Abaqus Unified FEA

Soluzione completa per la simulazione realistica.

Estensioni

Abaqus Add-ons

Grazie alla solida architettura di Abaqus FEA, gli utenti possono creare interfacce personalizzate e automatizzare i processi di analisi. Le estensioni descritte in questa pagina sono sviluppate e supportate dalle sedi regionali di SIMULIA per applicazioni in settori industriali specifici.

3D Mesh to Geometry Plugin

Con il plug-in 3D Mesh to Geometry gli utenti di Abaqus FEA possono generare geometrie dai file di mesh. Il plug-in riconverte file .STL e mesh in geometrie per rigenerare la mesh della struttura, oltre a importare in diversi formati CAD.

Download disponibili per il plug-in 3D Mesh to Geometry:

Demo per la conversione da .STL a geometria (4.8 MB WMV)
Demo per la conversione da mesh deformata a geometria (8.7 MB WMV)

Informazioni dettagliate

Con il plug-in 3D Mesh to Geometry, gli utenti possono creare una rappresentazione geometrica di una mesh orfana all’interno di Abaqus/CAE. Il file della geometria verrà scritto in formato ACIS (.SAT) ed è costituito essenzialmente da facce triangolari corrispondenti alle facce esterne della mesh originale. Se necessario, le opzioni per la riparazione della geometria e/o la topologia virtuale consentono all’utente di pulire la geometria.

Nota

Il plug-in 3D Mesh to Geometry è parte integrante del pacchetto di funzionalità per la rigenerazione di mesh avanzate e generiche. Questo strumento consente di effettuare simulazioni (2D e 3D, Standard ed Explicit) nelle quali è necessario eseguire operazioni di remeshing/rezoning a causa della distorsione degli elementi.

Maggiori informazioni

Questa estensione è stata sviluppata dalla sede SIMULIA Benelux e può essere ordinata rivolgendosi direttamente allo stesso ufficio.
Contatti di SIMULIA Benelux

Abaqus Welding Interface

Abaqus Welding Interface (AWI) semplifica la generazione di simulazioni di saldatura bidimensionali direttamente da Abaqus/CAE. Con un approccio incentrato sull'albero del modello, l’applicativo consente di definire tutti gli aspetti della saldatura, come cordoni, passaggi, cariche di film, carichi di radiazioni e altro ancora. I file scaricabili di Weld Modeler sono riportati sotto. Il link è riferito all’ultima versione che comprende le funzionalità per la modellazione delle saldature in 3D.

Abaqus Welding Interface V6.12-1 (24.7 MB Zip)
Scheda dell’applicativo (1.45 MB PDF)
Flat Plate Benchmark (487 KB PDF)
Scheda tecnica sulla saldatura di tubi (4.7MB PDF)

Abaqus Welding Interface viene concesso in licenza annuale con un contratto di assistenza dalla sede SIMULIA South di Lewisville, Texas, USA. Contattate Beverly Andrews per informazioni sulle licenze. Contattate Murali Pandheeradhi della sede SIMULIA Erie per domande tecniche.

L’ufficio SIMULIA South genererà una chiave di licenza basata sull'ID del sito Abaqus, che consente l’utilizzo di AWI da parte di un numero illimitato di utenti contemporaneamente. Non sono previste licenze a pagamento per AWI. Contattate il nostro ufficio cliccando sul link in fondo alla pagina per maggiori dettagli.

Per installare il plug-in Abaqus Welding Interface, cliccate sul link precedente e salvate il file in una cartella temporanea. Scompattate il file e copiate la cartella estratta nella cartella abaqus_plugins dell’installazione di Abaqus installation.

Sono disponibili anche due video in formato MOV. Le demo mostrano tutte le operazioni per generare modelli di saldature 2D e 3D. Ciascuna demo dura circa 30-40 minuti.

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

Maggiori informazioni

Le estensioni per Abaqus vengono fornite "as is" e senza garanzia. Per alcune estensioni può essere previsto un servizio di assistenza a pagamento.
Contattate la sede locale del servizio clienti

Questa estensione di Abaqus è stata sviluppata dagli uffici SIMULIA South ed Erie. Contattate uno dei due uffici per maggiori informazioni sull’estensione.
Contatti di SIMULIA Erie

Adjustable Rigid Torus (ART)

All’interno della suite di prodotti Abaqus FEA di SIMULIA, la subroutine utente RSURFU può creare una superficie rigida toroidale. Questa superficie toroidale presenta raggi definibili dall’utente che consentono di modellare l’espansione radiale, la contrazione, la piega e il movimento pulsatile di strutture tubolari deformabili (come stent ed elementi “tubo nel tubo”). L’estensione Adjustable Rigid Torus (ART) di Abaqus mette a disposizione un’interfaccia grafica utente (GUI) in Abaqus/CAE per fornire i parametri necessari alla subroutine RSURFU. Inoltre, ART offre un’opzione per costruire una porzione di superficie per visualizzare la superficie toroidale definita dall’utente.

