Abaqus Unified FEA

Umfassende Lösungen für die realistische Simulation.

Abaqus Add-ons

Erweiterungen

Die zuverlässige Abaqus FEA Architektur versetzt Anwender in die Lage, maßgeschneiderte Schnittstellen zu gestalten und Analyseprozesse zu automatisieren. Die auf dieser Seite aufgelisteten Erweiterungen werden von den SIMULIA Regionalniederlassungen für spezifische Branchenanwendungen entwickelt und unterstützt.

3D Mesh to Geometry Plugin

Das Plugin "3D Mesh to Geometry" bietet Anwendern von Abaqus FEA die Möglichkeit, Geometrien aus Netzdateien zu erstellen. Dieses Plugin konvertiert .STL Dateien und Netze zurück in eine Geometrie, um die Struktur neu zu vernetzen. Außerdem kann in eine Vielzahl von CAD-Programmpaketen konvertiert werden.

Verfügbare Downloads für das Plugin 3D Mesh to Geometry:

Demo ".STL to Geometry" (4.8 MB WMV)
Demo "Deformed Mesh to Geometry" (8.7 MB WMV)

Detailinformationen

Mit dem Plugin "3D Mesh to Geometry" können Nutzer eine Geometriedarstellung eines Netzes mithilfe von Abaqus/CAE anlegen. Die Geometriedatei wird im ACIS-Format (.SAT) gespeichert und besteht in erster Linie aus Dreiecksflächen, die den Außenflächen des ursprünglichen Netzes entsprechen. Wenn notwendig, kann der Nutzer die Geometrie mithilfe von Reparatur-Optionen und/oder der virtuellen Topologie säubern.

Hinweis

Dieses Plugin "3D Mesh to Geometry" ist Teil einer fortschrittlichen und generischen Neuvernetzungsfunktion ("Remesh"). Mit dem Remesh-Tool können Anwender Simulationen (2D und 3D, Standard und Explizit) durchführen, bei denen wegen einer Teileverformung ein Remesh/Rezoning erforderlich ist.

Weitere Informationen

Diese Erweiterung wurde von der SIMULIA-Niederlassung Benelux entwickelt und kann dort direkt bestellt werden.
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Abaqus Welding Interface

Die Abaqus Welding Interface (AWI) optimiert die Generierung zweidimensionaler Schweißsimulationen aus Abaqus/CAE heraus. Diese Anwendung bietet einen auf dem Modellbaum basierenden Ansatz zur Definition aller Aspekte des Schweißmodells, darunter Schweißnähte, Schweißvorgänge, Strahlenbelastung usw. Nachstehend finden Sie die Download-Dateien für den Schweißmodellierer. Der folgende Link führt zur neuesten Version, die 3D-Schweißmodellierfunktionen enthält.

Abaqus Welding Interface V6.12-1 (24.7 MB Zip)
Anwendungbescheibung (1.45 MB PDF)
Flat Plate Benchmark (487 KB PDF)

Die Lizenzierung der Abaqus Schweißschnittstelle erfolgt jährlich über einen Servicevertrag mit dem SIMULIA South Office in Lewisville, Texas (USA). Bitte kontaktieren Sie Beverly Andrews für Fragen zur Lizenzierung. Bitte kontaktieren Sie Murali Pandheeradhi vom SIMULIA Erie Büro für technische Fragen.

Ein Lizenzschlüssel basierend auf der Abaqus Website-ID wird vom SIMULIA South-Büro generiert. Damit kann die AWI von einer Vielzahl von Anwendern gleichzeitig genutzt werden. Es besteht keine kostenpflichtige Lizenzoption für die AWI. Bitte kontaktieren Sie unser Büro über den Link unten auf dieser Seite, wenn Sie mehr darüber erfahren möchten.

Zur Installation des Schweißmodellierer-Plugins auf den obenstehenden Link klicken und die Datei in einem Temp-Verzeichnis speichern. Anschließend die gespeicherte Datei entzippen und das Verzeichnis in das Verzeichnis abaqus_plugins Ihrer Abaqus-Installation kopieren.

