ABAQUS常见问题总结

ABAQUS注意事项1、 建模前需要考虑的因素根据结构和荷载情况的特点，按照轴对称问题来建模。对于大位移问题，应在step功能模块中把参数Nlgeom(几何非线性)设为ON。根据问题的特点，选用合适的单元类型。2、 新建Part时，Approximatesize(sketch)的大小？Approximatesize数值的大小，应根据模型的最大尺寸来确定：稍大于最大尺寸的2倍。3、 ABAQUS中平面应力、应变问题的截面属性为什么是实体而不是壳?那个壳设置是专门针对板壳单元的，用于板壳力学分析。平面应力应变分析当然该选实体，因为是我们把三维实体分析简化成平面分析的。3、 ABAQUS有限元分析实例详解——石亦平注意事项P176页在单向压缩试验过程模拟时，试样冒设为解析刚体，建模时用一直线表示，而不是用一矩形表示，如果用矩形表示，其接触部位的尖角会造成错误的分析结果。同时，代表试样冒的直线也必须绘制的足够长，因为压缩的过程中，试样的截面尺寸会不断增大，如果试样尺寸超出试样冒的尺寸，会造成接触分析的收敛问题。4、 选择主动面和从属面的几个原则Analyticalrigidsurfacesandrigid-element-basedsurfacesmustalwaysbethemastersurface.Anode-basedsurfacecanactonlyasaslavesurfaceandalwaysusesnode-to-surfacecontact.Slavesurfacesmustalwaysbeattachedtodeformablebodiesordeformablebodiesdefinedasrigid.Bothsurfacesinacontactpaircannotberigidsurfaceswiththeexceptionofdeformablesurfacesdefinedasrigid当存在一个较小的面和一个较大的面时，一般将较小的面定义为从属面。当两个面大小接近时，选取刚度较大的面作为主面。这里所说的“刚度'不但要考虑材料特性，还要考虑结构的刚度。解析面(analyticalsurface)或由刚性单元构成的面必须作为主面，从面则必须是柔体上的面(可以是施加了刚体约束的柔体)。6） 当两个面区域接近，“刚度”也接近时，此时往往需要反复尝试才能得到较好的结果。与点对面接触相比，面对面接触中主动面和从属面的选取，对计算结果的影响并不是很大。但是，当错误的将网格粗糙的面定义为从属面时，此时也许会引起计算成本的急剧增加。7） 选取单元划分比较粗糙的面作为主动面。8） 主面不能是由节点构成的面，并且必须是连续的。如果是有限滑移，主面在发生接触的部位必须是光滑的（即不能有尖角）。9） 如果接触面在发生接触的部位有很大的凹角或尖角，应该将其分别定义为两个面。10） 两个面的节点位置不要求是一一对应的，但如果能够令其一一对应，可以得到更精确的结果。11） 如果是有限滑移（finilesliding），则在整个分析过程中，都尽量不要让从面节点落到主面之外（尤其是不要落到主面的背面），否则容易出现收敛问题。12） 一对接触面的法线方向应该相反，换言之，如果主面和从面在几何位置上没有发生重叠，则一个面的法线应指向另一个面所在的那一侧（对于三维实体，法线应该指向实体的外侧）。如果法线方向错误，ABAQUS往往会将其理解为具有很大过盈量的过盈接触，因而无法达到收敛。一般来说，对于柔性的三维实体，ABAQUS会自动选择正确的法线方向，而在使用梁单元、壳单元、膜单元、桁架单元或刚体单元来定义接触面时，用户往往需要自己指定法线方向，就容易出现错误。m16-1湖翌面胃日qH出叫掂比主陟M曲从固瞿色躅■岌业丁云*眄度皓M思*冉格电£网喋启希：XEB节点本有进人£虬但是画整痔诺人了阪其翘物里■勤嗅尼■不正耆5、有限滑动和小滑动1） 有限滑动。如果两个接触面之间的相对滑动或转动量较大（例如，大于接触面上的单元尺寸），就应该选择有限滑动，它允许接触面之间出现任意大小的相对滑动和转动。在分析过程中，ABAQUS将会不断地判断各个从面节点与主面的哪一部分发生了接触，因此计算成本较高。在使用有限滑动、点对面离散时，应尽量保证主面是光滑的，否则主面的法线方向会出现不连续的变化，容易出现收敛问题。在主面的拐角处应使用过渡圆弧，并在圆弧上划分足够数量的单元。在使用点对面离散时，如果主面是变形体或离散刚体的表面，ABAQUS/Standard会自动对不光滑的主面做平滑（Smoothing）处理，默认的平滑系数为0.2。面对面离散则没有这种平滑功能，因此如果工程实际要求主面必须有尖角，使用点对面离散可能会比面对面离散更容易收敛。2） 小滑动。如果两个接触面之间的相对滑动或转动量很小（例如，小于接触面上单元尺寸的20%），就可以选择小滑动。在分析开始时刻，ABAQUS就确定了各个从面节点与主面是否接触、与主面的哪个区域接触，并在整个分析过程中保持这些关系不变，因此计算成本较低。6、选用离散方法时，还应考虑以下因素。在点对面离散方法中，从面（slavesurface）上的每个节点与该节点在主面（mastersurface）上的投影点建立接触关系，每个接触条件都包含一个从面节点和它的投影点附近的一组主面节点。使用点对面离散方法时，从面节点不会穿透（penetrate）主面，但是主面节点可以穿透从面。