abaqus关键字的中文说明.docx

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abaqus关键字的中文说明

（一）总规则

1、关键词必须以*符号开头，且关键词前无空格；

2、**为解释行，它可以出现在文件中的任何地方；

2、当关键词后带有参数时，关键词后必须采用逗号相隔；

3、参数间采用都好相隔；

4、关键词可以采用简写的方式，只要程序能够识别就可以了；

5、没有隔行符，如果参数比较多，一行放不下，可以另起一行，只要在上

     一行的末尾加逗号便可以；

（二）建模部分关键词

    在我的学习过程中，是将ansys的模型倒入abaqus的，最简单的方法就是在ansys中提取单元与节点信息，将提取出来的信息在abaqus中形成有限元模型。

因此首先从节点的关键词来开始吧。

1、*heading

   描述行

这是.inp文件的开头语，相当于你告诉abaqus，我要进行工程建模与分析了。

另起一行可以对模型进行描述，这个描述可有可无，只是为了以后阅读的方便。

abaqus中对每个模块没有清晰的界定，根据关键词的不同来判别进入哪个模块。

而在ansys中对模块要求比较严格，如/prep7为前处理模块，/solu为求解模块,/post26为后处理模块。

2、*node,<input>,<nset=结点集名称>,<system>

   数据行

（a）通知软件，我要开始建立结点了。

<>的意思是<>中的内容可有可无，这两个也称为node命令的参数。

（b）<input>:

指出包含结点所在的文件名称，包括文件的扩展名。

当这项参数省略时，程序认为*node下的数据为所需要建立的结点。

（c）<nset=结点集名称>:

熟悉ansys的人应该了解，为了选择的方便对某些合适的点可以采用cm命令建立component（cm,结点集名称,node），在abaqus中<nset=结点集名称>与此相对应。

（d）<system>:

坐标系标识参数，system=r（缺省）定义坐标系为笛卡尔坐标系，system=c定义坐标系为柱面坐标系，system=s定义坐标系为球面坐标系。

这个坐标系为局部坐标系.

3、*element,type=单元类型,<elset=>,<input>

   数据行

  （a）建立单元关键词；这一命令将单元类型，单元特性，单元结点以及单元集这几个过程全部统一起来。

  （b）*element与type=单元类型必须同时使用，否则程序不知道你的单元是什么形状，哪种类型。

在ansys中对模型划分网格，你需要做两步：

指定单元类型（et），确定单元特性（keyopt）,然后建立单元;在abaqus中单元类型与单元特性通过单元的名称可以完全确定下来。

  （c）<elset=>这个参数来确定单元集的名称;ansys中需要采用（cm,,elem）来定义。

  （d）<input>指出包含单元信息的文件名称,包括文件的扩展名。

4、*solidsection,elset,material

  （a）对实体单元、无限元以及truss单元的特性作出声明；

  （b）elset指出单元集的名称；

  （c）material指定此类单元对应的材料。

  （d）此项命令类似于ansys中给几何体确定相应的属性，如vatt,latt等命令，不同的是ansys中一般对集合体确定单元、材料、实常数，而在abaqus中，材料通过*solidsection命令赋予单元。

5、*nset,nset=,<elset>,<instance>,<internal>,<generate>,<unsorted>

   数据行

  （a）指定结点集以及结点集的名称，相当于ansys中的cm,name,node。

其中*nset于nset=是同时出现的，既然定义了结点集，就一定得给出结点集的名称；

  （b）<elset>将前面定义的单元集中所有结点定义成结点集，注意此项不能与<generate>参数选项同时使用；

  （b）<instance>

  （c）<internal>确定结点集中的结点是内部确定的。

缺省的设置是省略这项；

  （d）<generate>此参数可以根据用户指定的参数自动确定结点集中的结点.如果使用了这个参数，那么在*nset的命令中需要按照一定的格式来确定并产生结点。

如

      *nset,nset=long,generate

      n1,n2,i

      其中n1是起始结点，n2是终止结点，i是步长。

如

      *nset,nset=long,generate

      1,9,2

      那么结点编号为1、3、5、7、9的结点均为结点集long所包含的结点。

   （e）这个命令比较体现了封装的优点，将对单元中结点的选择，结点的自动产生等功能全部封装在一个命令中；ansys中对于这些功能是分开使用的，例如想选择某些单元的结点，则先选择需要的单元（esel,s,,,）,然后选中单元下的所有结点（allsel,below,elem）,最后定位结点集（cm,,node）。

