玩具制造仿真软件：SIMULIA二次开发_（14）.非线性分析与高级技术.docx

PAGE1

PAGE1

非线性分析与高级技术

1.非线性分析的概述

非线性分析在玩具制造仿真软件中扮演着至关重要的角色。与线性分析相比，非线性分析能够更准确地模拟材料在复杂载荷下的响应，特别是在大变形、大应变和非线性材料特性的情况下。非线性分析包括几何非线性、材料非线性和接触非线性等多种类型。

1.1几何非线性

几何非线性分析主要考虑应变对几何形状的影响。也就是说，当零件发生大变形时，新的几何形状会影响其应力和应变的分布。这种分析在玩具制造中尤为重要，因为许多玩具在使用过程中可能会经历大幅度的变形，例如软体玩具、弹跳球等。

1.1.1大变形分析

在大变形分析中，需要考虑变形对几何形状的影响。例如，一个软体玩具在被挤压时，其形状会发生显著变化，这种变化会影响其内部应力分布。SIMULIA软件提供了多种方法来处理大变形问题，包括更新拉格朗日法和全拉格朗日法。

代码示例：设置大变形分析

#导入SIMULIA的API

fromabaqusimport*

fromabaqusConstantsimport*

#创建模型

model=mdb.Model(name=BigDeformationToy)

#创建部件

part=model.Part(name=SoftToy,dimensionality=THREE_D,type=DEFORMABLE_BODY)

#导入几何模型

part.importStep(fileName=soft_toy.step,scale=1.0)

#创建材料

material=model.Material(name=SoftMaterial)

material.Elastic(table=((1000.0,0.45),))

#创建截面

section=model.HomogeneousSolidSection(name=SoftSection,material=SoftMaterial,thickness=None)

part.SectionAssignment(region=part.sets[All],sectionName=SoftSection)

#创建装配

assembly=model.rootAssembly

assembly.Instance(name=SoftToyInstance,part=part,dependent=ON)

#创建步

step=model.StaticStep(name=DeformationStep,previous=Initial,timePeriod=1.0,nlgeom=ON)

#创建边界条件

assembly.Set(name=FixedSet,faces=assembly.instances[SoftToyInstance].faces.getSequenceFromMask(mask=([#1],),))

model.DisplacementBC(name=FixedBC,createStepName=DeformationStep,region=assembly.sets[FixedSet],u1=0.0,u2=0.0,u3=0.0)

#创建载荷

assembly.Set(name=LoadSet,faces=assembly.instances[SoftToyInstance].faces.getSequenceFromMask(mask=([#2],),))

model.Pressure(name=Load,createStepName=DeformationStep,region=assembly.sets[LoadSet],magnitude=1000.0)

#创建网格

part.seedPart(size=1.0,deviationFactor=0.1,minSizeFactor=0.1)

part.generateMesh()

#创建作业

job=mdb.Job(name=BigDeformationJob,model=BigDeformationToy,type=ANALYSIS,atTime=None,waitMinutes=0,waitHours=0,queue=None,memory=90,memoryUnits=PERCENTAGE,getMemoryFromAnalysis=True,explicitPrecision=SINGLE,nodalOutputPrecisi