Abaqus基础材料学习

1、Abaqus/CAE简介0、Abaqus的分析过程PartPropertyAssembly创建熬件的儿何模型(如果需要.圧需创建区定叉材料定义部fl区域的莊而屈性为那件或区域左.义和分配盘面属性沟初蜡构里定位部件。如果模型中只包含一牛部件，装配件、StepInteractionLoad定文分析步和输H；需求加区战、.集定京按曲或具他脳式的相互柞用.井在指左的分桁步应用它们为区城或集指定命我荷、边界条件和命场井在指也的分刃、析步应用它心那匚%MeshJobVisualization将装配件舟割成ni财网的区域卄划廿网提交.管理、并监控分折作业检验站果1、WhatisAbaqusFEA?Abaqu

2、s的核心是它的求解器模块，Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit,是互相补充的、集成的分析模块。Abaqus/Standard是通用的有限元分析模块，它可以求解广泛领域的线性和非线性问题，包括静态分析，动态分析以及负责的非线性耦合物理场分析。在每一个求解增量步(increment)中，Abaqus/Standard隐式地求解方程组。需要进行迭代。Abaqus/Explicit是显式的动力学有限元分析模块。可以进行显示动态分析，它适于求解非线性动力学问题和准静态问题，特别适用于模拟短暂、瞬态的动态事件，如冲击和爆炸问题。不需要迭代隐式过程和显示过程的比较？(Abigpro

3、blem)对于一般问题，Abaqus/Standard都能给予很好的计算，也更有效。但是对于波的传播分析，冲击爆炸应该明确地选择Abaqus/Explicit。然而又一些静态或准静态问题，应用任何求解器都能很好地进行模拟。对于一些特殊问题，比如涉及接触以及材料的复杂性时，应用Abaqus/Standard会进行大量迭代，甚至产生不收敛。Abaqus/Explici不用迭代，而且相对节省资源。2、Abaqus/CAE的基本特征现代的图形用户界面（GUI）,如菜单、图标和对话框，应用菜单可以直接访问各种功能，对于经常使用的功能，图标可以提高访问的速度；一致的环境：以模块的方式表示各种功能，每个模块

4、包含该模块所有功能的子集；采用模型树的方式，其特征具有父子关系。模型树使得对你的模型以及模型包含的对象可以有一个图形上的直观概述，结果树用于显示输出odb数据以及XY数据的分析结果，两种树使得模型间操作和管理对象更加直接和集中。而且模型树可以进行修改。可以利用模型树建立模型；3D罗盘的使用（CATIA）。3、基本术语模型数据库（文件扩展名.cae）：对于任意数量的模型，包含所有的模型信息。一般包含一个模型或几个相关的模型。模型：包含所有用于分析的必要信息。包含任意数量的部件和它们相关的属性。在模型数据库中，独立于其它模型。在同一数据库中的不同模型之间，可以拷贝对象，如部件和材料等。包含一个部件

5、实例的装配件，包括相关的接触属性，载荷和边界条件、网格和分析历史。Python语言：Abaqus/CAE采用的命令行语言。可以使用命令行脚本，或创建定制的应用程序。4、Abaqus/CAE帮助文档空艸网Broker应壬比茜eNote?Aboutbaqs.AboutLkensn.5、Abaqus/CAE清单懸须Parts至少一个必须Materials罕少一个1必须Sections至少一个1必硕SectionAssignments在part级别完成(container)必须Assembly(Instances)至少一个pwrt必须Steps(afterInitial)InitialStep已经生咸

6、通常需耍BCs(BoundaryConditions)/InitialStep通常需要LoadsInitialStep后的step中必狈Mesh在part或assembly屮完成必须Jobs求解模型Model:Mcxkl-i.*QDeformableDkcreterigidrigidEuArrinnShspeTyp*SoMbet叩備nI融凹iWireCPointBs轻FeatureApproirnate-size:200|ConiiLK.|12部件的产生直接由Abaqus/CAE创建从CAD系统导入作为Abaqus（孤立）网格导入CATIAV5(viaParascrtid*I-DEAS蚀13.

