ABAQUS学习.docx

1、ABAQUS学习ABAQUS学习后者可以在一定区域内按尺寸及数量更精确地布种），控制参数（Assign Mesh Controls），确定单元类型及划分网格四个分步骤。控制参数主要包括划分方法（Free、Structured、Sweep等），单元形状（如二维结构化划分里包括Quad、Quad-dominated、Tri）可以通过窗口上方的Object选框切换对象：组合体（Assembly）及部件（Part）单元类型设置包括几何阶次（Geometric Order）等，如存在应力集中问题可使用二次单元（Quadratic）提高精度。设置一定参数后可直接在对话框内看到当前的单元类型（不是自选单元，

2、而是根据设定自动生成单元）。提交分析作业：通过Job Manager中创建（Create），设置分析参数，点击OK后即创建分析，然后选择待分析的作业，点击Submit，依次提示Submitted、Running、Completed，然后模型分析完毕，点击Job Manager 对话框的Results直接读取分析结果，进入后处理（Visualization）模块。若Status提示为Aborted，表明模型存在问题，分析已终止，可以点击Monitor进行查看错误信息，对之前的建模步骤查错和修改，更正错误后再提交进行分析。（1）后处理窗口视野：点击右边的坐标系，点击z表示从z轴正向垂直投影看去（x

3、Oy平面），即使进行了旋转也可以恢复。点击“打开图标”，选择文件类型为odb（如下图），可以选择分析完成的结构模型，进入后处理模块。主要功能包括 未变形前图（Undeformed Shape）、变形图（Deformed Shape），多个图形重叠；云纹图（等值线图Contours）、查询（Query）等变量选择：由直接切换变量，并使其显示在窗口中。查询：通过右上角的符号进入Query框，在下方的后处理模块对话框里选择Probe values表示值的查询，可以切换查询对象（节点、单元.），选择查询变量（的左侧图标进入输出变量的设置Output Variables，见右下图），然后根据云纹图的颜色

4、及工程经验，查询关键位置（节点、单元）应力、变形等参数的值。 （选择查询点，上图为变形图）（显示查询点的参数，上图为应力强度）派生变量：Tools-Create Field Output-From Fields，进入如下对话框，可以根据数据库已有的变量，在空白框内输入已有变量的函数表达式，进而计算得到派生变量（一般用于单位换算），点击Apply和Ok。 然后在通过Result-Step/Frame.，进入右上对话框，选择Session Step，即可得到定义的一组派生数据。等值云图显示设置：Options-Contour.，进入对话框，Basic选项卡中可以设置等值云图形式，如线状、带状等；间

5、距（选择Continuous；选择Discrete表示离散显示，数值越大，间距越小）；Color&Style选项卡可以设置云图的颜色和线型；Limit选项卡可以设置最大值和最小值的范围，并显示其所在位置（Show Location）。二、功能模块的具体介绍（一）Part功能ABAQUS中有两类部件：几何部件（native part）和网格部件（orphan mesh part）。几何部件是基于特征（feature-based）的，包含了部件的几何信息、设计意图及生成规则。创建几何部件的主要方法是：使用Part功能模块中提供的拉伸（extrude）、旋转（revolve）、扫掠（sweep）、倒

6、角（round/fillet）及放样（loft）等特征直接创建几何部件；或者导入已有的CAD模型文件，【File-Import-Part】，然后可以导入ABAQUS支持的CAD文件模型。几何部件的优点在于可以方便地修改模型的几何形状，且修改网格时不必重新定义材料、载荷及边界条件。网格部件不包含特征，而只包含节点、单元、面、集合（set）的信息。方法如下：导入ODB文件中或INP文件中的网格；对于几何部件进行转化：Mesh功能模块中点击【Mesh-Create Mesh Part】。网格部件可以灵活地修改各节点和单元的位置，定义集合和面。实际分析中，几何部件及网格部件是共存于模型的，往往采取的是

7、混合建模的方式，用户既可以对几何部件进行操作，也可以单纯对节点、单元数据进行处理。接触、载荷、边界条件既可以加载于几何部件，也可以作用于节点、边或面。Part模块的主要功能如下：主菜单Part 柔体部件（deformable part）、离散刚体部件（discrete rigid part）、解析刚体部件（analytical rigid part）；Shape 通过创建拉伸（Extrude）、旋转（revolve）、扫掠、倒角、放样等特征定义部件的几何形状。Feature 编辑、重新生成（regenerate）、抑制（suppress）、恢复（resume）和删除几何部件的特征。Tools

