abaqus能量的问题.doc

Abaqus有限元教程能量输出经常是ABAQUS/Explicit分析的一个重要部分可以应用在各种能量分 量之间的比较，帮助你评估一个分析是否得到了合理的响应9.6.1能量平衡的表述对于整体模型的能量平衡可以写出为E;+ Ev+场迄一 Ew= E］沁=constant其中，Q为内能，Ey为粘性耗散能，E加是摩擦耗散能，Eke是动能，是外 加载荷所做的功这些能量分量的总和为，它必须是个常数在数值模型中，只 是近似的常数，一般有小于1%的误差内能内能是能量的总和，它包括可恢复的弹性应变能氐 非弹性过程的能量耗散（例 如塑性）亦 粘弹性或者蠕变过程的能量耗散Ecd；和伪应变能伪应变能包描了储存在沙漏阻力以及在壳和梁单元的横向剪切中的能量出现大 量的伪应变能则表明必须对网格进行细划或对网格进行其它的修改伪应变能ALLSEv5%,说明沙漏可以控制的单元伪应变能密度可以查看每个单元的伪应变能情况，比较直观.粘性能粘性能是曲阻尼机制引起的能量耗散，包括体粘性阻尼和材料阻尼作为一个在 整体能量平衡中的基木变量，粘性能不是指在粘弹性或非弹性过程中耗散的那部 分能量施加力的外力功外力功是向前连续地积分，完全出节点力（力矩）和位移（转角）定义的功。

指 定的边界条件也对外力功作出贡献9.6.2能量平衡的输出对于整体模型、特殊的单元集合、单独的单元、或者在每个单元中的能量密 度，都可以要求输出每一种能量值和绘出能量的时间历史在表9・2中列出了在 整个模型或者单元集上与能量值有关的变量名称表9・2整个模型能量输出变量变量名ALLIE能量值内能，:ALLIE=ALLSE+ALLPD + ALLCD +ALLAEALLKE动能，ALLVD粘性耗散能，ALLFD摩擦耗散能，ALLCD粘弹性耗散能，ALLWK外力的功，ALLSE存储的应变能，ALLPD非弹性耗散能，ALLAE伪应变能，ETOTAL能量平衡：另外，ABAQUS/Explicit能够提供单元水平的能量输出和能量密度输出，如表9-3 所列表9・3整个单元能最输出变最变量名整个单元能量值ELSE弹性应变能ELPD塑性耗散能ELCD蠕变耗散能ELVD粘性耗散能ELASE伪能量=孔洞(drill)能+沙漏能EKEDEN单元的动能密度ESEDEN单元的弹性应变能密度EPDDEN单元的塑性耗散能密度EASEDEN单元的伪应变能密度ECDDEN单元的蠕变应变能密度耗散EVDDEN单元的粘性能密度耗散9.7小结• ABAQUS/Explicit应用中心差分方法对时间进行动力学显式积分。

• 显式方法需要许多小的时间增量因为不必同时求解联立方程，每个增 量计算成木很低• 随着模型尺寸的增加，显式方法比隐式方法能够节省大量的计算成木• 碇按爛是能够用来前推动力学状态并仍保持精度的最大时间增量• 在整个分析过程中，ABAQUS/Explicit 口动地控制时间增量值以保持稳 定性• 随着材料刚度增加，稳定极限降低；随着材料密度的增加，稳定极限提 高• 对于单一材料的网格，稳定极限是大致与最小单元的尺寸成比例• 一般地，ABAQUS/Explicit应用质量比例阻尼來减弱低阶频率振荡，并 应用刚度比例阻尼来减弱高阶频率振荡。