Zwei MOV Videodateien stehen zum Download zur Verfügung. Die Demos decken sämtliche Schritte ab, um 2D- und 3D-Schweißmodelle zu generieren. Die Demos dauern jeweils 30-40 Minuten.

Abaqus Welding Interface 2D Demo (135 MB MOV)
Abaqus Welding Interface 3D Demo (202 MB MOV)

Weitere Informationen

Erweiterungen für Abaqus werden ohne Mängelgewähr zur Verfügung gestellt. Für manche Erweiterungen steht eventuell ein gebührenpflichtiger Support zur Verfügung.
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Diese Abaqus-Erweiterung wurde von den Regionalbüros SIMULIA Southern und Erie entwickelt. Bitte kontaktieren Sie eines dieser Büros direkt, um spezifischere Informationen zu dieser Erweiterung zu erhalten.
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Adjustable Rigid Torus (ART)

Innerhalb der Abaqus FEA Produktsuite von SIMULIA kann die Anwender-Subroutine RSURFU eine torusförmige, starre Fläche generieren. Diese Torusfläche besitzt anwenderdefinierbare Radien und ist so in der Lage, die radiale Expansion, Kontraktion, Krümmung und Pulsbewegung verformbarer Rohrstrukturen (wie Stents und Tube-in-Tube Anwendungen) zu modellieren. Adjustable Rigid Torus (ART) ist eine Abaqus-Erweiterung, die mithilfe einer graphischen Benutzeroberfläche (GUI) unter Abaqus/CAE die notwendigen Parameter für die Subroutine RSURFU bereitstellt. Zusätzlich bietet ART eine Option zur Erstellung eines Flächenteils für die Ansicht der anwenderdefinierten Torusfläche.

ART ist in Abaqus aufgrund folgender Funktionen, die die Analyse von Stents oder Tube-in-Tube Anwendungen ermöglichen:Eine einzige Anwendung für torus- und zylinderförmige Flächen in Abaqus/Standard.

  • Automatische Erkennung und Einrasten auf den verformbaren Verbindungsflächenradius.
  • Definition der starren Fläche durch eine grafische Benutzeroberfläche in Abaqus/CAE oder durch eine Textdatei, die direkt mit der Abaqus Inputdatei verwendet wird.
  • Ansicht der starren Fläche während der gesamten Analyse in Kombination mit Abaqus/CAE.
  • Verwendung der Ansichtsfläche für ein späteres Abaqus/Explicit Submodell. (In diesem Fall wird das Abaqus/Standardmodell zuerst erstellt, um die Bewegung der Ansichtsfläche zu definieren.)

Wie unten angezeigt, können Anwender die Radiuswerte bei jedem Schritt in die Tabelle eingeben. Durch die Autodetect-Funktion kann ART den Anfangsradius intelligent an den Radius des Simulationsteils anpassen. Der Kontakt zwischen RSURFU und Modellteil kann automatisch durch die grafische Benutzeroberfläche des ART hergestellt werden. Die integrierte, individuelle Datenprüfung stellt sicher, dass die Erweiterung erfolgreich ausgeführt wird. 

Beispiele

Dilatieren, Entspannen, Crimpen eines Koronarstents

In diesem Beispiel wurde ART wie folgt verwendet:

  • Definition des Kontakts zwischen dem Ballonkatheter und der inneren Stentfläche; Dilatieren des Stents
  • Definition des Kontakts zwischen dem Ballonkatheter und der äußeren Stentfläche; Crimpen des Stents

Die Autodetekt-Funktion des ART ermöglichte ein automatisches Einrasten der starren Fläche am verformten Stentradius, ohne die Analyse neu starten zu müssen.

Deformation und Pulsieren eines Stents

In diesem Beispiel wurde ART eingesetzt, um gleichzeitig das Krümmen und Pulsieren eines Stents zu erreichen. Die Darstellung der starren Fläche mit dem Stent unter verschiedenen Belastungsmodi war bislang nicht möglich.