7、anf_abq)*Pr&EhlGINEER(via*CATIAV4(.model,.ciatdata,.1.3几何体的导入及修理-Atbagus为l-DEAS,亡ATIAPENGINEER供捕件描件利用ElyskliTPl屮.ifti：.餉f_血q怖氏住礦儿何Abaqus/CAE的模块介绍1、CreatingParts?Mcxkjle:Partii部件分类部件是Abaqus/CAE创建模型的积木。部件主要有三种：可变形部件，任意形状的，可以包含不同维数的特征（实体、表面、线）；在载荷作用下可以变形。离散刚体部件。任意形状的；在载荷作用下不可以变形。应划分网格。解析刚体部件。只可以用直线、圆弧和

8、抛物线创建的形状；在载荷作用下不可以变形。欧拉部件。实体区域；定义在欧拉分析中材料可以流动的区域。关于孤立网格。1.4练习*在本按习越中，用户将会创弹三个部件。它们分别拦右图装配件屮的纽件*这些部件将作拘随后的习也中完成建摸和分析的基础.*习題任务1创建帯有润滑孔的绞组件2通过样贝第一亍部件*井删除润滑孔创建第二个部丹3.创建刚体销钉。2、材料2.1材料属性广泛的材料库包含几乎所有的Abaqus材料模型；用户以Abaqus求解器所需的格式输入材料数据；数据可直接输入，可从文件中读取，也可从材料库中导入。2.2截面属性包括附加尺寸，或为变形体分配材料属性的单元类型信息。23为区域分配截面属性变形

9、体的每个区域必须引用包含材料定义的截面属性。对于被赋予截面属性的部件，Abaqus/CAE提供了一个视觉上的反馈，颜色从Part模块下默认的颜色变为绿色。汽车不同部件采用不同的截面属性，比如壳，或者实体截面。3、Assemble3.1什么是装配件？装配件中包含有限元模型中所有的几何体。每个Abaqus/CAE模型包含一个装配件。即使用户已经创建一些部件，在没有创建部件实例（PartInstance）之前，装配件是空的。装配件不直接包含部件；它包含的是部件的“实例”。为方便起见，实例可以被显示或隐藏。理解：关于部件与装配件的区别I伺闵P血彌go曲亦嗣耳快1todcnsacaWlRadiel阴新t

10、wi冃血帕ladruofp&ilBrnioal3.2部件的装配及定位在组装模块中，定位是主要的任务。两种一般的方法：绝对定位和相对定位；绝对定位不是装配件的特征：包括：平移、旋转、用另外的部件替换已有部件；冲突的定位约束；布尔操作；阵列等。3.3装配件集与表面（Surface与Set）装配件集利用一个或多个部件实例定义区域，这些区域可以用来定义载荷、边界条件及在分析过程中生成输出；装配件表面利用一个或多个部件实例定义区域，这些表面可以用来定义接触及分布载荷。3.4显示组（Displ町Group）3.5练习绞模型的材料及装配。4分析步及输出4.1分析步的用途定义分析步；指定输出需求；（场变量及历

11、程变量输出）指定分析诊断；（分析的类型，求解器的选择，求解的方法等）指定分析控制。注：分析步的理解及替换4.2输出两种类型的输出数据：场和历程数据。场数据用于绘制模型的变形、云图和X-Y绘图、历程数据用于X-Y绘图。iwichCortiEiimi十沁上Pb-wm.CWalB.Dlgr“PjmnraJietfisRiKtMrxifllU丽CniMwiiLM陨选的输岀包括描定分析过程最常用的输出变量输出可以械限制到模型时指定国域培里叮以控制输出爪频率重启动（.res）文件需求：包含所有相关的输出量，用户只可以控制输出的频率；重启动文件包含所有继续分析所需的信息。因此，它们可能非常大；用于重新启动停