ART è uno strumento esclusivo di Abaqus, che comprende le seguenti funzionalità per agevolare le analisi di stent o “tubo nel tubo”

  • Un unico applicativo per gestire le superfici sia toroidali sia cilindriche in Abaqus/Standard.
  • Rilevamento e allineamento automatico al raggio della superficie corrispondente deformabile.
  • Capacità di definire la superficie rigida tramite l’interfaccia utente in Abaqus/CAE oppure con un file di testo utilizzato direttamente con il file di inserimento dati di Abaqus.
  • Visualizzazione della superficie rigida durante tutta l'analisi se il modulo viene utilizzato contemporaneamente con Abaqus/CAE.
  • Utilizzo della superficie di visualizzazione per produrre un sottomodello derivato di Abaqus/Explicit. (In questo caso il modello Abaqus/Standard viene eseguito per primo per definire il movimento della superficie di visualizzazione.)

Come specificato sotto, gli utenti possono immettere i valori di raggio nella tabella per ogni fase. La funzione di autorilevamento di ART può regolare in maniera intelligente il raggio di partenza in modo che corrisponda al raggio della parte simulata. Il contatto fra la RSURFU e il modello può essere stabilito automaticamente dall’interfaccia utente di ART. Il controllo integrato e personalizzato dei dati assicura la corretta esecuzione dell’estensione.

Esempi

Espansione-Rilascio-Impianto di uno stent

In questo esempio, ART è stato usato per:

  • Definire il contatto fra il palloncino e la superficie interna dello stent, ed espandere lo stent
  • Definire il contatto fra il catetere e la superficie esterna dello stent, e impiantare lo stent

La funzione di autorilevamento di ART ha allineato automaticamente la superficie rigida al raggio dello stent deformato, senza dover riavviare l’analisi.

Piega e pulsazione di uno stent

Questo esempio usa ART per realizzare la piega e la pulsazione simultanea di uno stent. Finora non era possibile visualizzre la superficie rigida con lo stent sottoposto a diverse modalità di carico.

Tubi concentrici

ART può essere usato per modellare efficacemente applicazioni con tubi concentrici (“tubo nel tubo”). L’espansione, la contrazione e la piega simultanee dei tubi possono essere modellate e visualizzate facilmente.

Maggiori informazioni

Le estensioni di Abaqus vengono fornite "as is" e senza garanzia. Per alcune estensioni può essere previsto un servizio di assistenza a pagamento.
Contattate la sede locale del servizio clienti

Questa estensione di Abaqus è stata sviluppata dall’ufficio SIMULIA Central. Contattare l’ufficio responsabile per maggiori informazioni sull’estensione.
Contatti di SIMULIA Central

Bolt Studio

Il plug-in Bolt Studio mette a disposizione un metodo semplice per definire bulloni, dadi e rondelle e per posizionarli in un modello Abaqus/CAE esistente. Gli utenti possono controllare la dotazione standard di bulloni visualizzati nell'interfaccia attraverso un normale file di configurazione Python. Bulloni, dadi e rondelle, laddove richiesto, vengono generati parametricamente in Abaqus/CAE; inoltre viene applicata automaticamente una mesh esaedrica. Le dimensioni della mesh vengono definite automaticamente in base alle dimensioni del bullone (l’utente può rigenerare la mesh, se necessario, utilizzando gli strumenti nativi di Abaqus/CAE). Il bullone viene suddiviso automaticamente e vengono applicati i precarichi specificati dall’utente.

Informazioni aggiuntive

GM BoltStudio: una suite di estensioni per Abaqus/CAE per la simulazione degli assiemi imbullonati in General Motors, SIMULIA Community Conference 2009
Scaricate il documento

Le estensioni di Abaqus vengono fornite "as is" e senza garanzia. Per alcune estensioni può essere previsto un servizio di assistenza a pagamento.
Contattate la sede locale del servizio clienti

Questa estensione di Abaqus è stata sviluppata dall’ufficio SIMULIA Great Lakes. Contattate l’ufficio responsabile per maggiori informazioni sull’estensione.
Contatti di SIMULIA Great Lakes

Composite Filament Winding

L’avvolgimento di filamenti è diventata una tecnico di costruzione diffusa nei settori industriali più svariati, per creare strutture composite con alti rapporti fra rigidità e peso. La difficoltà nell’analizzare il comportamento strutturale di un avvolgimento è dovuta alla continua variazione dell’orientamento dei filamenti. Le funzionalità standard dei codici a elementi finiti in commercio sono inadeguate per modellare la variazione spaziale dell’orientamento delle fibre in modo pratico.