Tube-in-Tube

ART kann verwendet werden, um Tube-in-Tube Anwendungen effizient zu modellieren. Die gleichzeitige Dilatation, Kontraktion und Deformation der Schläuche lässt sich problemlos modellieren und darstellen.

Weitere Informationen

Erweiterungen für Abaqus werden ohne Mängelgewähr zur Verfügung gestellt. Für manche Erweiterungen steht eventuell ein gebührenpflichtiger Support zur Verfügung.
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Diese Abaqus-Erweiterung wurde vom Regionalbüro SIMULIA Central entwickelt. Bitte kontaktieren Sie dieses Büro direkt, um spezifischere Informationen zu dieser Erweiterung zu erhalten.
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Bolt Studio

Das Bolt Studio Plug-in bietet Anwendern eine optimierte Methode zur Definition von Bolzen, Muttern und Unterlegscheiben und platziert sie in einem vorhandenen Abaqus/CAE Modell. Anwender können das in der Anwenderoberfläche gezeigte Standard-Mutternset über eine einfache, pythonbasierte Konfigurationsdatei steuern. Die Bolzen, Muttern und Unterlegscheiben werden ggf. parametrisch innerhalb von Abaqus/CAE generiert und automatisch mithilfe eines hexahedralen Gitters vermascht. Die Maschengröße wird automatisch bestimmt und basiert auf den Abmessungen des Bolzens (der Anwender kann bei Bedarf die Teile mithilfe der nativen Vermaschungstools in Abaqus/CAE neu vermaschen). Der Bolzen wird automatisch partitioniert, und die anwenderspezifizierten Vorbelastungen werden angewendet.

Weitere Informationen

GM BoltStudio: A Suite of Extensions to Abaqus/CAE for Simulating Bolted Assemblies at General Motors, SIMULIA Community-Konferenz 2009
Vortrag herunterladen

Erweiterungen für Abaqus werden ohne Mängelgewähr zur Verfügung gestellt. Für manche Erweiterungen steht eventuell ein gebührenpflichtiger Support zur Verfügung.
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Diese Abaqus-Erweiterung wurde vom Regionalbüro SIMULIA Great Lakes entwickelt. Bitte kontaktieren Sie dieses Büro direkt, um spezifischere Informationen zu dieser Erweiterung zu erhalten.
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Composite Filament Winding

Die Faserwicklung ist heute eine in vielen Branchen beliebte Technik zur Erstellung von Verbundstrukturen mit hohem Steifigkeits-Gewichts-Verhältnis. Die Schwierigkeit bei der präzisen Analyse des Strukturverhaltens eines fasergewickelten Körpers ergibt sich aus der ständig wechselnden Faserausrichtung. Die Standardkapazitäten kommerzieller Finite-Element-Codes reichen nicht aus, um die räumliche Variation der Faserausrichtung auf praktische Weise zu modellieren.

Diese Erweiterung lässt sich in Abaqus/CAE integrieren und bietet Anwendern die Möglichkeit, ein Finite-Element-Modell zu erstellen, zu darzustellen und nachzubearbeiten. So kann eine detaillierte Spezifikation der Strukturgeometrie und der Wicklungsparameter erzeugt werden. Für den Wound Composite Modeler stehen die untenstehenden Download-Dateien zur Verfügung.

Der Wound Composite Modeler wird jährlich durch einen Servicevertrag über das Regionalbüro SIMULIA South in Lewisville, Texas (USA) bereitgestellt.

Ein Lizenzschlüssel, basierend auf der Abaqus Website-ID, wird vom SIMULIA South Büro generiert und ermöglicht die Nutzung des WCM durch eine unbegrenzte Zahl von Anwendern über einen bestimmten Zeitraum. Es besteht keine Möglichkeit, den WCM voll auszubezahlen. Bitte kontaktieren Sie unser Büro über den untenstehenden Link, wenn Sie weitere Details benötigen.

Wound Composite Modeler 6.12-rev2-1 (29.6 MB ZIP)

Die aktuelle Version des WCM, Revision 2, stellt ein wichtiges Upgrade des Plugins dar. Viele neue Features wurden hinzugefügt, einige Features der älteren Version müssen noch aufgenommen werden. Nachstehend eine Liste der neuen Features sowie eine zeitliche Schätzung für die Aufnahme der nicht unterstützten Funktionen. Wound Composite Modeler, Revision 2 Release Notes (117 KB PDF)

Wenn Sie eine Version des Wound Composite Modeler für eine frühere Abaqus-Version benötigen, kontaktieren Sie bitte das Center of Simulation Excellence in Lewisville, Texas. 

Zur Installation des Wound Composite Modeler Plug-ins den obenstehenden Link anklicken und die Datei in einem Temporary-Verzeichnis speichern. Anschließend die gespeicherte Datei entzippen und das entsprechende Verzeichnis in das code\python\lib\abaqus_plugins Verzeichnis Ihrer Abaqus-Installation kopieren.

Eine WMV-basierte (Windows Media Audio/Video Datei) Demo des WCM steht zum Download zur Verfügung. Die Demo deckt die Erstellung von fasergewickelten Verbundstoffcontainern in zwei bzw. drei Dimensionen ab. Die komplette Demo dauert etwa 40 Minuten. 

Wound Composite Modeler Demo(72.2 MB WMV) Wound Composite Modeler Demo (61 MB)

Weitere Informationen

"Filament Wound Composite Pressure Vessel Analysis with Abaqus"
Technologiebeschreibung herunterladen

Erweiterungen für Abaqus werden ohne Mängelgewähr zur Verfügung gestellt. Für manche Erweiterungen steht eventuell ein gebührenpflichtiger Support zur Verfügung. 
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Diese Abaqus-Erweiterung wurde vom Regionalbüro SIMULIA Southern entwickelt. Bitte kontaktieren Sie dieses Büro direkt, um spezifischere Informationen zu dieser Erweiterung zu erhalten.
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Finite Elasto-Plasticity Material Model

Zahlreiche Anwendungen mit Werkstoffen wie Polymeren oder gummigefüllten Elastomeren weisen ein nichtlineares hyperelastisch-plastisches Verhalten auf. Die Abaqus Unified FEA Suite von SIMULIA bietet derzeit zahlreiche Materialmodelle zur Darstellung von realistischem Materialverhalten. Doch die existierenden inelastischen Modelle sind nur dort anwendbar, wo der elastische Anteil gering und meist linear-elastisch ist.

Das FeFp-Modell ist der erste Schritt in Richtung eines verallgemeinerten Materialmodells für finite elastisch-plastische Materialien (hohe Dehnungswerte). Es folgt einer multiplikativen Zerlegung der elastischen und plastischen Verformung. Analysten, die ein Materialmodell mit nichtlinearem elastischem finitem Dehnungsverhalten und nichtlinearer plastischer Härtung benötigen, werden das FeFp-Modell nützlich finden. Außerdem steht ein paralleles elastisches Netzwerk für die Modellierung einer Verstärkungsphase im Werkstoff zur Verfügung. Die aktuelle Implementierung kann mit festen, achsensymmetrischen und ebenen Verformungselementen durchgeführt werden. Für zukünftige Versionen ist die Frequenz- und Temperaturabhängigkeit geplant.