8、定义集合、基准、刚体部件的参考点，分割部件。建模的具体操作见后续章节。（二）Property 功能模块ABAQUS不能直接指定单元或几何部件的材料特性，而是要首先定义相应的截面属性（section），然后指定截面属性的材料，再把此截面属性赋予相应的部件。这里的截面属性包含的是广义的部件特性，而不是通常意义上的梁或板的截面形状。主要功能如下：主菜单Material 创建和管理材料；Section 创建和管理截面属性；Profile 创建和管理梁截面；Special-Skin 在三维物体的某一面或轴对称物体的一条边上附上一层皮肤，可以不同于物体原有的材料。Assign 指定部件的截面、取向（ori

9、entation）、法向方向和切线方向。ABAQUS定义了多种材料本构关系，主要包括如下：弹性材料模型（其中线弹性，可以定义弹性模量、泊松比等弹性）；塑性材料模型（金属塑性，包括服从Mises屈服准则的各向同性塑性模型，可以定义屈服应力和屈服应变），等等。（三）Assembly （装配）功能 各部件可以创建于自己的局部坐标系中，彼此相互独立。使用Assembly功能模型可以为各个部件创建实体（Instance），并在整体坐标系中为这些实体定位，形成一个完整的装配件。实体是部件在装配件中的一种映射，用户可以为一个部件重复地创建多个实体，每个实体总保持着和相应部件的联系。如果在Part功能模块中修

10、改部件的形状尺寸，或在Property功能模块中修改部件的材料特性，这个部件相应的实体会自动改变。不能直接对实体进行上述修改。整个模型只包含一个装配件，可以由一个或多个实体构成。如果模型中只有一个部件，可以只为这个部件创建一个实体，该实体本身就构成整个装配件。主要操作如下：Instance 创建实体 ，通过平移、旋转为实体定位，把多个实体合并（merge）为一个新的部件，或者把一个实体切割（cut）为多个新的部件。Constraint 通过实体间的位置关系为实体进行定位，包括面与面平行（parallel face）、面与面相对（face to face）、边与边平行（parallel edge

11、）、边与边相对（edge to edge）、轴重合（coaxial）、点重合（coincident point）、坐标系平行（parallel CSYS）等。（四）Step（分析步）功能模块主要可以完成以下操作：创建分析步，设定输出数据，设定自适应网格，控制求解过程。（1）创建分析步 使用主菜单Step下的各菜单项可以创建和管理各个分析步。ABAQUS/CAE的分析过程是由一系列的分析步组成的，其中包括两种： 初始分析步（Initial Step）自动创建，可以在其中定义模型初始状态下的边界条件和相互作用（interaction），不能被编辑、重命名、替换、复制或删除。后续分析步（analys

12、is step） 在初始分析步之后，创建一个或多个后续分析步，每个后续分析步描述一个特定的分析过程，例如载荷或边界条件的变化、部件之间相互作用的变化、添加或去除某个部件等等。后续分析步的类型主要包括两类：通用分析步（general analysis step）可用于线性或非线性分析，常用的通用分析步包括以下类型。Static，General：静力分析；Dynamics，Implicit：隐式动力分析；Dynamics，Explicit：显式动态分析。线性摄动分析步（linear perturbation step） 只能用来分析线性问题。在ABAQUS/Explicit中不能使用线性摄动分析步

13、。在ABAQUS中以下分析类型总是采用线性摄动分析步。Buckle：线性特征值屈曲；Frequency：频率提取分析；Modal dynamics：瞬时模态动态分析；Random response：随机响应分析；Response spectrum：反应谱分析；Steady-state dynamics：稳态动态分析创建后续分析步时，点击Create Step对话框中的Continue，弹出Edit step对话框，可以在其中设置分析步的参数：默认的分析时间（time period）是1，几何非线性参数Nlgeom是Off，如果模型中存在大的位移或转动，应设置Nlgeom为On。点击Edit S

14、tep对话框中的Incrementation标签，可以设置求解过程的时间增量步，含义如下：增量步的类型（Type）：Automatic，即增量步大小由ABAQUS自动控制，根据分析结果的收敛情况自动增大或减小增量步。允许的增量步最大数目：100，表示经过100个增量步后结果还不收敛分析中止；初始增量步大小：0.1。对于简单问题，可以直接令初始增量步等于分析步时间（例如令初始增量步等于1）。对于复杂的非线性问题（如模型中有复杂的接触或大的塑性变形），分析不易收敛，可以尝试减小初始增量步。允许的最小增量步：10-5；允许的最大增量步：1。在静态分析中，若模型不包含阻尼或速率相关的材料性质，“时间”就没有实际的物理意义，为方便起见，一般把分析步时间默认设为1。