Abaqus基本操作中文教程.docx

1、Abaqus基本操作中文教程Abaqus基本操作中文教程1 Abaqus软件基本操作 常用的快捷键 旋转模型 Ctrl+Alt+鼠标左键 平移模型 Ctrl+Alt+鼠标中键 缩放模型 Ctrl+Alt+鼠标右键 单位的一致性CAE软件其实是数值计算软件，没有单位的概念，常用的国际单位制如下表1所示，建议采用SI (mm)进行建模。国际单位制SI (m)SI (mm)长度mmm力NN质量kgt时间ss应力Pa (N/m2)MPa (N/mm2)质量密度kg/m3t/mm3加速度m/s2mm/s2例如，模型的材料为钢材，采用国际单位制SI (m)时，弹性模量为m2，重力加速度 m/s2，密度为7

2、850 kg/m3，应力Pa；采用国际单位制SI (mm)时，弹性模量为mm2，重力加速度9800 mm/s2，密度为7850e-12?T/mm3，应力MPa。 分析流程九步走几何建模（Part） 属性设置（Property） 建立装配体（Assembly） 定义分析步（Step） 相互作用 （Interaction）载荷边界（Load）划分网格 （Mesh）作业（Job）可视化（Visualization） 几何建模（Part）关键步骤的介绍： 部件（Part）导入Pro/E等CAD软件建好的模型后，另存成iges、sat、step等格式；然后导入Abaqus可以直接用，实体模型的导入通常采

3、用sat格式文件导入。 部件（Part）创建简单的部件建议直接在abaqus中完成创建，复杂的可以借助Pro/E或者Solidworks等专业软件进行建模，然后导入。常用按键的说明： 属性设置（Property） 建立装配体（Assembly）部件实例的显示控制：替换：在区域1选择部件后，点击此按钮，则仅显示选中的部件；添加：在区域3选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被显示，已经显示的部件仍显示。删除：在区域3选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被隐藏。定义分析步（Step） 相互作用 （Interaction）首先需要定义相互作用的属性，主要包括法向接触属性和切向的摩擦属性，关键步骤如下所

4、示：然后创建相互作用，定义接触，包括主面、从面、滑动公式、从面位置调整、接触属性、接触面距离和接触控制等，需要注意的关键点有以下几个：1 主面和从面定义的接触对由主面和从面构成，在接触模拟中，接触方向总是主面的法线方向，从面上的节点不会穿越主面，但主面上的点可以穿越从面。主次面的选择原则如前面文本框所示。2 有限滑移和小滑移有限滑移：两个接触面之间可以有任意的相对滑动，在分析中需要不断的判定从面的节点和主面的哪一部分发生接触，因此计算的代价较大，同时要求主面是光滑的，即每个节点有唯一的法线方向。小滑移：两个接触面之间只有很小的相对滑动，滑动量的大小只是单元尺寸的一小部分，在分析的开始就确定了从

5、面节点和主面的哪一部分发生了接触，在整个分析过程中这种接触关系不会再发生变化。因此，小滑移的计算代价小于有限滑移。离散化方法：主要有点对面和面对面两种算法。其中面对面的应力结果的精度较高，并且可以考虑板壳和膜的初始厚度，但在有些情况下计算代价比较大。3 谨慎地定义摩擦系数 对摩擦的计算会增大收敛的难度，摩擦系数越大，就越不容易收敛，因此，如果摩擦对分析结果的影响不大，例如摩擦面之间没有大的滑动，可以尝试令摩擦系数为0。 abaqus提供了自动查找接触对的功能，在工具栏中，选择以下按键：【相互作用】【查找接触对】。常用的约束类型有：绑定、刚体、耦合和MPC约束。 载荷边界（Load）注意的关键点