12、止的分析过程；可能引起程序终止的原因包括一没有硬盘空间、掉电、分析完成等等；用于在Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit之间传递数据，还可以用于对称结果的转换。5Interaction5.1模型区域之间或模型区域同它的周围的模型之间的机械的和热的接触机械接触直它接融（尉束）热接慰1狀和册面接竝白槪触濒励料犢感番捆牒釣束耦仟点到实怵剧合恨人区域蛛性姜点妁束方程別坏境的诵射5.2为什么要定义机械接触？只有在接触模块中指定接触时，Abaqus才识别装配件中不同区域之间的接触。两个表面物理上的接近不足以建立表面之间的接触关系。接触与装配件模块中的接触位置约束是不相关的。接触位置

13、约束只是让部件实例正确定位的方法之一。Mdridnfrr-MKtm_Mcdrt:IMrxhH1tankHLMUK.tgiDWfiEye七TTYEnptBYHwikkundkitmActUnTUFMT可以定义接触模型的法向关系、摩擦和干涉。5.3机械接触的类型接触一般分为三类：GeneralcontactSurfacetosurfacecontactSelf-contact5.4接触的建立手动创建。rfnwnlQn；4lCl起作用的分析步主面与从面的选择相对滑动曲、叶Admwnwil5iMiK4-SinMKntaifl|ClMitfK4呷AeIhjlcfelwwrdimwhlyjpr込杆竺加疋i

14、HNcf、Sijrd：i爲j”加丄iuT賦1iMlllBgflB-laSU-rimtaTh问習沁.i-cric|irn-HJdllnFbif.hiding5nlaibdiiqCdtoriiMliOnnurthod：NedfM*接触容差的设置接触控制接触属性滑动算法自动探测。5.4接触属性Contactproperty包括两部分，接触面之间的法向作用(hardcontact)和切向作用。对于法向作用，其含义为接触面之间能传递压力，其大小不受限制，当压力变为零或负值时，接触便不再存在。切向作用采用库伦摩擦，接触面的切应力为摩擦系数与接触压强的乘机。在切应力达到临界值之前，摩擦面直接不存在相对滑动。

15、5.5关于自动约束探测制动系统的约束探测接触名称1/接触面距离/接触类型滑动类型接触类型容差调整接触属性6载荷边界条件和初始条件6.1载荷分类载荷可以根据与时间相关的幅值（Amplitude的定义）变化。集中力即可以参考总体坐标系，也可以参考局部坐标系或基准坐标系。有一些载荷类型，在Abaqus/CAE不直接支持。可以利用KeywordEditor使用目前GUI不支持的任何功能。（Python）6.2边界条件6.3机械集屮力利理和压力戟超怖1包fS朿力和蚪动丿机械tt捋定的温慢指定边界条件可以随着时间相关的幅值定义变化。机械边界条件即可以参考总体坐标系，也可以参考局部坐标系或基准坐标系。载荷的

16、施加选择应用的区域：几何体、节点、单元直接在视图窗口中或先前定义的集合和表面选取；节点和单元可以从本地几何体或孤立网格选取。Surfaceandset载荷的编辑：边界大小等。Fil淀的平移诚转功指定的平移或转动措注的平动速度或們逆度连接棒位段和速.仗载荷作用的分析步r载荷作用区域载荷的分布场幅值大小Load载荷名称TypesFor载荷类型产卜DiiCiMuA.JtKrnbifflrdE氓MamefTl:P你3DShehadPrp?pswrrBDdfIdthLmekwdEokiMdhladd:MatiebL斤StepccMYKtdilfuHCHiOth?r-4duH6：Jjjpfhiiric-i

17、IAuudL幅值曲线修改载荷的定义：6.4初始条件，预定义速度，温度，初始变形等的模拟。6.5练习：绞模型7网格7.17.2什么是网格？为什么需要网格?（博士解答）关于位移和应力求解方式的不同。（节点和积分点）网格的划分方法单元形状的设定网格的生成单元类型7.37.4网格密度（网格的检查：节点和单元数量单元类型单元质量查询单元信息网格质量的改善改变种子位置、分割实体（partition）、虚拟拓扑（virtualtopology）、编辑网格等。7.5单元的选择（关键）应力/位移的实体单元（Continuum），一些名词概念：二维单元（三角形单元，四边形单元）三维单元（四面体单元，六面体单元，五面体单元）；修正的二次单元（TriandTet）；线性单元（一阶单元），线性插值;二次单元（二阶单元），二阶插值;