abaqus系列之inp文件讲解.doc

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如何写input文件

一、输入文件的组成和结构：

1．一个输入文件由模型数据和历史数据两部分组成.

模型数据的作用:

定义一个有限元模型.包括单元,节点,单元性质,定义材料等等有关说明模型自身的数据.模型数据可被组织到零件中（零件可以被组装成一个有意义的模型）.

历史数据的定义是模型发生了什么----事情的进展,模型响应的荷载,历史被分成一系列的时步层序.每一步就是一个响应（静态加载,动态响应等），时步的定义包括过程类型（比如静态应力分析,瞬时传热分析等）对于时间积分的控制参数或者非线性解过程,加载和输出要求.

Ataminimumthemodelconsistsofthefollowinginformation:

geometry,elementsectionproperties,materialdata,loadsandboundaryconditions,analysistype,andoutputrequests.

2．ABAQUS输入文件的结构形式。

1）必须有一个*HEADING开头。

2）接下来就是模型数据部分，定义节点，单元，材料，初始条件等。

模型数据的层次为：

部件，组装，模型。

必须的模型数据：

（1）几何数据：

模型的几何形状是用单元和节点来定义的，结构性单元的截面是必须定义的。

比如梁单元。

特殊的特征也可以用特殊的单元来定义，比如弹簧单元，阻尼器，点式群体等。

（2）材料的定义：

材料必须定义比如使用的是钢啊，岩石，土啊等材料。

可选的模型数据：

（1）零件和组合：

一个模型可以用几个零件来定义有可以把几个零件组合成一个集来定义。

（2）初始条件：

比如初始应力，温度，或者速度等

（3）边界条件：

（4）运动约束

（5）相互作用

（6）振幅定义

（7）输出控制

（8）环境特性

（9）用户子程序

（10）分析附属部分

3）接下来就是历史数据：

定义分析的类型，荷载，输出要求等。

分析的目的就是预测模型对某些外部荷载或者某些初始条件的反映。

一个ABAQUS分析是建立在STEP的概念上的，（在历史数据中描述）在分析中可以定义多个STEPS。

每个STEP用*STEP开始，用*ENDSTEP结束。

*STEP是历史数据和模型数据的分界点，第一次出现*STEP的前面的是模型数据，后面的就是历史数据。

必须的历史数据：

响应类型：

必须立刻出现在*STEP选项后面。

ABAQUS中有两种响应步，一种是总体分析响应步，可以是线形和非线形的，另一种是线形扰动步。

可选历史数据：

（1）荷载：

通常定义某种加的荷载类型和大小。

荷载可以被描述成时间的函数。

（2）边界条件输出控制

（3）辅助控制

（4）再生单元和曲面

二、书写input文件的语法和规则：

1．关键词行：

1）必须以*开始，后面接的是选项的名字,然后随之定义选项的内容.如:

*MATERIALNAME=STEEL

注释行是以**开始的.

2）如果有参数，则参数和关键词之间必须用“，”格开。

3）在参数之间必须用“，”格开。

4）关键词行中的空格可以忽略。

5）每行的长度不能超过256个字符

6）关键词和参数对大小写是不区分的。

7）参数值通常对大小写也是不区分的，但是唯一的例外是文件名区分大小写。

8）关键词和参数，以及大多数情况下的参数值是不需要全拼写出来的，只要他们之间可以相互区分就可以了。

9）假如参数有响应的值，则付值号是“=”。

10）关键词行可以延续，比如参数的名字很长，要在下一行继续这个关键词行的话就可以这样做，用“，”来连接。

比如：

*ELASTIC,TYPE=ISOTROPIC,

DEPENDENCIES=1

11）有些选项允许INPUT和FILE的参数作为一个输入文件名，这样的文件名必须包括一个完整的路径名或者是一个相对路径名。

2．数据行：

（数据行如果和关键词相联系必须紧跟关键词行）

1）一个数据行包括空格在内不能超过256个字符。

2）所有的数据条目之间必须用“，”格开。

3）一行中必须包括指定说明的数据条目的数字。

4）每行结尾的空数据域可以省略。

5）浮点数最多可以占用20个字符。

6）整数可以是10个

7）字符串可以是80个

8）延续行可以被用到特定的情况。

3．标签：

什么是标签呢，比如集名，曲面名，钢筋名，他们是区分大小写的，长度可以有80个字符长。

标签中的空格是可以省略的，除非用“”来标示。

那就不能省略了。

没有用“”来标示的标签必须用字母来开头。

如果一个标签用“”来定义那么“”也是标签的一部分。

标签的开始和结束不能用双重“＿”

下面是一个使用了引号和没有使用引号的例子：

*ELEMENT,TYPE=SPRINGA,ELSET="Oneelement"

1,1,2

*SPRING,ELSET="Oneelement"

1.0E-5,

*NSET,ELSET="Oneelement",NSET=NODESET

*BOUNDARY

nodeset,1,2

4．数据行重复:

数据行可以重复,也就是说每行数据可以有一行响应的变量也可以有几行。

同样也可以有多行数据行,对应各自的变量行.如：

*ELASTIC,TYPE=ISOTROPIC

200.E3,0.3,20.

