Abaqus学习心得与作业总结

ABAQUS是一套功能强大的基于有限元法的工程模拟软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到最富有挑战性的非线性模拟问题。ABAQUS具备十分丰富的、可模拟任意实际形状的单元库。并与之对应拥有各种类型的材料模型库，可以模拟大多数典型工程材料的性能，其中包括金属、橡胶:高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩弹性的泡沫材料以及岩石和土这样的地质材料。

作为通用的模拟分析工具,ABAQUS不仅能解决结构分析中的问题(应力/位移)，还能模拟和研究各种领域中的问题，如热传导、质量扩散、电子元器件的热控制(热-电耦合分析)、声学分析、土壤力学分析(渗流一应力耦合分析)和压电介质力学分析。

ABAQUS为用户提供了广泛的功能，且使用起来又十分简明。最复杂的问题也可以很容易地建立模型。例如复杂的多部件问题可以通过对每个部件定义材料模型和几何形状，然后再把它们组装起来而构成。在大部分模拟分析问题中，甚至在高度非线性问题中，用户也只需要提供结构的几何形状、材料性能、边界条件和荷载工况这样的工程数据就可以进行分析。在非线性分析中，ABAQUS能自动选择合适的荷载增量和收敛精度。不仅能选择这些参数值，而且能在分析过程中不断地调整参数来保证有效地得到高精度的解，很少需用户去定义这些参数。

ABAQUS有两个主要的分析模块: ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explcit. ABAQUS/Standard还有两个特殊用途的附加分析模块: ABAQUS/Aqua

ABAQUS/Design.另外，还有ABAQUS分别与ADAM/Flex, C-MOLD和Mold flow的接口模块: ABAQUS/ADAMS ,ABAQUS/C-MOLD和ABAQUS/

MOLDFLOW. ABAQUS/CAE是完全的ABAQUS工作环境模块，它包括了ABAQUS模型的构造，交互式提交作业、监控作业过程以及评价结果的能力。

ABAQUS/Viewer是ABAQUS/CAE的子集，它具有后处理功能。

一个完整的ABAQUS分析过程，通常由三个明确的步骤组成:前处理、模拟计算和后处理。前处理(ABAQUS/CAE)：在前处理阶段需定义物理问题的模型并生成一个 ABAQUS输入文件。通常的做法是使用ABAQUS/CAE或其它前处理模块，在图形环境下生成模型。而一个简单问题也可直接用文件编辑器来生成ABAQUS输入文件。模拟计算(ABAQUS/Standard)：模拟计算阶段用ABAQUS/Standard求解模型所定义的数值问题，它在正常情况下是作为后台进程处理的。

一个应力分析算例的输出包括位移和应力，它们 存储在二进制文件中以便进行后处理。完成. 个求解过程所 需的时间可以从几秒钟到几天不等，这取决于所分析问题的复杂程度和计算机的运算能力。后处理(ABAQUS/CAE)：

一旦完成了模拟计算得到位移、应力或其它基本变量，就可以对计算结果进行分析评估，即后处理。通常，后处理是使用ABAQUSICAE或其它后处理软件中的可视化模块在图形环境下交互式地进行，读入核心二进制输出数据库文件 后，可视化模块有多种方法显示结果，包括彩色等值线图，变形形状图和x-y平面曲线图等。

Abaqus 共有“部件（part）”、“材料特性（propoterty）”、“装配（assemble）”、“计算步骤（step）”、“交互（interaction）”、“加载（load）”、“单元划分（mesh）”、“计算（job）”、“后处理（visualization）”、“草图（sketch）”十大模块组成。一个模型（model）通常由一个或几个部件（part）组成，“部件”又由一个或几个特征体（feature）组成，每一个部分至少有一个基本特征体（base feature），特征体可以是所创建的实体，如挤压体、切割挤压体、数据点、参考点、数据轴，数据平面，装配体的装配约束、装配体的实例等等。

经过这次课程的学习，我们所学到的仅仅只是基础操作过程。在基础操作工程中，我们知道在前处理阶段需要定义物理问题的模型，在进行模型建立之前先设置模型文件保存的工作目录，这样可以在寻找模型相关文件时可以便于寻找。

