Abaqus基本操作中文教程

1、Abaqus基本操作中文教程目录1 Abaqus软件基本操作1.1常用的快捷键1.2单位的一致性1.3分析流程九步走1.3.1几何建模（Part）41.3.2 属性设置（Property） 51.3.3 建立装配体（Assembly） 61.3.4定义分析步（Step） 71.3.5 相互作用(I nteraction)81.3.6载荷边界（Load）101.3.7划分网格（Mesh）111.3.8 作业(Job)151 Abaqus软件基本操作1.1常用的快捷键旋转模型 一Ctrl+Alt+鼠标左键于平移模型 一Ctrl+Alt+鼠标中键缩放模型一Ctrl+Alt+鼠标右键1.2单位的一致性

2、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/m 2)MPa (N/mm 2)质量密度kg/m 3t/mm 3加速度m/s22mm/s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2.06e11N/m2,重力加速度9.800 m/s2,密度为7850 kg/m 3,应力Pa；采用国际单位制 SI (mm)时，弹性模量为 2.06e5N/mm 2,重力加速度 9800 mm/s2，密度为 7850e-12 T/mm3，应力 MPa。

3、1.3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) t 相互作用 (Interaction)宀载荷边界 (Load)宀划分网格 (Mesh)宀作业(Job) t可视化(Visualization)BTi4确块:Madel-L y 领悴 | fsrl-lMX以上给出的是软件常规'的建模和分析的流程，用户可以根据自己的建模习惯进行I1:调整。另外，草图模块可以进；行参数化建模，建议用户可以'参考相关资料进行学习。1I1.3.1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

4、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。理孔辻模块专有;特征修改、删除等，很少用到-线、面、体分割工具，辅助网格划分I基准点、线*面及坐标系等小面修复等，辅助网格划分备注：如果按钮右下方有小黑三角，左镀按住 该按钮不放，可展开其他类似功能，向右移动 鼠标即可切换功能.如：cToa常用按键的说明:棋块：L部件 二 模型：Model-1 V名称：PartT R複型空间-创建

5、部什px三錐o二雄平面o轴対称类型強f_liiiimo离散刚性C辭析刚性 ' o欧拉基本特征形状类型选顶没有可用的项刨建切削:拉伸实体5 O銭旋转 扫掠O点歹S 大约尺寸：ot取消1.3.2属性设置（Property)> Prope工ty模块专有特征修改、删除等，很少用到见网格划分部分基准点.线、面及坐标系等定义聊料属性创建截面属性分配截面属性装配体模块专有其中： 实例类型中的独立（网格在实 例上），耗用内存较多，生成的inp 文件也较大。 编号1和2分别是线性阵列和 辐射阵列，可以对实例进行批量 生成； 编号3和4分别是平移和旋转； 编号5是平移到，该命令只能 用于实体模型；

6、编号6是定位，常用：1.3.3建立装配体（Assembly）泸特征修改.删除等，很少用到笛 J舟I 见网格划分部分0*11 f *1;；r丨基准点、线、面及坐标系等一个模型Mod巳1只能包含一个装配件Assembly, -个部件Pt可以被多次调用来组装成装配件，定 义裁荷.边界条件s相互作用等操作都在装配件的 基础上进行匚模决：装配分析歩：Initial複型:Model-1创建约束:共轴面平行，面匹配，边平行;J(XVI) + “ 4邛1边共线，共轴，点重合;坐标系平行；编号7为合并/剪切来生成新的部件，这个命令可以将导入的多个部件合并成一个整体。部件实例的显示控制:替换：在区域1选择部件后，

7、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。Nodel-l创裁显示绘7: |T Ini tial視块机观口中抬杲另辛左.1.3.4疋义分析步（Step） .fe- !业巳除块专有名称 Stap-2 翹：*暹用sa we 耳它iaa带呈歩犬出：o.oijftdbIe-关键点：II在静力，通用的基本设置中，;有是否打开几何非线性的选项。I几何非线性的特点是结构II在载荷作用过程中产生大的位移和转动。如板壳结构的大挠!度，此时材料可能仍保持为线弹性状态，但是结构的几何方程必

8、|须建立于变形后的状态，以便考!虑变形对平衡的影响。|增量选项中，类型通常使用自|动；初始增量步大小可选为：I 0.01，建议不要太大。ZhugikriqL u9 CkiiVait-! ChibMi-Cpyl Dmg-J.Ji aj b nb*JiCopy-1Ji b Qbml_r-id_2Ji vinl>tn-l-ir*d-3Ji aj is KbatT -心就-心Ji kv i ntaji-l-r-id_5Ji «j i ninjil-r*d_TJi 和 i fil>iJlal-rsd-0Ji aj i nbsii.-Copy-1 Ti.d-2Ji aj i abut