Questa estensione si integra con Abaqus/CAE e consente di creare ed post-processare un modello a elementi finiti, specificando in maniera dettagliata la geometria strutturale e i parametri di layout dell'avvolgimento. Sono disponibili file scaricabili per Wound Composite Modeler.

Wound Composite Modeler viene concesso con licenza annuale mediante un contratto di servizio dalla sede di SIMULIA South a Lewisville, Texas, USA.

L’ufficio SIMULIA South genererà una chiave di licenza basata sull'ID del sito Abaqus, che consente di far girare WCM da un numero illimitato di utenti contemporaneamente. Non sono previste licenze a pagamento per WCM. Contattate il nostro ufficio cliccando sul link in fondo alla pagina per maggiori dettagli.

Wound Composite Modeler 6.12_Rev2-6 (48.4 MB ZIP)

La versione attuale di WCM, Revisione 2, è un aggiornamento importante del plug-in. Sono state aggiunte molte nuove funzionalità, mentre alcune della vecchia versione devono ancora essere integrate. Riportiamo di seguito un elenco delle nuove funzioni e le tempistiche stimate per l’aggiunta delle funzionalità non supportate.

Wound Composite Modeler, Revisione 2, Note di rilascio (122 KB PDF)

Se vi serve una versione di Wound Composite Modeler compatibile con una versione precedente di Abaqus, contattate il Center of Simulation Excellence a Lewisville, Texas. 

Per installare il plug-in Wound Composite Modeler, cliccate sul link riportato sopra e salvate il file in una cartella temporanea. Scompattate il file e copiate la cartella estratta nella cartella code\python\lib\abaqus_plugins dell’installazione di Abaqus.

Potete scaricare una demo di WCM in formato WMV (Windows Media Audio/Video). La demo mostra come realizzare serbatoi di materiali compositi avvolti in due e tre dimensioni. La demo completa dura circa 40 minuti

Demo di Wound Composite Modeler (72.2 MB WMV)

Informazioni aggiuntive

Analisi di un serbatoio in pressione in materiale composito avvolto con Abaqus
Scaricate la scheda tecnica

Le estensioni di Abaqus vengono fornite "as is" e senza garanzia. Per alcune estensioni può essere previsto un servizio di assistenza a pagamento.
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Questa estensione di Abaqus è stata sviluppata dall’ufficio SIMULIA South. Contattare l’ufficio responsabile per maggiori informazioni sull’estensione.
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Finite Elasto-Plasticity Material Model

Molti oggetti costruiti con materiali come polimeri o elastomeri hanno un comportamento plastico iperelastico finito. La suite Abaqus Unified FEA di SIMULIA mette a disposizione molti modelli di materiali per riprodurre il loro comportamento nel mondo reale. Tuttavia, i modelli inelastici esistenti sono applicabili sono quando la porzione elastica è piccola e solitamente a un comportamento elastico lineare.

Il modello FeFp model è il primo passo verso un modello generalizzato di materiali elasto-plastici finiti (grande deformazione). Il modello segue una scomposizione moltiplicativa delle deeformazioni elastiche e plastiche. Gli analisti che vogliono usare un modello di materiale con comportamento di tensione elastica finita non lineare e indurimento plastico non lineare troveranno molto utile il modello FeFp. La soluzione comprende una rete elastica parallela per modellare un fase di rinforzo sul materiale. L’implementazione attuale può essere usata con elementi di tensione solidi, assisimmetrici e planari. Nelle versioni future verranno introdotte dipendenze da frequenza e temperatura.

Utilizzo

Il modello FeFp model viene implementato mediante le subroutine Abaqus VUMAT e UMAT. L’impostazione del modello del materiale è semplice e diretta, senza richiedere grandi regolazioni. Può essere effettuata fornendo le costanti del materiali o dati di test monoassiali. Il regime elastico deve essere individuato correttamente dall’utente, poiché questi dati verranno usati per calcolare i comportamenti elastici e plastici dopo il cedimento e durante lo scarico. Tutti i dati dei test possono essere inseriti facilmente nei termini di tensione-deformazione.

Per definire il modello del materiali in termini di costanti, bastano solo 6 parametri (4 costanti di materiale e 2 flag). Nella sua forma più semplice, il modello FeFp usa due costanti per rappresentare il modello iperelastico neo-Hookiano nel regime elastico e altre due costanti per l’indurimento plastico. Il modello FeFp è provvisto anche di una rete elastica parallela che può avere un comportamento neo-Hookiano oppure dati di test monoassiale generici. Sia la rete FeFp sia la rete elastica contribuiscono con una parte della loro deformazione alla deformazione complessiva basata sul fattore di proporzione specificato dall’utente. Questa rete viene incorporata nel modello costitutivo per simulare casi nei quali ci sono inclusioni elastiche nella matrice inelastica complessiva. Questa rete elastica può essere facilmente attivata o disattivata da un parametro immesso nel VUMAT.

