abaqus常用技巧总结 - 图文(16)

直接定义质量缩放因子

对于动能必须保持很小的准静态分析中，直接定义质量缩放因子很有用。用户可以对指定单元组内的所有单元定义一个固定的质量缩放因子。这些单元的质量在分析步开始时被缩放将在整个分析步中保持不变，除非通过变比例质量因子进一步修改质量。

*FIXED MASS SCALING, FACTOR=scale_factor Input File Usage:

例如，将单元组内的单元质量放大10倍

*FIXED MASS SCALING, FACTOR=10., ELSET=elset

ABAQUS/CAE Usage: Step module: Create Step: General, Dynamic, Explicit or Dynamic,

Temp-disp, Explicit: Mass scaling: Use scaling definitions below: Create: Semi-automatic mass scaling, Scale: At beginning of step, Scale by factor: scale_factor

定义理想的单元－单元稳态时间增量

对于定比例或变比例质量缩放方法，用户可以对单元组定义单元－单元稳定时间增量。ABAQUS/Explicit将确定必要的质量缩放因子。定义单元－单元稳态时间增量时，有三种互斥的质量缩放方法可供选择。下面对各种方法进行详细阐述。

为了确定各增量步的稳态时间增量，ABAQUS/Explicit首先以单元－单元为基础确定最小的稳态时间增量。然后，根据模型的最高频率用全局估计的算法确定稳态时间增量。选用两种估计值中较大者作为稳态时间增量。一般来说，全局估计器确定的稳态时间增量大于单元－单元估计器确定的值。当采用定比例或变比例质量缩放方法，并且对单元组指定单元－单元稳态时间增量时，直接影响到单元－单元稳态时间增量的估计值。如果模型中所有单元采用单一的质量缩放定义，则单元－单元估计值将等于单元－单元稳态时间增量给定值，除非采用了罚方法强加接触约束。罚接触会导致单元－单元估计值比单元－单元稳态时间增量值的给定值略小。由于使用了全局估计器，实际使用的稳态时间增量值可能大于单元－单元稳态时间增量给定值。如果仅对模型的一部分执行质量缩放，没有经过质量缩放的单元，它们的单元稳态时间增量可能小于单元－单元稳态时间增量的给定值，这些单元将控制单元－单元稳态时间增量的估计值。结果，仅对部分模型进行质量缩放时，时间增量通常都不等于单元－单元稳态时间增量。

如果显示动态分析步的定比例时间增量尺度是以初始的单元－单元稳态极限为基础或者直

接指定的，将按6.6.3节描述的规则计算使用的时间增量。

均匀缩放质量

对于要求模型的动能保持很小的准静态分析，均匀缩放质量很有用。这种方法与直接指定比例因子相似。两种情况下，所有单元的质量都统一地根据单一比例因子进行缩放。然而，用均匀质量缩放方法，质量缩放因子由ABAQUS/Explicit确定，而不是由用户指定。对所有单元施加均匀的、相同的质量缩放因子，使得这些单元中的最小稳态时间增量等于单元－单元时间增量的给定值,dt。

Use either of the following options: Input File Usage:

*FIXED MASS SCALING, TYPE=UNIFORM, DT=dt

*VARIABLE MASS SCALING, TYPE=UNIFORM, DT=dt

ABAQUS/CAE Usage: Step module: Create Step: General, Dynamic, Explicit or Dynamic,

Temp-disp, Explicit: Mass scaling: Use scaling definitions below: Create: Semi-automatic mass scaling, Scale: At beginning of step or Throughout step, Scale to target time increment of: dt, Scale element mass: Uniformly to satisfy target

仅对单元稳态时间增量低于给定值的单元进行质量缩放

仅缩放单元稳态时间增量低于给定值的单元，适用于准静态分析和动态分析。对于增加关键单元的稳态时间增量非常有用。

分析步开始时网格包含了控制稳态时间增量的小单元时，采用定比例的方式缩放这些单元的质量，并且以理想的时间增量开始分析。只增加控制单元的质量意味着可显著提高稳态时间增量，但对整个模型的影响可以忽略不计。

对于累积变形产生一定数量的小单元的分析过程，采用变比例的方式对这些单元进行质量缩放，从而限制稳态时间增量的下降。

Use either of the following options: Input File Usage:

*FIXED MASS SCALING, TYPE=BELOW MIN, DT=dt

*VARIABLE MASS SCALING, TYPE=BELOW MIN, DT=dt

ABAQUS/CAE Usage: Step module: Create Step: General, Dynamic, Explicit or Dynamic,

Temp-disp, Explicit: Mass scaling: Use scaling definitions below: Create: Semi-automatic mass scaling, Scale: At beginning of step or Throughout step, Scale to target time increment of: dt, Scale element mass: If below minimum target

通过质量缩放使所有单元具有相等的单元稳态时间增量

对所有单元进行质量缩放，致使它们具有相同的稳态时间增量，有效地影响到模型的特征频谱。由于会引起质量属性的剧烈变化，所以这种方法只适用于准静态分析。并且它意味着某些单元的比例缩放因子可能会小于1。

Use either of the following options: Input File Usage:

*FIXED MASS SCALING, TYPE=SET EQUAL DT, DT=dt

*VARIABLE MASS SCALING, TYPE=SET EQUAL DT, DT=dt

ABAQUS/CAE Usage: Step module: Create Step: General, Dynamic, Explicit or Dynamic,

Temp-disp, Explicit: Mass scaling: Use scaling definitions below: Create: Semi-automatic mass scaling, Scale: At beginning of step or Throughout step, Scale to target time increment of: dt, Scale element mass: Nonuniformly to equal target

全局质量缩放和局部质量缩放

对单元组指定定比例或变比例的质量缩放，用于对模型的局部区域进行质量缩放。对于指定的单元组，重复定义质量缩放方法时，局部定义将覆盖全局定义。

Use either of the following options: Input File Usage:

*FIXED MASS SCALING, ELSET=elset

*VARIABLE MASS SCALING, ELSET=elset

ABAQUS/CAE Usage: Step module: Create Step: General, Dynamic, Explicit or Dynamic,

Temp-disp, Explicit: Mass scaling: Use scaling definitions below: Create: Semi-automatic mass scaling, Scale: At beginning of step or Throughout step, Region: Set: elset

分析步开始时进行质量缩放

定比例质量缩放仅用在分析步开始时指定质量缩放比例，并且通常缩放原始单元的质量。直接定义缩放因子时，用给定的缩放因子进行质量缩放。如果指定单元－单元稳态时间增量dt,基于该值进行质量缩放。如果缩放因子和单元－单元稳态时间增量都指定，首先用质量缩放因子进行缩放，再依据单元－单元稳态时间增量和所选的定比例缩放类型，决定是否再进行缩放。

局部的质量缩放针对特定的单元组定义。如果没有指定单元组，将对模型中所有单元采用定比例质量缩放。每个单元组只允许使用一个定比例质量缩放。多个定比例缩放包含的单元组不能有重叠部分。对指定单元组定义的局部质量缩放会覆盖全局质量缩放。

*FIXED MASS SCALING, FACTOR=factor, DT=dt, TYPE=type, Input File Usage: