Abaqus子程序Umeshmotion案例 附umeshmotion翻译下载

Abaqus子程序Umeshmotion模拟不指定烧蚀方向的材料烧蚀过程。

注：本案例的数据都是根据文献数据大致取值，并不是有效数据，数据只是用来说明仿真的方法与过程。

一般的航天飞行器在返回大气层时，防热材料通过与空气发生化学反应吸收热量，从而达到主动降温的效果。不考虑机械剥蚀，防热材料的材料烧蚀率一般通过化学反应速率来反映。

即单位时间内消耗的固体材料取决于化学反应速率，Arrhenius方程：

具体看以下案例，材料四周受到了不同的气动加热，材料中心固定约束。

烧蚀主程序有以下主要内容：

     ① ULOCAL(NDIM)=ULOCAL(NDIM)-A*CPRESS*exp(E/(R*ARRAY(1)))     ② IF(LNODETYPE .EQ. 4)ULOCAL(NDIM)=ULOCAL(NDIM)*0.01     ③IF(LNODETYPE .EQ. 3)ULOCAL(NDIM)=ULOCAL(NDIM)-     * A*CPRESS*exp(E/(R*ARRAY(1)))

第一句为材料的内部节点烧蚀量，也就是已知环境压力、材料节点温度，活化能等，通过Arrhenius方程计算得到的烧蚀量；

第二句，其中LNODETYPE.EQ. 4 表为材料边界上节点的烧蚀量，及其对应的烧蚀量，如图2中2处所示；

第三句，其中LNODETYPE.EQ. 3 表示边界与边界相交的拐角处节点及其对应的烧蚀量，如图2中1处所示。具体可以查看帮助文档的说明。

也许伙伴们会有疑问，为何还要单独对边界和拐角处计算烧蚀量，个人认为两个边界共用一个节点，如果不单独设置，会出现网格极度变形，导致计算失败。更何况，实际上不同的边界承受不同的气动加热，在拐角处可能会出现“转戾区”，材料受到的温度会与边界的不一样。在这个案例中，我尝试了很多次不同设置，都因网格变形严重，导致计算失败。如果存在其他原因，欢迎补充，谢谢。

计算结果

(1)初始时刻

(2)t=0.015时刻

(1)t=0.1217时刻

(1)t=0.567时刻

从结果可以看出，烧蚀后，材料的拐角处的网格呈现出不规则，对后续计算会有很大影响。出现这个问题有两个原因：第一，可能时拐角的烧蚀量设置的不太合适；第二，无指定网格偏移。个人觉得，第二种可能性较大。

以上是无指定烧蚀偏移方向的材料烧蚀模拟过程，最近也在不断的琢磨指定烧蚀方向和磨损方向的网格便宜，后面会发布指定烧蚀偏移方向的材料烧蚀模拟。

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