Oltre a gestire un comportamento elasto-plastico semplice rappresentato dalle 4 costanti citati in precedenza, la rete FeFp network può modellare anche comportamenti plastici ed elastici non-lineari generici. Questo comportamento può essere definito da dati dei test sul materiali contenuti in un fle di testo separato che incorpora le seguenti parole chiave:

*TOTAL UNIAXIAL TEST DATA
Risposta tensione-deformazione con coppie di dati

*ELASTIC UNIAXIAL DATA
Dati di regime elastico sotto forma di coppie di dati di tensione-deformazione

*VOLUMETRIC TEST DATA (optional)
Dati di compressibilità (pressione rispetto a volume)

Fra questi dati specificati, i *TOTAL UNIAXIAL TEST DATA possono essere dati ricavati direttamente dal test. Maggiore attenzione è richiesta nell’indicazione dei dati alla voce *ELASTIC UNIAXIAL DATA, poiché questi vengono usati per calcolare l'inizio della plasticità e il comportamento elastico post-cedimento. Nella forma più semplice, i valori *ELASTIC UNIAXAL DATA possono essere identifici ai *TOTAL UNIAXIAL TEST DATA fino al punto di cedimento. La voce *VOLUMETRIC TEST DATA è facoltativa. Se non viene specificata, si suppone che il materiale sia incomprimibile.

Eesempio di compressione

Riportiamo di seguito una simulazione di compressione monoassiale che utilizza gli stessi dati di compressione di un materiale polimerico generico. Come detto, il modello FeFp è in grado di acquisire i dati dei test con molta precisione, anche sotto forte compressione. La specifica di questo modello di materiale FeFp è stata ottenuta utilizzando i dati dei test di compressione con la parola chiave *TOTAL UNIAXIAL TEST DATA e la parola chiave *ELASTIC UNIAXAL DATA.

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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Large Strain Hysteresis Model for Abaqus/Explicit

La tensione di isteresi è un fenomeno tipico dei materiali elastomerici. Questi tipi di materiali mostrano generalmente una dispersione di energia significativa durante il caricamento ciclico. Acquisire questo comportamento con precisione può essere molto importante per impieghi di isolamento da urti e vibrazioni. Alcune applicazioni riguardano i supporti antiurto, le bussole, gli pneumatici ecc.

La tensione di isteresi è da tempo un’opzione di Abaqus/Standard; non sono però disponibili attualmento modelli analoghi in Abaqus/Explicit. Questa estensione per la suite di prodotti Abaqus Unified FEA di SIMULIA aumenta le potenzialità di Abaqus/Explicit attraverso una definizione del materiale VUMAT molto simile a quella fornita in Abaqus/Standard mediante l’opzione *HYSTERESIS.

Abaqus/Explicit VUMAT supporta le forme polinomiali e le forme polinomiali ridotte del potenziale di energia di tensione fino a un ordine di tre, unitamente alla forma del modello di isteresi disponibili in Abaqus/Standard.

Confronto con Abaqus/Standard

Mettiamo a confronto i risultati con Abaqus/Standard per simulazioni di tensione monoassiale semplice, scorrimento o taglio semplice, e torsione a una frequenza ciclica di 0,1 Hz. Come si può vedere, i risultati sono favorevoli per queste modalità semplici di deformazione a basse frequenze di ciclo, dove gli effetti di inerzia sono minimi.

Di seguito confrontiamo i risultati relativi a una molla ad aria simulata a frequenze cicliche di 0,1 Hz e 10 Hz usando:

  • Abaqus/Standard con isteresi [fase statica-senza effetti d’inerzia]
  • Abaqus/Explicit senza isteresi [fase dinamica-con effetti d’inerzia]
  • Abaqus/Explicit con estensione di isteresi [fase dinamica-con effetti d’inerzia]

I risultati riportati per il caso 0,1Hz indicano che la rigidità della molla è in parte sensibile al comportamento isteretico del materiale anche a frequenze di ciclo bassissime, come indicato dai risultati di Abaqus/Explicit senza isteresi.

I risultati riportati per il caso 10 Hz indicano ugualmente che la rigidità della molla è in parte sensibile al comportamento isteretico del materiale e anche alla dinamica del sistema a questa frequenza di ciclo. È interessante osservare il contenuto ad alta frequenza presente nei risultati di Abaqus/Explicit se non viene inclusa l’isteresi.

Informazioni aggiuntive

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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.
Contact your local support office

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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