Abaqus的工况叠加与相减

Abaqus的工况叠加与相减

长安CAE

1 概述

在进行有限元分析计算时，有些结构承受多个载荷的作用，或者承受循环载荷，为得到每种载荷对结构的作用时需要单独对每种工况进行计算分析，然后再进行叠加得到所有载荷的综合影响，或者需要进行疲劳分析时必须根据循环载荷产生的应力幅值，而应力幅值时载荷相减的结果。

基于此，需要计算工况叠加或者相减，本次以一个小例子介绍Abaqus软件的工况叠加与相减，实例模型如图1所示。

图1 几何模型

该模型承受1.5MPa和5MPa的压力载荷，属于两种工况。

2 建模

采用Abaqus/CAE建立几何模型，设置材料参数，E=201000MPa，Nuxy=0.3，之后设置Steps选项。这里应该注意，进行多工况的分析时需要根据实际情况选择对应的多工况分析步，本次选择Static,Linear Perturbation（线性摄动）。

图2 Step设置

下一步设置Load选项，该模型的工况为两种，设置两个载荷，如图3所示，Load 1压力载荷为5MPa，Load 2压力载荷为1.5MPa。边界条件由于两种工况一样，故可以只设置一个，如图4所示。

图3 压力载荷

图4 边界条件

设置完之后，通过Load Case Manager管理器（在Load模块下面）设置工况，如图5所示，添加两个工况，并且每种工况分别添加对应的载荷和边界条件，设置完成后如图6所示，两个工况分别对应两个载荷。

图5 工况设置1

图6 工况设置2

再下一步便是划分网格，建立Job并且求解。求解得到单独工况一的应力结果如图7所示，单独工况二的应力结果如图8所示。

图7 工况一的应力云图

图8 工况二的应力云图

3 操作

工况的叠加和相减通过Visualization模块下的Creat Field Output From frames来完成，点击之后弹出如图9所示的对话框，单击“+”添加按钮，选择两个工况，Load Case-1和Load Case-2。

图9 结果叠加/相减设置1

图10结果叠加/相减设置2

如图10中所示，添加工况之后，可以通过设置Scale Factor的大小，将两个结果进行相应的运算，当两个Factor都为1时，表示两工况叠加，当其中一个为-1时，表示相减。

最后得到工况叠加和相减的结果分别如图11和图12所示。

图11 工况叠加

图12 工况相减

通过观察应力云图上的数据，可以很明显发现结果的变化，工况一最大值16.92MPa，工况二5.08MPa，工况叠加22MPa，工况相减11.85MPa。