6、*elset,elset=,<generate>,<instance>,<internal>

   数据行

   （a）同*nset

7、*assembly

   *instance,name,part，<instance>

   数据行

   *endinstance

   *endassembly

   （a）创建部件的命令，此命令中四个关键词必须同时配套使用。

*assembly指出现在进入装配阶段，*instance表明要创建一个部件，*endinstance提示退出部件创建平台，*endinstance提示退出组装平台。

   （b）由于建模理念的不同，在ansys中没有相应的命令。

在abaqus中，相同的几何实体只创建一次，通过定位组装的方式建立模型；而在ansys中，无论集合实体的尺寸是否相同，都要对其进行模型创建。

   （c）name与part是必要参数，name指出部件的名称，part指定已经建立的几何部件（即没有划分网格前的几何实体）。

当模型是从ansys中导入的，此时只有结点信息与单元信息，没有形成part，此时可以设置一个为空的part。

   （d）<instance>参数为引入先前定义的部件。

三）材料部分关键词

abaqus材料部分的内容比较丰富，是分析中最重要的一步，但同时又是理解起来最困难的一部分，其中有些定义还不是很明白，其中的逻辑也不是很清晰，如果在关键词的解释中有什么不对的地方，请多多指教。

1、*material,name

   （a）*material命令提示以下命令进入材料定义模块，它只起到提示的作用,无数据行；

   （b）name指定材料的名称。

abaqus采用文字的形势定义材料类型，达到看词知意的效果;而ansys中通过材料号来区分材料，其命令为mp;

   当定义完材料的名称后，首先需要定义的是材料的弹性行为

2、*elastic,<type>

   数据行（弹性模量,泊松比,温度,......）

    （a）*elastic命令必须紧跟*material关键词，即在*material之后立即定义*elastic，否则程序会出现错误提示；

    （b）材料的弹性行为可以用弹性模量以及泊松比来定义。

ansys中采用mp,mu,,,与mp,es,,,来定义材料的弹性特性；

    （c）type=isotropic定义材料为各向同性材料；

        type=orthotropic定义材料为正交各向异性材料

        type=anisotropic定义材料为完全各向异性材料

        type=shortfiber定义材料为复合材料

3、*density

    （a）定义材料的密度

土木结构中常用的材料有钢材、混凝土，以下简单列举这两种材料的塑性行为：

***钢材材料定义

4、*plastic,<harding>

    数据行

   （a）此项关键词是定义钢材的塑性行为，即屈服后的应力应变关系；

   （b）harding=isotropic指定材料为各向同性硬化，缺省设置；

       harding=kinematic定义线性随动强化模型；

       harding=combined定义非线性各项同性/随动强化模型

       harding=combined指定johson-cook强化模型

       harding=user用户自定义的各向同性强化模型

   （c）根据可选参数的不同，*plastic关键词的数据行有不同的形式，常用的参数有

       *plastic,harding=isotropic

       屈服应力，塑性应变，温度，第一场变量，第二场变量，，，第四场变量

       *plastic,harding=kinematic

        屈服应力，塑性应变，温度，

   （d）数据行中，屈服应力以及塑性应变为真实的数据，且第一个塑性应变必须为零。

   （e）ansys中通过tb,命令定义材料的应力－应变曲线，且给出了应力－应变曲线上从弹性到塑性阶段的点，而在abaqus中要分别对弹性与塑性进行定义。

***混凝土材料的特性

混凝土有两种模型：

弥散裂纹混凝土模型与混凝土损伤塑性模型。

两种不同的模型具有不同的定义内容

弥散裂纹混凝土模型的关键词词组为（三项/四项）：

*concrete

*tensionstiffning

*failureratios

（*shearretention）可选项

混凝土损伤塑性模型的关键词词组为（五项）：

*concretedamagedplasticity

*concretetensionstiffening

*concretecompressionharding

*concretetensiondamage

*concretecompressiondamage

***弥散裂纹混凝土模型

5、*concrete

   数据行（抗压应力，塑性应变）

    （a）在abaqus/standard中定义素混凝土塑性阶段行为，必须同*tensionstiffening关键词同时使用

    （b）塑性应变以0.0作为起始

6、*tensionstffening,<dependencies>,<type>

    数据行

    （a）定义混凝土开裂后混凝土的后续行为；

    （b）对denpendencies的理解一直很模糊，所以在这里不知该怎么解释；

    （c）type=displacement选项的意思是：

通过位移来解释混凝土开裂后的特性，

        type=strain（缺省）通过直接定义混凝土开裂后的应力－应变曲线来描述混凝土裂后特性；

    （d）当type的内容不同时，数据行的内容也有所改变

        *tensionstiffening,type=strain

         混凝土的剩余应力与开裂时应力之比，直接应变减去开裂应变的绝对值，温度，第一场变量，，，，第五场变量

        *tensionstiffening,type=displacement

         开裂后混凝土丧失强度时的位移，温度，第一场变量，，，，第五场变量

7、*failureratio,<dependencies>

    数据行（双轴极限压应力与单轴极限压应力之比（默认1.16），单轴极限拉应力与单轴极限压应力之比的绝对值（默认0.09），双轴极限压应力对应的塑性应变主分量与单轴极限压应力对应的塑性应变之比（默认为1.28），平面应变状态下开裂时受拉主应力与单轴拉应力之比（默认为1/3））

