仿真步骤
✅ 一、nTopology 如何导出 .inp 文件
📌 步骤说明：
打开 nTopology 项目
- 确保你的模型已经设置完毕，包含体积体（Volume Body）或网格对象。
使用 Export FE Model Block
- 在 Block 面板中搜索并添加 “Export FE Model”（导出有限元模型）模块。
- 输入参数包括：
- 网格体（例如由 TPMS 结构生成的 FE Mesh）
- 元素类型（例如 C3D10、C3D8R，取决于模拟需求）
- 材料属性（可以设置多个）
- 单元分组（可选）
设置导出格式为
.inp- “File Format” 选择 Abaqus (.inp)
- “File Path” 指定保存路径与文件名，如
TPMS_impact.inp
点击 Run 或导出按钮
- 导出成功后，将生成一个标准的 Abaqus 输入文件（ASCII 文本格式），可以直接在 Abaqus 中使用。
📌 注意事项：
- 输出网格必须为 Tetrahedral（四面体）或 Hexahedral（六面体）单元，避免使用 nTopology 的 lattice-only 结构，Abaqus 不能直接识别。
- 可通过添加 Boundary Conditions 和 Loads（nTopology 中仅为初步设置）实现预处理。
✅ 二、Abaqus 中导入 .inp 并设置 Explicit 动力学载荷
📂 A. 导入 .inp 文件
- 打开 Abaqus/CAE，选择 “File → Import → Model” 或 “File → Open → Input File”
- 选择你从 nTopology 导出的
.inp文件 - 点击 “Create Job”，创建新作业（Job）
🔧 B. 设置 Explicit 动力学分析（Dynamic, Explicit）
在 Step 模块中：
- 进入 Step 模块，点击
Create Step - 类型选择：
- Analysis Type: Dynamic, Explicit
- Time period 设置为冲击持续时间，如 1ms ~ 10ms，具体取决于速度或能量
- 控制参数：
- 勾选 Automatic stabilization（如存在大位移收敛问题）
- 设置 Mass Scaling（可选，用于缩短模拟时间）
💥 C. 添加载荷（Impact Conditions）
常见冲击载荷包括：
速度初始条件（例如坠落或撞击）：
- 进入 Initial Conditions → Create
- 类型选择 Velocity，在特定方向上设置初速度
- 例如：Z 方向速度 =
-10 m/s
集中力/面力（模拟冲击头）：
- Load Module → Create Load
- 类型选择 Pressure 或 Concentrated Force
接触定义（如撞击体和目标）：
- Interaction → General Contact
- 选中所有需要接触的体，设置 Friction、Hard Contact 等参数
✅ 三、TPMS 冲击仿真边界条件设置建议
TPMS（Triply Periodic Minimal Surface）结构在冲击仿真中具有复杂的几何特性，建议如下：
🧱 边界条件建议
| 位置 | 建议设置方式 |
|---|---|
| 底面 | 通常设置为 完全固定（encastre），用于模拟刚性底板 |
| 侧边 | 若模拟小样本、周期性结构，可使用 周期边界条件（PBC），否则设为自由 |
| 顶面或撞击面 | 设置 初始速度 或 冲击刚体/板块；撞击体应设置为 Analytical Rigid |
| 全局重力 | 可以添加 Gravity（必要时）用于模拟真实自由落体冲击 |
💡 其他技巧建议：
- 网格划分建议：TPMS 较复杂，推荐使用 Tet Mesh（自由网格划分），并在关键区域加密
- 输出请求：建议开启 History Output，例如能量、加速度、位移曲线
- 材料模型：若为橡胶、泡沫等柔性材料，需使用非线性超弹性模型（如 Neo-Hookean、Ogden 等）
🔚 总结一下
| 模块 | 操作要点 |
|---|---|
| nTopology | 使用 Export FE Model 导出 .inp，确保选择元素类型和材料 |
| Abaqus | 使用 Explicit Step，设置初速度、接触、边界条件 |
| TPMS 模拟 | 固定底部，撞击顶面，侧边可自由或周期边界，加密网格，非线性材料模型 |
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