设置好工作目录后可以开始建立模型了，在正式建立模型前，必须先决定量纲系统。ABAQUS没有固定的量纲系统，但一个问题所有输入数据只能用同一个量纲系统，如果不统一就会造成分析错误。一个模型通常由一个或几个部件组成，在绘图区根据模型的尺寸建立部件，可以在此建立部件的各个特征体，建立的方法有挤压（Extrusion）、旋转（Revilution）、扫略（Sweep）三种。

也可以对部件进行复制、重命名、删除等操作。该部分的部件也可以从外部导入，可以先在CAD中画好图形再导入ABAQUS中，注意要CAD文件要另存为dxf格式，而不是默认的dwg格式。创建部件后进入属性（Property）模块建立材料特性，可以输入材料的特性参数密度、弹性模量、泊松比、屈服应力、塑性应变、混凝土损伤塑性模型（CDP模型）等等，建立截面特性（create section），例如，均质的（Homogeneous）、广义平面应变（Generalized plane strain）、欧拉（Euleria）等等。截面特性建立好后就可以把特性赋予给各部件了。

在接下来的装配（Assembly）模块，点击Create instance导入部件实例，部件实例分为独立和非独立两种，独立的实例可以划分网格时独立划分，与源部件不相关，非独立实例划分网格时和源部件相关联。

导入部件实例后可以对其进行线性阵列（Linear Pattern）、放射状阵列（Radial Pattern）、移动实例、旋转实例等，除了移动和旋转方法外，装配模块还提供了定位各个部件实例的工具集，通过选择实例的面或边来定位。可以选择部件实例的面或边移动,成为移动部件实例,也可以选择面或边固定，成为固定部件实例。常见的定位标准包括:平行面、面对面、平行边、边对边、共轴、点重合、坐标系平行、接触。

各定位标准之间互不影响，可以用新的定位标准替换原定位标准使实例重新定位。平行面:两个选择的面相互平行；面对面:选择的两个面相互平行并且有一个给定的间距平行边:所选择的两个边相互平行；边对边:所选择的两个边相互平行并且有一个给定的间距或者两个边共线；共轴:两个选择的面轴线重合；每一个定位标准都作为装配模型的特征体而保存，可以在特征体管理器里进行编辑，也即用来定位的面、边、点、轴、坐标系都成为了装配体的特征体。

紧接着是分析步定义，可以指定在哪一步施加荷载，在哪一步施加边界条件，哪一步去定相互关联。

分析步定义后根据分析的问题进行设置场变量输出和历程变量输出，在通常情况下，后处理模块采用变形形状、等直线或矢量图来看实时输出结果，由ABAQUS生成的实时输出结果数据库文件都很大，因此可以通过输出要求来限制结果数据库的大。可以建立一系列交互作用特性，它和交互作用相互独立，每个交互作用都可以被分配到交互作用特性。

交互作用特性共有三种:接触特性（contact）、膜条件特性（file condition）、激励和传导特性（actuator/sensor）。交互作用依赖于所建立的分析步。建立交互作用时必须指定主作用面和从作用面。对于主、从作用面可以从已经创建的作用面集合中选择，也可以从视窗中直接选择。

施加边界条件和载荷，施加边界条件常用的是对称/反对称/端部固定、位移/转角等等，载荷有集中力（Concentrated force）、均布荷载（Pressure）、管道压力（Pipe pressure）、体力（Body force）、重力（Gravity）、线荷载（Line load），边界条件和载荷的施加均与分析步有关。

进入单元划分模块后，ABAQUS的颜色代表该模型中不同区域适合用哪种方法就行单元划分。

绿色表示可以采用结构法划分，黄色表示可以用旋转扫略法划分，橙色表示该区域不能用缺省的单元(实体单元缺省的单元为六面体单元）形状进行单元划分，必须对该区域进行分解后才能用缺省的单元形状进行单元划分。

当然，可以采用四面体单元，利用只有网格技术对任何形状的模型区域进行单元划分。先对部件实例进行布种，不规则的部件需要对其进行分区，必要的话对进行边布种，然后对部件实例进行网格划分，可以利用网格控制对要划分的网格进行控制，有六面体单元、混杂单元、四面体单元、楔形单元。还可以利用元素类型对划分的单元进行选择，划分完网格后就可以对其进行作业的创建与提交，提交作业成功后进入后处理阶段，在后处理里面对需要的相应结果进行提取。

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删