Einsatz

Das FeFp-Modell wird über Abaqus VUMAT und UMAT Anwender-Subroutinen implementiert. Die Einrichtung des Materialmodells ist unkompliziert und erfordert keine aufwändige Kalibrierung. Es lässt sich durch die Bereitstellung von Materialkonstanten oder einachsigen Testdaten generieren. Der elastische Bereich muss vom Anwender korrekt identifiziert werden, da diese Daten dafür genutzt werden, um das elastische und plastische Verhalten nach der Dehnung und während des Entladens zu berechnen. Sämtliche Testdaten können auf praktische Weise in Form von Spannung und Dehnung angegeben werden. Zur Definition des Materialmodells hinsichtlich der Materialkonstanten sind nur 6 Parameter erforderlich (4 Materialkonstanten und 2 Marker). In seiner einfachsten Form verwendet das FeFp-Modell zwei Konstanten, um das Neo-Hook’sche hyperelastische Materialmodell im elastischen Bereich und zwei andere Konstanten für die plastische Härtung darzustellen. Das FeFp-Modell enthält außerdem ein paralleles elastisches Netzwerk, dessen Verhalten entweder Neo-Hook’sche Eigenschaften oder allgemeine einachsige Testdaten aufweist. Sowohl das FeFp-Netzwerk als auch das elastische Netzwerk tragen anteilig zur Gesamtbelastung bei, wobei der Anteil vom Anwender definiert wird. Dieses Netzwerk ist Teil des konstitutiven Modells zur Simulation von Fällen, bei denen elastische Einschlüsse in der gesamten inelastischen Matrix vorhanden sind. Dieses elastische Netzwerk kann problemlos durch einen in den VUMAT integrierten Parameter aktiviert oder deaktiviert werden.

Zusätzlich zur Fähigkeit, einfaches elastisch-plastisches Verhalten aufgrund der bereits erwähnten 4 Materialkonstanten zu verwalten, kann das FeFp-Netzwerk auch ein allgemeines nichtlineares elastisches und plastisches Verhalten modellieren. Dieses Verhalten lässt sich anhand der Materialprüfungsdaten definieren, die über eine separate Textdatei mit folgenden Stichwörtern bereitgestellt werden: 

*TOTAL UNIAXIAL TEST DATA
Bereitstellung der kompletten Spannungs-Dehnungsreaktion mit Datenpaaren

*ELASTIC UNIAXIAL DATA
Bereitstellung der elastischen Bereichsdaten zu Spannungs-Dehnungs-Datenpaaren

*VOLUMETRIC TEST DATA (optional)
Bereitstellung der Komprimierbarkeitsdaten (Druck / Volumen)

Unter diesen spezifizierten Daten können *TOTAL UNIAXIAL TEST DATA direkt aus dem Test gewonnen werden. Ein erhöhtes Augenmerk gilt der Bereitstellung von Daten als *ELASTIC UNIAXIAL DATA, da diese dazu dienen, den Beginn der Plastizität und des daraus resultierenden elastischen Verhaltens zu ermitteln. In ihrer einfachsten Form lassen sich *ELASTIC UNIAXAL DATA genauso wie *TOTAL UNIAXIAL TEST DATA bis zur Fließgrenze spezifizieren. Die Angabe *VOLUMETRIC TEST DATA ist optional. Falls diese nicht angegeben werden, so gilt der Werkstoff als nicht komprimierbar.

Kompressionsbeispiel

Nachstehend finden Sie eine einachsige Kompressionssimulation anhand von Beispiel-Kompressionsdaten eines allgemeinen Polymerwerkstoffs. Wie gezeigt, ist das FeFp-Materialmodell in der Lage, die Testdaten sehr genau zu erfassen, selbst unter starker Kompressionsbelastung. Die Spezifikation dieses FeFp-Materialmodells wurde mithilfe der Kompressionstestdaten mit dem *TOTAL UNIAXIAL TEST DATA Stichwort und dem *ELASTIC UNIAXAL DATA Stichwort erzielt.

Comparison of Compressive Uniaxial Test Data with FeFp Material Model Response
Comparison of Compressive Uniaxial Test Data with FeFp Material Model Response

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Diese Abaqus-Erweiterung wurde vom Regionalbüro SIMULIA Central entwickelt. Bitte kontaktieren Sie dieses Büro direkt, um spezifischere Informationen zu dieser Erweiterung zu erhalten.
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Large Strain Hysteresis Model for Abaqus/Explicit

Hochbelastete Hysterese ist ein unter vielen elastomerischen Materialien verbreitetes Phänomen. Diese Art von Werkstoff weisen im allgemeinen während einer zyklischen Belastung eine hohe Verlustleistung auf. Dieses Verhalten präzise zu erfassen, kann für Anwendungen wie Aufprall- und Schwingungsisolierung von entscheidender Bedeutung sein. Zu den Anwendungen zählen Stoßfänger, Lager, Reifen usw.