    （a）此关键词选项为定义弥散裂纹混凝土模型破坏面形状。

8、*shearretention,<dependencies>

    数据行（e-close,e-max,,,温度，第一场变量，，第三场变量）

     （a）在弥散混凝土模型中，这个关键词可选也可不选，主要为定义开裂表面混凝土抗剪模量是穿越裂缝的受拉应变的函数；

     （b）e-close的默认值为1.0，对于这个数据的意义在abaqus说明中没有详细定义，个人认为类似与裂缝闭合时剪力传递系数，在ansys中采用concrete,,裂缝闭合剪力传递系数，裂缝张开时剪力传递系数，单轴抗压强度，，，，来指明；

***混凝土损伤塑性模型

9、*concretecompressiondamage,<dependencies>,<tensionrecovery>

    数据行（抗压破坏变量dc，非弹性（压碎）应变，温度，第一场变量，第二场变量，，，第五变量）

    （第六变量，，，，，）

   （a）此关键词为定义混凝土损伤塑性模型的受压破坏（或者刚度退化）的特性；

   （b）此项关键词必须同*concretedamagedplasticity,*concretetensionstiffening以及*concretecompressionharding选项同时使用；

   （c）<tensionrecovery>参数用来定义从受压转为受拉时混凝土刚度恢复系数wt,如果wt=1，材料完全恢复受拉刚度，如果wt=0,材料受拉刚度不恢复，在0与1之间说明材料恢复部分受拉刚度。

缺省设置为0.0；

10、*concretetensiondamage,<dependencies>,<compressionrecovery>,<type>

   抗拉破坏变量dt，直接开裂应变,温度，第一场变量，第二场变量，，，第四场变量

   （a）定义混凝土损伤塑性模型开裂破坏特性；

   （b）<compressionrecovery>从抗拉状态转入抗压状态时混凝土材料的抗压刚度的恢复系数，如果wc=1则表示材料完全恢复抗压刚度，当wc=0时表示材料不能恢复抗压刚度，1>wc>0时表示材料恢复部分抗压刚度；

   （c）type=strain（缺省）指定受拉破坏变量是开裂应变的函数，type=displacement指定受拉破坏变量是开裂位移的函数。

11、*concretecompressionharding,<dependencies>

   数据行（抗压屈服应力，非弹性压碎应变，非弹性压碎应变率，温度，第一场变量，第二场变量，，第四场变量）

   （a）定义混凝土损伤破坏塑性模型中混凝土强化段的特性；

   （b）第一个应力－塑性应变关系中，塑性应变以0.0开始。

12、*concretetensionstiffening,<type>,<dependencies>

   在开裂后保持直接应力，直接开裂应变，直接开裂应变率，温度，第一场变量，第二场变量，，第四场变量。

    （a）定义混凝土损伤塑性模型受拉开裂后的特性

    （b）type=strain（缺省值）,通过开裂后的整个应力－开裂应变关系定义混凝土开裂后特性；type=displacement表明混凝土开裂后的特性实通过应力－开裂位移关系来反映的；type=gfi则是根据破坏荷载与开裂能量的关系来反映混凝土开裂后的特性。

13、*concretedamagedplasticity,<dependencies>

   数据行：

膨胀角（度数），流动势的偏度，cb/c0,kc,u,温度,第一个场变量，第二个场变量，，，第四个场变量

   （a）定义混凝土损伤塑性模型的流动势，屈服面，混凝土粘滞参数;

   （b）流动势的偏度是一个较小的正数，定义了双曲流动势曲线靠近其渐近线时的比率，默认为0.1；

   （c）cb/c0为初始等效双轴抗压屈服应力与初始单轴抗压屈服应力的比值，默认为1.16;

   （d）kc,受拉子午线与受压子午线常应力的比值，其取值范围为0.5<kc<1.0，默认为2/3

   （e）u,粘滞参数，只适用于粘－塑性常规混凝土本构

三）边界条件、求解条件以及荷载的施加

在ansys中当模型的材料定义并划分网格后，就开始对结构施加边界条件、荷载、并设置求解条件、选择求解器；在abaqus中同样必须要采取这几个步骤，只不过abaqus中的内容更加丰富。

