Aktualności‎ > ‎

Nowa wersja Abaqus 2020

Dostępna jest już nowa wersja kluczowego oprogramowania SIMULII, pakietu Abaqus 2020. Jak co roku nowa wersja Abaqus'a przynosi dużą liczbę zmian i nowości. Zachęcamy do zapoznania się z nimi oraz pobrania najnowszej wersji ze strony software.3ds.com.

Abaqus/CAE

Pośród wielu ulepszeń i zmian w Abaqus/CAE warto wymienić następujące:
  • Możliwość kopiowania definicji więzów między modelami w bieżącej bazie CAE. Więzy do kopiowania powinny odnosić się do nazwanych setów lub powierzchni, a sety lub powierzchnie o tych samych nazwach powinny istnieć w modelu docelowym.
  • Oznaczanie na częściach lub złożeniu kolorem (color code) cechy geometryczne takie jak komórki lub ścianki.
  • Wprowadzenie w Tabelach w menedżerach zależnych od kroku, takich jak np. tabele definicji obciążeń i warunków brzegowych, oznaczenia kolorami zgodnie ze statusem danego obiektu.


  • Obsługa w Abaqus/CAE; generowania kierunków normalnych kontaktu dla sformułowania małych poślizgów na podstawie referencyjnej geometrii gwintu śruby.
  • Możliwość dzielenia komórek przez wyciągnięcie/przeciągnięcie krawędzi; wybrane krawędzie nie muszą już być ze sobą połączone.
  • Dodanie bezpośredniego import plików części i złożeń SOLIDWORKS'a jako części.
  • Możliwość wybrania lokalnych układów współrzędnych do wyświetlania wyników zapytań, takich jak punkty i odległości.
  • Możliwość przenumerowania węzłów i elementów na częściach, wybierając z zależnych instancji w złożeniu.
  • Tworzenie instancji w złożeniu z wykorzystaniem szyków: liniowego i radialnego.
  • Definiowanie generator gazu dla poduszek powietrznych w Abaqus/CAE.
  • Możliwość ukrycia rzeczywistych wartości minimalne i maksymalne w legendzie mapy konturowej, gdy określi się te wartości bezpośrednio.
  • Automatyczne kolorowanie krzywych podczas tworzenia wykresu X–Y w taki sposób, aby ułatwić uzyskanie spójnych kolorów krzywych podczas tworzenia wielu podobnych wykresów X–Y.
  • W najnowszej wersji Abaqus Python został zaktualizowany do wersji 2.7.15. Biblioteka Numpy jest teraz w wersji 1.15.4. Pakiety SciPy, SymPy i Matplotlib są teraz dołączona do Abaqus Python.

Solwery Abaqus/Standard i Abaqus/Explicit

Dokonano wzrostu wydajności liniowych procedur dynamicznych dzięki:
  • użyciu większego bloku wektorów własnych do obliczenia wyników dla elementów w  procedurze wyznaczania częstotliwości drgań własnych
  • wykorzystaniu wieloprocesorowości symetrycznej w krokach wyznaczania częstotliwości drgań własnych oraz modalnych analizach drgań ustalonych
  • przeprojektowaniu procedur zapisu wyników węzłowych w modalnych procedurach  drgań ustalonych:
    • ulepszeniu strategii zapisu/odczytu
    • ulepszeniu algorytmu dostępu do danych.
Dokonano kilka udoskonaleń funkcjonalności obciążania siłami masowymi w analizach stanu ustalonego transportu dających większą kontrolę nad charakterystyką zbieżności dla symulacji walcowania dużych prędkości oraz skrócenie czasu trwania symulacji.

Zmieniono dwie domyślne wartości parametrów solwera iteracyjnego:
  • względna tolerancja zbieżności dla ogólnych procedur nieliniowych wynosi 10–6; poprzednio wartość domyślna wynosiła 10–3.
  • maksymalna liczba iteracji solwera wynosi 500; poprzednio domyślną wartością było 300.
Można zdefiniować również postaci residualne dla eigensolwerów Lanczosa i AMS, używając przypadków obciążeń w ramach procedury wyznaczania częstotliwości drgań własnych.

Nowe zmienne energetyczne dostępne są teraz w procedurze bezpośredniego całkowania drgań ustalonych. Można zapisać zmienne odpowiadające amplitudom i maksimom energii kinetycznej i odkształcenia, wartości dysponowanych energii w efekcie lepkości, tłumienia globalnego, materiałowego i strukturalnego.

Zwiększono wydajność obliczania wyników węzłowych dla wymagających obliczeniowo metod sumowania w analizach spektrum odpowiedzi.

Znacznie zwiększył się rozmiar modeli (>200M dof), które może rozwiązać za pomocą Abaqus/Explicit.



Można również wykonać translację, obrót i/lub odbicie macierzy pod-złożenia podczas tworzenia modelu z substruktur. Abaqus sprawdza współrzędne węzłów macierzy po translacji, obrocie i/lub odbiciu macierzy sub-struktury. Można określić tolerancję odległości między węzłami.

