于 2011-11-21 11:17:27

请问楼主，可否共享你的inp文件，大家学习一下？因为很多人都没有6.11的版本

wangyan830607 · 发表于 2011-11-25 14:05:54

lxj502 发表于 2011-11-15 15:52
请问楼主的6.11版本在哪里下？电驴下两天了，才６%

可以到淘宝买，我记得是18块钱，还是中文版的，我用的就是

xwjwy7833 · 发表于 2011-11-25 15:55:57

请问楼主，子结构是一个，怎么变成四个桌子腿呀？
如果，子结构模型排列不规则怎么办？
谢谢

qq35320759 · 发表于 2011-11-26 03:19:35

楼主为什么我还是等到不子模型的云图老是说no vaild step data avilable 合并时候这样说而且我单独打开子模型的odb也这样报错我都找了一天了还是没发现问题谢谢回答了哈

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