150.E3,0.35,400.

80.E3,0.42,700.

定义了一个零件的材料性质,均质,线弹性,在不同应力下的扬式模量和泊松比.

三、从外存储器中引入模型或者历史数据

The*INCLUDEoptioncanbeusedtospecifyanexternalfilethatcontainsaportionoftheABAQUSinputfile.Thisfilecanincludemodelandhistorydefinitiondata,commentlines,andother*INCLUDEreferences.Whentheoptionisencountered,ABAQUSwillimmediatelyprocesstheinputdatawithinthefilespecifiedbytheINPUTparameter.Whentheend-of-fileisreached,ABAQUSwillreturntoprocessingtheoriginalfile.

Amaximumoffivelevelsofnested*INCLUDEreferencescanbeused.TheoptionsupportsUNIXenvironmentvariables.

Usage:

*INCLUDE,INPUT=file_name

四、举例：

下面介绍两个简单的例子:

例一：

悬臂梁.

输入文件的开始就是文件头,以HEADING开始,随后是模型的名字,如下所示:

*HEADING

CANTILEVERBEAM

然后是网格定义:

现在就是模型数据的开始了.一般选择从网格的定义开始,网格包括（单元和节点）

假如我们的悬臂梁有五个单元,六个节点,下面我们首先详细说明节点:

*NODE,NSET=ENDS

1,0.

6,100.

*NGEN

1,6

节点组集,NSET其值（名字）为ENDS.下面的就是这样理解的,第一个节点是从0开始的,第六个节点是在100结束的.

同样我们来定义单元:

*ELEMENT,TYPE=B21（单元类型）

1,1,2（单元类型的参数）

*ELGEN,ELSET=BEAM（产生单元集,及其名称）

1,5（一个单元集,包括5个单元）

现在定义单元的性质：

*BEAMSECTION,SECTION=RECTANGULAR,ELSET=BEAM,MATERIAL=STEEL

1.,2.

梁截面，截面的形状是矩形，单元集的名称是梁单元，材料是钢。

截面的尺寸是1*2。

下面定义材料的性质：

*MATERIAL,NAME=STEEL

*ELASTIC

30.E6,

材料是钢，弹性，弹性模量是30E6。

下面定义边界：

*BOUNDARY

6,ENCASTRE

边界是在6节点，通过ENCASTRE来描述。

边界也可以用下面的形式来定义：

*BOUNDARY

6,1,6

ABAQUS对结构单元的中的节点的自由度使用常规的编号方式。

1，2，3代表的是位移分量；4，5，6代表的是旋转分量。

以上是模型数据的定义，下面开始历史数据的定义：

（加载的次序，事件的发生，还有我们想看到的变量的响应）

时步（步骤）的定义。

*STEP,PERTURBATION（步骤的开始，扰动是其名称）

*STATIC（静态分析）

*CLOAD（集中荷载）

1,2,-20000.（在节点1，y[2代表的是y方向，假如是1则代表的是x方向，3代表的是z方向]方向施加荷载，荷载的大小是－20000。

也就是向下施加荷载。

）

*ENDSTEP（步骤的结束）

下面来解释输出要求：

*ELPRINT,POSITION=AVERAGEDATNODES,（节点的平均值）SUMMARY=YES在表的下部求和）

S11,（积分点的应力分量在X方向）E11（在积分点的应变分量在X方向）

SF,（在积分点的截面力）

*NODEFILE,NSET=ENDS

U,（节点的空间位移）CF,（节点的点荷载）RF节点的反作用力）

*OUTPUT,FIELD,VARIABLE=PRESELECT

*ELEMENTOUTPUT

SF,

fig.1应力应变曲线

*OUTPUT,HISTORY

*NODEOUTPUT,NSET=ENDS

U,CF,RF

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例二、孔平板分析

Athinplate,dimensions10cm×10cm,containsaholeofradius1cmatitscenter.Theplateismadefromsteel,whichisidealizedasanelastic—strainhardeningplasticsolid,withYoung’smodulusE=210GPaandPoisson’sratioν=0.3.Theuniaxialstress—straincurveforsteelisidealizedasaseriesofstraightlinesegments,asshownfig.1.

Theplateisloadedinthehorizontaldirectionbyapplyingtractionstoitsboundary.Themagnitudeoftheloadingincreaseslinearlywithtime,asshownfig.2.

fig.2几何及加载情况

由于板内圆孔的应力集中因子大约为3，所以在时间t＝1时A点将达到屈服（板的初始屈服应力为200MPa）；在时间t＝3时，平板都将达到屈服。

下面我们利用abaqus分析并输出时间t=1、t=2和