面对面离散方法会为整个从面（而不是单个节点）建立接触条件，在接触分析过程中同时考虑主面和从面的形状变化。可能在某些节点上出现穿透现象，但是穿透的程度不会很严重。1） 一般情况下，面对面离散得到的应力和压强的结果精度要高于点对面离散。2） 面对面离散需要分析整个接触面上的接触行为，其计算代价要高于点对面离散。一般情况下，二者的计算代价相差不是很悬殊，但在以下情况中，面对面离散的计算代价将会大很多：模型中的大部分区域都涉及到接触问题。主面的网格比从面的网格细化很多。接触对中包含了多层壳，一个接触对中的主面是另一接触对中的从面。3）如果从面是基于节点的（即从面类型为NodeRegion，而不是Surface），则不能使用面对面离散化方法。5、 分析接触问题时，是否必须在Step功能模块中打开几何非线性开关（将Nlgeom设为ON）？只有分析几何非线性问题（大位移、大转动、初始应力、几何刚化或突然翻转等）时才需要将Nlgeom设为ON。接触分析是非线性问题，但不一定是几何非线性问题，常见的情况有以下几种：1） 如果接触面之间会发生较大的相对位移或转动，则定义接触时应选择有限滑动，并将Nlgeom设为ON。2） 如果接触面之间的相对位移和转动都很小，模型各处都不会发生大的位移或转动，则定义接触时应选择小滑动，并将Nlgeom设为OFF。3） 如果接触面之间的相对位移和转动都很小，但模型出现了大的位移或转动（例如刚体转动），则定义接触时应选择小滑动，并将Nlgeom设为ON。6、 ABAQUS/Standard中关于Timeperiod的设置1）在静态分析中，这个时间不是实际的时间，但是还是有作用的。您设置的初始增量步时间/timeperiod等于您第一步分析的增量步大小。比如，您现在设置的timeperiod=1，而initialtime=0.1，而您定义的平滑载荷是10N的话，您第一步加载的载荷就是1N。而随后的分析中，如果连续两次增量步都一次迭代完成，增量时间就会增加50%。所以如果您对分析的问题收敛性没把握时，可以调小initialtime和timeperiod之间的比值1。2）如果是和时间相关的蠕变分析、动力学分析，这个时间是实际时间。所以动态分析中这个时间您需要视情况而定进行修改。7、ABAQUS中建立钢筋的两种方法及评价方法介绍：1） 采用rebarlayer的办法，在part里面画一个面，然后在property里面一个surface为rebarlayer，把这个surface的属性赋给前面的part里面的那个面，然后在interation中embed中把钢筋层embed到中去。2） 采用桁架的办法，在part里面建好纵筋和箍筋的钢筋骨架，在property中分别赋予截面和属性，在interation中的embed把钢筋骨架embed到混凝土的实体中去。（也可通过CAD导入钢筋骨架embed到混凝土中）步骤：part（用wire的方法画线） 》property模（创建钢筋的section，property【在category里面选beam 》truss］） 》assembly模块（建立instance） 》Interaction模块（在constaint里面选embedded） 》mesh模块（指定单元属性，钢筋单元必须为truss单元，如T3D2等）方法评价：1） 如果是作构件的话，第二种办法建的比较精确，而且比较方便，查看钢筋单元的比较直观，如果不是作构件的话，第一种钢筋层的办法比较好，但是个人觉得钢筋层的办法纵筋和箍筋的位置定义的不是很明确。2） *rebar和*embeded是两种完全不同的处理方法，如果要考察筋材的性能，用*rebar肯定是不行的，因为该关键词的含义是局部增强来模拟加筋，不能对筋材进行显示，只能考察加筋后的主体构建的性能。而*embeded可以把筋材和主体构建分别显示，方便对筋材性能的考察。3） 对于剪切破坏的钢筋混凝土构件，箍筋的对于抗剪作用比较关键，必须要建立箍筋单元，对于受弯曲破坏的钢筋混凝土构件，可以不建箍筋。而在ABAQUS中，纵筋可以通过rebarlayer的方式施加，箍筋采用rebarlayer方式施加的话，位置定义的不是很明确。钢筋混凝土结构，钢筋属于强度加强机构，而且横截面积小。在Abaqus里面，这一类问题被广泛地采用rebar机构来进行模拟。不过基于具体情况，也可以考虑别的。具体的应用如下：经过探索，在ABAQUS中可以采用以下几种方法模拟预应力筋。1.MPC法分别定义预应力筋（比如truss单元）和混凝土，采用MPC将预应力筋与混凝土联系起来，对预应力筋施加初始应力，即可模拟预应力效应。2.降温法这是目前很多人采用的方法。即在预应力筋施加温度荷载（降温），使预应力筋收缩，从而使混凝土获得预应力。3.ABAQUS自带的初始应力法直接用*Initialconditions,type=stress可以直接模拟先张法，能获得预应力筋和混凝土的后期应力增量，但无法获得预应力筋的真实应力。Rebarelementsingle法利用ABAQUS提供的rebar功能，模拟预应力束，给出rebar与相关实体单元的信息，通过在rebar上施加初始应力即可模拟先张法和后张法。RebarLayer法利用ABAQUS提供的rebarlayer功能，将rebarlayer定义到surface，membrane或s