Hochbelastete Hysterese ist seit geraumer Zeit eine Option unter Abaqus/Standard; allerdings steht derzeit kein Analogmodell unter Abaqus/Explicit zur Verfügung. Diese Erweiterung für die Abaqus Unified FEA Produktsuite von SIMULIA steigert die Funktionalitäten von Abaqus/Explicit durch die VUMAT Materialdefinition, die weitgehend der Option *HYSTERESIS unter Abaqus/Standard entspricht.

Abaqus/Explicit VUMAT unterstützt ein polynomiales und eingeschränkt polynomiales Belastungspotenzial bis zu einem Faktor x3 sowie das unter Abaqus/Standard verfügbare Hysteresemodell.

Vergleich mit Abaqus/Standard

Hier werden Ergebnisse für eine einfache, einachsige Spannung, einfache Scherung und Drehsimulationen bei einer Taktfrequenz von 0.1 Hz mit Abaqus/Standard verglichen. Wie ersichtlich, fällt der Vergleich für diese einfachen Verformungsmodi bei niedrigen Taktfrequenzen, bei denen die Trägheit minimal ist, günstig aus.

Anschließend vergleichen wir die Ergebnisse bei einem Luftfederungsbeispiel, simuliert anhand von Taktfrequenzen von 0.1 Hz und 10 Hz mithilfe von: 

  • Abaqus/Standard mit Hysterese [Statikstufe-kein Trägheitseffekt]
  • Abaqus/Explicit ohne Hysterese [Dynamikstufe-mit Trägheitseffekten]
  • Abaqus/Explicit mit der Hysterese-Erweiterung Dynamikstufe-mit Trägheitseffekten]

Die Ergebnisse im Fall von 0.1 Hz zeigen, dass die Steifigkeit der Federung gegenüber dem hysteretischen Materialverhalten selbst bei sehr niedriger Taktfrequenz empfindlich ist, wie aus dem Abaqus/Explicit Ergebnis ohne Hysterese ersichtlich.

Im Fall von 10 Hz zeigen die Ergebnisse ebenfalls, dass die Steifigkeit der Federung gegenüber dem hysteretischen Materialverhalten empfindlich ist, aber auch gegenüber der Systemdynamik bei dieser Taktfrequenz. Interessant ist die hohe Taktfrequenz bei den Abaqus/Explicit Ergebnissen, wenn keine Hysterese verwendet wird.

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Reservoir Modeler

The evaluation of compaction and subsidence during hydrocarbon extraction has become critically important to oil companies and governmental regulatory agencies. Reservoir compaction may alter the permeability of the layers of rock, and thus the flow of hydrocarbons through the rock.  The flow changes and compaction may result in reduced well production rates, and possible damage to casings, bore-hole equipment, and surface facilities. Additionally, excessive compaction may have detrimental environmental effects such as increasing flood potential in areas near or below sea level.

The Reservoir Modeler for Abaqus facilitates the evaluation of compaction and subsidence by using pore pressure depletion data from reservoir flow simulation codes such as Eclipse™ (Schlumberger). It can be used to build geomechanical models in Abaqus/CAE using existing grid data from reservoir flow simulation codes. The Reservoir Modeler provides tools to automatically generate burdens surrounding the reservoir region, assign material properties to the reservoir and burden regions, and run production simulation scenarios to predict reservoir deformation and compaction.

This extension plugs into Abaqus/CAE and does require a license. Please contact the Center of Simulation Excellence in Lewisville, Texas for licensing details and download details.

A WMV-based (Windows Media Audio/Video file) demo of the Reservoir Modeler is available for download. The demo covers the creation of a full reservoir model and execution of the model to determine geostatic equilibrium. The full demo lasts approximately 20 minutes:
Reservoir Modeler Demo (53.3 MB WMV)

Additional Information

Extensions for Abaqus are made available "as is" and without warranty. Support may be available for some extensions for a fee.
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This extension for Abaqus was developed by the SIMULIA Southern regional office. Please contact this office for more specific information on this extension.
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