9、-C op 厂 I t ad_3Ji 町 ii ntan-Copy I t ad=-4Ji aj is nbajfC opy-1 Tfl.d-5Ji 01 Eibm-C 叩厂 I t fl.d-6Ji aj i FiburC op旷 I nr id_7替找 sjja也戈 E-+高壳观口中的项目对钗口内習和所选执行-TB帖"曲作31 提示.i ri1.3.5 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，关键步骤如下所示:3，相互作用模块专有SSIW圍y *Model-1接触分析建模主要包括以下几个步骤：I（1）定义接触面；（2）

10、定义接触属性；接触面主要分为主面和从面，在选择时，有着比 较严格的主从关系，需要满足如下 条件：1）选择刚度大、网格粗的 为主面；2）主面发生接触部位不 能有尖角或较大的凹角；3）主面不能是由节点构成的面，并且必须 是连续的。单元类型选为六面体一阶单元C3D8I时，能够很好的解决接 触问题。当无法划分六面体单元网 格，可以使用修正的四面体二次单I元（C3D10M）。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: 主面和从面-创澤相互作用OQ名称：里更分析步：Initial 7步骤:可用于所选分析步的类型表面与表

11、面接触(Standard)自接泌(Stuidard) XFEM畫软生桧 循环对fii (StamLardJ 弹性基础 渡励器f传懋器HP*此处的含义是：如果从面节点与主面的距离小于此数值，Abaqus将调整这:些节点的初始坐标，使其与主面的距离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。 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

12、。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。複型:相玄作用i =|创連约束创建参照点，通过参照点I 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。【相互作用】t【查 a

13、baqus提供了自动查找接触对的功能，在工具栏中，选择以下按键:找接触对】。常用的约束类型 有：绑定、刚体、耦合和 MPC约束。I绑定约束：I模型中的两个面被牢固的粘结在一起，在分|析过程中不再分开，被绑定的两个面可以有不同|的几何形状和网格。|刚体约束：|在模型的某个区域和一个参考点间建立刚性连接，此区域变为一个刚体，各节点之间相对位I置在分析过程中保持不变。|耦合约束：|在模型的某个区域和一个参考点间建立约|束。|MPC约束：!用来定义多点约束，类似主要包括：梁、绑!定、链接、铰接和关节等类型，在实体模型施加|荷载和边界的时候，常用的是刚性梁类型。与施加荷载或约束的面或线建立约束。1.3.

14、6载荷边界（Load）注意的关键点：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。-创建边界

15、泉件冈名稀：BC-3分析卷：Ini al7当邨可用于所选分祈歩的荽型对称f反对称/完全固疋位移f转角 谨度F坤邃度 加速度f轴加速度O苴它连接連度 连接加速度模块：C载荷模型:Mfld.el-1俪歩:1.3.7划分网格（Mesh）网格划分需要注意的关键点： 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;2Parti tion割，化复为简特征修改、删除等，很少用到守严门线*面、体分割工具，辅助网格划分 理»'申玄丨基准点、线.面及坐标系等a 4代沸拓扑修改等，辅助网格划分网格控制网格密度网格划分备备島j易

16、亀爲|拆分几何元素的方法有以下六种：I（1）定义切割平面 蝕|一点一法线；三点；一点一边。（2）用基准平面切割 炉（3）用延伸面切割（4）拉伸或扫掠边进行切割（5） 选定边界边形成切割面WI（6）对体的表面进行草绘切割 t技术保持原状吕由:结构扫掠自底向上算法O中牲轴算法杲小化网格过渡S进阶算法E在合适的地方使用映射冏格重定殳扫掠路径.指渥堆叠方向.I取消I确定i默认值 O单元那状的熬页程O丸面体为主O四面体 楔理I组装后的模型中，不同颜色代表该区域可以!采用哪种网格划分技术。 具体可参考abaqus有限I元分析实例详解第二章网格划分部分。 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

17、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网格质量检查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。 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

18、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。 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

19、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。II在网格划分结束后，需要进行检查I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I好。1.3.8 作业（Job）=£&MS-ififiifl业Madill- *牙析肃：« Ini La ! 中IB"£1)(無事咖匸能5 描址內石皴单IS眄if丽的筋出OCi切In (HEI0 Gifibytiix (GB)用于诙理1C細f的壤A內可'宝 E3 flft