6、： 在对计算模型进行荷载施加的时候，要注意荷载的施加方向，通常需要建立局部坐标系，荷载的数值大小应该与前面章节的单位制吻合； 为了能够与sap2000、midas这类有限元软件更好的衔接，建议荷载和边界约束都施加在杆件的截面中心位置。通过在截面中心位置建立参照点RP，将参考点RP与杆件截面建议耦合约束或者MPC刚性梁约束。 采用整个截面施加约束与建立参考点施加约束相比，当约束为固结时，以上两种方法是相同的；当边界约束为铰接时，在截面划分网格后的多个节点上施加铰接约束，则截面的转动会受到限制，实际产生了刚接的效果。因此建议采用第二种方法对截面进行约束的施加。 划分网格 （Mesh）网格划分需要注

7、意的关键点： 单元的形状，四边形单元（二维区域）和六面体单元（三维区域）可以用较小的计算代价得到较高的精度，因此尽可能选择这两种单元； 如果某个区域的显示为橙色，表明无法使用目前赋予它的网格划分技术来生成网格。当模型复杂时，往往不能直接采用结构化网格或扫略网格，这是可以首先把实体模型分割为几个简单的区域，然后再划分结构化网格或扫略网格。当某些区域过于复杂，不得不采用自由网格（即四面体单元）时，一般应选择带内部节点的二次单元来保证精度； 通过分割还可以更好地控制单元的位置和密度，对所关心的区域进行网格细化，或者为不同的区域赋予不同的单元类型。这样可以节省计算所花费的成本，得到更为理想的计算结果。

8、 在模型进行初算或者计算机配置不高时，可以选用大一些的网格，这样可以节约计算所需的时间，同时可以快速的了解模型的应力分布情况。 对模型中存在的一些小的倒角面，可以运用虚拟拓扑中的合并面才进行修改，保证模型在该区域网格划分的顺利进行。当进行钢节点实体的弹塑性分析时，建议采用C3D10M、C3D8R和C3D8I；当存在接触时，建议采用C3D10M和C3D8I。 选择三维实体单元类型的基本原则： 对于三维区域，尽可能采用结构化网格划分或扫掠网格划分技术，从而得到六面体单元网格，减小计算代价，提高计算精度。当几何形状复杂时，也可以在不重要的区域使用少量楔形单元。 如果使用了自由网格划分技术，Tet 单

9、元类型应选择二次单元，可以选择C3D10，但如果有大的塑性变形，或模型中存在接触，而且使用的是默认的硬接触关系，则也应选择修正的Tet 单元C3D10M。 对于应力集中问题，尽量不要使用线性减缩积分单元，可使用二次单元来提高精度。 对于弹塑性分析，如果材料是不可压缩性的（例如金属材料），使用二次完全积分单元（C3D20）容易产生体积自锁。建议使用的单元：线性减缩积分单元（C3D8R）、非协调单元（C3D8I），以及修正的二次四面体单元（C3D10M）。如果使用二次减缩积分单元（C3D20R），当应变大于20%40%时，需要划分足够密的网格。如果模型中存在接触或大的扭曲变形，则应使用线性六面体单

10、元以及修正的二次四面体单元，而不能使用其它的二次单元。 对于以弯曲为主的问题，如果能够保证在所关心的部位的单元扭曲较小，使用非协调单元可以得到非常精确的结果。：分别是全局网格尺寸指定和指定边上网格数量。：部件网格划分、局部网格划分、删除网格。在网格划分结束后，需要进行检查网格，其中橙色区域为错误网格，黄色区域为警告网格。点高亮按钮可以在模型中显示错误和警告网格，要保证错误网格数量为0，警告的网格数量越少越好。 作业（Job）其中，监控用于查看预算的状况，结果用于进入后处理模块，查看计算结果。 可视化（Visualization） 云图输出设置：可以设置输出为应力云图、应变云图、位移云图、能量云图等。图标数据相关：以上给出的是绘制荷载-挠度曲线时常用到的操作步骤，建议将得到的数据点复制到excle中进行处理得到样式比较美观的曲线图。在以下的例子中会详细进行介绍。