Dostępnych jest kilka ulepszeń dotyczących analiz z importem:
  • można importować powierzchnie
  • można zdefiniować submodeling w dowolnej analizie z importem
  • dla definicji więzów Tie Abaqus zawsze definiuje je w odniesieniu do bieżącej konfiguracji, nawet jeśli konfiguracja odniesienia nie będzie aktualizowana podczas importu.
Abaqus/Standard oferuje zestaw funkcji dedykowanych do symulacji procesów wytwarzania przyrostowego, w tym dwie procedury obliczeniowe: sprzężona analiza termomechaniczna oraz analiza mechaniczna wykorzystująca odkształcenia własne, oraz zestaw funkcji do:
  • modelowania ewoluujących w czasie powierzchni i elementów,
  • opisu ruchomych źródeł energii oraz,
  • interpolacji pomiędzy źródłem energii a siatką.
Dodano metodę Lumped Kinetic Molecular w symulacji napełniania poduszek powietrznych.

Nielokalne sformułowanie XFEM zostało ulepszone w taki sposób, aby obejmowało zarówno nielokalne uśrednianie naprężeń/odkształceń, jak i wygładzanie normalnych rysy, aby poprawić wyznaczony kierunek propagacji pęknięcia.

W Abaqus/Standard dodano możliwość określenia systemu jednostek w modelu, który będzie używany podczas zapisywania w innych formatach. W przypadku procedury generowania macierzy system jednostek jest przechowywany w binarnym pliku SIM zawierającym wygenerowane macierze. W procedurze generowania substruktur system jednostek jest przechowywany w binarnym pliku SIM zawierającym substrukturę. Jeśli generowany jest element sprężysty dla Simpack'a na podstawie substruktury Abaqus i określi się system jednostek, plik Simpack Flexible Body Interface (FBI) zostanie utworzony w jednostkach SI.

Funkcjonalność tabel parametrów (table collection) dostępna w Abaqus/Standard, jest teraz dostępna również w Abaqus/Explicit.

Dodano również udoskonalenia w zakresie wymiany danych macierzy między programami Abaqus i Nastran. Można teraz odczytywać dane macierzy z pliku Nastran DMIG lub w postaci danych tekstowych lub binarnych w formacie Output2 i utworzyć plik SIM Abaqus'a. Można także odczytać dane macierzy z pliku SIM Abaqus i zapisać dane w formacie Nastran DMIG w pliku tekstowym.

Możliwe jest tworzenie plików Simpacka FBI bezpośrednio w analizie Abaqus/Standard.

Dla modeli z użyciem substruktur możliwe jest równoległe wykonywanie operacji na elementach w trybie SMP.

Zmienna wynikowa dla gradientu temperatury jest dostępna w punkcie materialnym. Zmienna GRADT podaje wektor gradientu temperatury i jest podobna do zmiennej strumienia ciepła (HFL).

W Abaqus/Explicit można zdefiniować filtr, który kończy krok, jeśli którakolwiek ze zmiennych wynikowych, dla których jest stosowany, osiągnie określony limit i jednocześnie pozwoli analizie przejść do następnego kroku.

Materiały

Dodano modele materiałowe opisujące plastyczność za pomocą niekwadratowej powierzchni płynięcia plastycznego, takich jak izotropowa powierzchnia plastyczności Tresci, Hosforda lub anizotropowa powierzchnia plastyczności Barlata.

Usprawniono kinematyczny model wzmocnienia. Można teraz uwzględnić składową zdrowienia statycznego w definicji kinematycznego wzmocnienia.

Dodano definicję plastyczności zależną od odkształceń Chaboche'a.

W Abaqus/Standard umożliwiono definiowanie trzech modeli pełzania: Time Power Law, Power Law i Bergstrom-Boyce z użyciem nowego zestawu stałych materiałowych, które wyrażone są w fizycznych miarach. Nowa wersja definicji modelu Bergstrom-Boyce jest dostępna w również Abaqus/Explicit.

Definicja materiału uwzględniającego efekty temperaturowe w zachowaniu lepko-sprężystym za pomocą modelu termo-reologicznie prostego możliwa jest również w dziedzinie częstotliwości.

Dodano w Abaqus/Standard nowy model dla pianek elastomerowych o niskiej gęstości i wysokiej ściśliwości. Wcześniej model taki był dostępny tylko w Abaqus/Explicit. Model w Abaqus/Standard przeznaczony jest do modelowania zachowania takich materiałów dla obciążeń quasi-statycznych, dla których można pominąć wpływ prędkości odkształcania.

Wprowadzono znaczące udoskonalenia w modelu concrete damaged plasticity. Można teraz określić kryteria zniszczenia materiału i zezwolić na usunięcie elementu w Abaqus/Explicit.

Dodano tłumienie materiału do modelu materiału równania stanu (EOS).