在对abaqus的求解选项进行了解前，首先对两种软件的步骤及相关的命令做一个比较：

**ansys中采用time命令定义荷载步；abaqus中采用*step关键词定义荷载步；

**ansys中采用d,f,da,fa,等命令在有限元模型上施加边界条件与荷载；abaqus中边界条件与荷载分别有相应的关键词模块，边界条件采用*boundary关键词定义，荷载采用*dsload关键词定义

**ansys中在定义荷载步前定义求解类型：

nlgeom定义是否属于大变形问题，cnvtol对收敛准则进行设置，lnsrch设置线性搜索开关，pred设置时间步预测，neqit定义迭代最大次数，rescontrol定义重新启动选项，nsubst荷载子步；abaqus与ansys大同小异，在每一个荷载步*step关键词中定义了分析选项，amplitude，inc，nlgeom，perturbation等。

**ansys中对于求解特性的一系列设置集中在/solu板块中每一项都有单独的命令与之相对应；而abaqus对于求解特性的一系列设置集中在三个关键词中：

*step,*static/*dynamic等,*control

**ansys每一荷载步定义模型结果输出选项：

outres,basic,,/outres,all,,在通用后处理/post1中查看每一荷载步的求解结果，在/post26中查看某一变量的历史数据；abaqus中在*output模块中定义输出结果内容，在*output,field中定义每一个荷载步计算结果（类似于ansys中的通用后处理模块），在*output,history中定义某个变量的历史数据。

**个人认为在求解段的描述ansys要好于abaqus，主要是由于abaqus对各个领域的求解分工不完整，关键词中包含的参数太多，不像ansys中简洁明了，使用起来方便。

1、*boundary

   数据行

   （a）指定进入边界条件的关键词

   （b）根据参数的不同，数据行的内容也有所不同

      当采用类型方法定义边界条件时，数据行的内容为：

需要受到约束的结点编号或结点集，边界条件

      当采用直接方式定义边界条件时，数据行的内容为：

需要受到约束的结点编号或结点集，约束的第一个自由度，约束的最后一个自由度，约束的数值

2、*step,<amplitude>,<extraploation>,<inc>,<name>,<nlgeom>,<perturbation>,<solver>,<unsymm>

   副标题（对问题进行描述）

   施加荷载

   *endstep

   （a）告知程序进入求解选项，必须与*endstep配套使用；在ansys中相当于/solu中定义荷载步，time,1，并说明各种求解选项（大变形的设置，荷载步的设置，求解器的选择）等一系列求解声明；

   （b）以下为在abaqus/standard中可以选择的参数

   （c）<amplitude>定义所施加的荷载类型，当不设置此项参数的值时，程序根据求解情况而自动定义

        amplitude=step,表明所施加给结构的荷载类型为跃阶荷载；amplitude=ramp表明荷载类型为连续增加的。

   （d）<extraploation>参数在分析非线性问题时需要进行设置

       extraploation=linear（缺省设置），表明程序是线性问题，采用线性外插法进行计算

       extraploation=parabolic表明将采用二次外插法，

       extraploation=no将限制任何外插法

   （e）<inc>定义每一步的增量，缺省值为100，类似于ansys中subtime定义的内容。

abaqus中只是指出了子步的上限值，ansys中即给出了下限值，又给出了上限值，substep,100,200,50

   （f）<name>定义每一荷载步的名称，在ansys中为time,1命令。

在abaqus的命令中一般是以名字命名的，如单元类型，实常数，材料编号，荷载步等，但在ansys中是以数字来命名的。

   （g）<nlgeom>是定义几何非线性问题的参数。

终于看到了与ansys相似的命令，在ansys中的命令为nlgeom,1；

       nlgeom=no定义分析中不考虑几何非线性问题，此为缺省选型

       nlgeom=yes在分析中烤炉几何非线性问题

   （h）<perturbation>表明这是一个线性摄动分析荷载步

   （i）<solver>这是一个指定求解器的参数，在ansys中有多种求解器：

spare,pcg,jcg等方法，在abaqus静力分析中有两种选择。

        solver=ddm表明程序将采用主要分解迭代法求解方程，当此项为缺省时，程序采用直接稀疏矩阵法求解；

   （j）<unsymm>指定是矩阵存放的方式，指明是按照对称矩阵还是非对称矩阵方式进行存储，此选项不能与solver选项同时使用；

3、*step,<name>,<nlgeom>

   副标题（对问题进行描述）

   施加荷载描述

   *endstep

   （a）此为*step在abaqus/explicit中的参数选择情况；

   （b）<nlgeom>选项默认为yes.