Dla powłok i belek można zdefiniować w najnowszej wersji Abaqus moduł poprzecznego ścinania, który będzie używany do obliczania sztywności poprzecznej na ścinanie.

Wprowadzono liczne usprawnienia w podprocedurze VUMAT:
  • definiowanie modułu sprężystości objętościowej i ścinania
  • przekazywane do podprocedury takich informacji o elemencie, takie jak numer elementu, punkt całkowania, punkt przekroju i numer warstwy.
Dodano usprawnienia dotyczące definiowania materiałów w Abaqus/CAE:
  • definiowanie wytrzymałości na rozciąganie dla modeli izotropowego wzmocnienia, plastyczność Johnsona-Cooka oraz równania stanu
  • ewaluację danych testowych materiału dla modelu nieliniowo-sprężystego o dużej ściśliwości (hiperfoam).
Elementy

W nowej wersji Abaqus/Standard dostępne są nowe elementy kohezyjne:
  • temperaturowo-przemieszczeniowe
  • temperaturowe z opisem opisu ciśnienia w ośrodkach porowatych (pore pressure).
W Abaqus/Standard jest teraz dostępny element opisujący tylko ścinanie w płaszczyźnie SHEAR4, który obsługiwany jest w  Abaqus/CAE.

W Abaqus/Standard jest dostępny element liniowy typu piramida do opisu przepływu ciepła (DC3D5).

Dodano opcję usuwania elementów bazując na zniekształceniach elementu w Abaqus/Explicit oraz statusie w punkcie całkowania przekroju elementu powłokowego.

Dostępne są elementy typu fluid pipe w modelach symetrycznych.

Dodano dwie nowe zmienne wyników dla elementów kohezyjnych z zachowaniem siła-separacja - ekwiwalentne odkształcenie nominalne (NEEQ) oraz prędkość ekwiwalentnych odkształceń nominalnych (NEEQR).

Poprawiono zbieżność analiz wymiany ciepła z przewodnością zależną od temperatury przy użyciu liniowych elementów kontynualnych 2D i 3D.

Dodano możliwość wykorzystania elementów kohezyjnych w modelach symetrycznych.

Więzy i interakcje

W Abaqus/Explicit dodano możliwość rozwiązania problemu początkowej penetracji jako pasowania. Funkcjonalność obsługiwana jest przez Abaqus/CAE.



W Abaqus/Standard poprawiono zbieżność dla sztywnych, trwałych wiązań w ramach kontaktu ogólnego dla sformułowań kontaktu krawędź-powierzchnia i wierzchołek-powierzchnia.

Dodano zależne od prędkości separacji uszkodzenie zachowania kohezyjnego w kontakcie w Abaqus/Explicit. Kryteria inicjacji i ewolucji uszkodzenia można zdefiniować jako funkcje tabelaryczne efektywnej szybkości separacji.

Dodano kontakt małych poślizgów w kontakcie ogólnym w Abaqus/Standard.



Elementy jednowymiarowe przepływu ciepła i sprzężone termiczno-elektryczne można uwzględnić w kontakcie ogólnym. Elementy te działają jak powierzchnie master w sformułowaniu krawędź do powierzchni  w analizach przepływu ciepła i analizach sprzężonych termiczno-elektrycznych.

Dodano nową wartość zmiennej CSTATUS - Bonded, która odpowiada stanowi połączenia powierzchni kontaktowych niezależnie do znaku naprężeń kontaktowych.

W najnowszej wersji Abaqus/Standard można ponadto:
  • określić współczynniki tarcia dla tarcia anizotropowego w podprocedurze użytkownika FRIC_COEF
  • przypisać właściwości kontaktu ogólnego na podstawie nazw materiałów
  • użyć definicji inicjalizacji kontaktu ogólnego
  • zachować niezerową odległości i penetracji w kontakcie small-sliding oraz tied.
Można teraz definiować rozszerzalność termiczną dla więzów rigid bodies, kinematic couplings, BEAM MPCs i LINK MPCs.

W najnowszej wersji optymalizacja za pomocą TOSCA i Abaqus może być uruchamiana za pomocą procedury uruchamiania Abaqus'a i podania nazwy pliku parametrów, który z kolei odnosi się do pliku wejściowego Abaqus'a oraz ustawień procesu optymalizacyjnego. Do procedury tej dodano zestaw standardowych parametrów Abaqus'a:
  • cpus: liczba rdzeni używanych w obliczeniach równoległych
  • gpus: liczba kart graficznych używanych w obliczeniach
  • pamięć: przydzielona pamięć
  • interaktywny: uruchamiaj interaktywnie
  • globalmodel: nazwa pliku modelu globalnego, z którego wyniki mają sterować analizą submodelu
  • scratch: katalog używany do przechowywania plików tymczasowych.
Szczegółowe informacje nt. zmian i nowości w najnowszej wersji programów Abaqus można znaleźć jak zawsze w dokumentacji.