1、Introduction to ABAQUS/CAE,本文件是入門級的Abaques介紹。介紹了模型建立中各個部分的基本用法。沒有實例。入門學(xué)者學(xué)習(xí)不錯。,Introduction to ABAQUS/CAE,Abaqus仿真分析培訓(xùn),Introduction to ABAQUS/CAE,Ctrl+Alt+鼠標(biāo)左鍵 旋轉(zhuǎn)模型,Ctrl+Alt+鼠標(biāo)右鍵 縮放模型,Ctrl+Alt+鼠標(biāo)中鍵 平移模型,模型操作,Introduction to ABAQUS/CAE,單位一致性,CAE軟件其實是數(shù)值計算軟件，沒有單位的概念。,Introduction to ABAQUS/CAE,分析流程九步走,1

2、、幾何建模 Part,2、劃分網(wǎng)格 Mesh,3、特性設(shè)置 Property,4、建立裝配體 Assembly,5、定義分析步 Step,6、相互作用 Interaction,7、載荷邊界 Load,8、提交運(yùn)算 Job,9、后處理 Visualization,Introduction to ABAQUS/CAE,1、幾何建模 Part,Introduction to ABAQUS/CAE,導(dǎo)入Part,Pro/E等CAD軟件建好的模型后，另存成iges、sat、step等格式；然后導(dǎo)入Abaqus可以直接用。 推薦采用step格式文件導(dǎo)入！,Introduction to ABAQUS/CA

3、E,創(chuàng)建Part,如同其他CAE軟件，Abaqus的建模功能有限，只適合建立簡單Part，如跌落分析中的地面等。,特征修改、刪除等，很少用到,Part模塊專有,線、面、體分割工具，輔助網(wǎng)格劃分,基準(zhǔn)點、線、面及坐標(biāo)系等,小面修復(fù)等，輔助網(wǎng)格劃分,備注：如果按鈕右下方有小黑三角，左鍵按住該按鈕不放，可展開其他類似功能，向右移動鼠標(biāo)即可切換功能。 如：,Introduction to ABAQUS/CAE,創(chuàng)建新Part,Modeling Space 三維立體模型、二維平面模型、軸對稱模型 Type 部件類型：可變形體、離散剛體、解析剛體（為接觸分析提供剛性表面）、歐拉體 Shape 部件形態(tài)：點

4、線面體，隨Modeling Space和Type不同而不同 Type 建模方式：拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃略 截面的大致尺寸，便于建模,Introduction to ABAQUS/CAE,創(chuàng)建新Part之剛性地面1,Name rigid-floor Modeling Space 2D Planar Type Analytical rigid Approximate size 200,Introduction to ABAQUS/CAE,創(chuàng)建新Part之剛性地面2,如左圖，畫一個100X100的正方形，來模擬剛性地面。 點擊鼠標(biāo)中鍵或 點擊按鈕 ， 完成。,200,Introduction to ABAQ

5、US/CAE,Part管理器,Part管理器的功能完全可以在窗口左側(cè)模型樹的右鍵快捷菜單實現(xiàn)。,創(chuàng)建新Part，功能同 復(fù)制Part 重命名Part，便于管理 刪除Part 鎖定及解鎖Part，鎖定后Part將不能被修改 修正Part 退出,Introduction to ABAQUS/CAE,現(xiàn)以Extrude為例說明如何Create Solid： 1、選擇草繪平面 2、為草繪平面定向 3、草繪截面 4、設(shè)置拉伸深度及拉伸方向等,Create Solid,Create Solid的方法依次為：Extrude、Revolve、Sweep和Loft。,Introduction to ABAQUS

6、/CAE,現(xiàn)以From solid為例說明如何Create Sshell： 1、選擇要生成Face的體，操作完成后體將被刪除，只保留表面。,Create Shell,Create Shell的方法依次為：Extrude、Revolve、Sweep、Loft、Planar、From solid和Remove face。,Introduction to ABAQUS/CAE,現(xiàn)以Planar為例說明如何Create Wire： 1、選擇草繪平面 2、為草繪平面定向 3、草繪Wire,Create Wire,Create Wire的方法依次為：Planar、Point to Point和Spline

7、。,Introduction to ABAQUS/CAE,Create Cut與Create Solid類似?，F(xiàn)以Circular hole為例說明如何Create Cut： 1、選擇孔的類型：通孔或盲孔 2、選擇草繪平面 3、確定孔的方向（Flip反向） 4、選擇基準(zhǔn)邊，并指定距離 5、設(shè)置孔的直徑,Create Cut,Create Cut的方法依次為： Extrude、Revolve、Sweep、Loft和Circular hole。,Introduction to ABAQUS/CAE,現(xiàn)以Create Round or Fillet為例說明如何倒圓角： 1、選擇要進(jìn)行倒圓角的邊（按住

8、Shift，左鍵拾取可 進(jìn)行多選） 2、指定圓角半徑,倒角,Create Round or Fillet倒圓角與Creaste Chamfer倒直角。,Introduction to ABAQUS/CAE,Repair Small Faces通常用于簡化模型，如去倒角 1、選擇要去掉的小面（按住Shift，左鍵拾取可 進(jìn)行多選）,去倒角,Repair Small Faces可以理解為去除小面。,Introduction to ABAQUS/CAE,2、劃分網(wǎng)格 Mesh,Introduction to ABAQUS/CAE,Partition分割，化復(fù)為簡 拓?fù)湫薷?，該省就?網(wǎng)格控制 網(wǎng)格密

9、度 網(wǎng)格劃分 網(wǎng)格質(zhì)量檢查,Mesh,特征修改、刪除等，很少用到,Mesh模塊專有,線、面、體分割工具，輔助網(wǎng)格劃分,基準(zhǔn)點、線、面及坐標(biāo)系等,拓?fù)湫薷牡龋o助網(wǎng)格劃分,Introduction to ABAQUS/CAE,Partition Cell,定義切割平面的方法： 一點一法線 三點 一點一邊（點要在邊上，該邊垂直于定義的切割平面）,Define Cutting Plane,Part里只有一個Cell，直接選好切割平面即可完成Partition操作；當(dāng)Part里的Cell超過1個時，還要選擇被切割體。,Part可以被切割成若干個Cell。,Introduction to ABAQUS/

10、CAE,Partition Cell,選擇作為切割平面的基準(zhǔn)面,Use Datum Plane,Introduction to ABAQUS/CAE,Partition Cell,選擇作為切割平面的實際面,Extend Face,Introduction to ABAQUS/CAE,Partition Cell,通過拉伸或掃略形成切割面 1、選擇被拉伸或掃略的邊 2、指定方向進(jìn)行拉伸或指定沿某邊進(jìn)行掃略,Extrude/Sweep Edges,Introduction to ABAQUS/CAE,Partition Cell,通過選定邊界形成切割面 1、確定選擇邊還是頂點 2、選擇邊界 3、點

11、擊鼠標(biāo)中鍵或點擊 完成Partition。,Used N-sided Patch,Introduction to ABAQUS/CAE,Partition Cell,對體的表面進(jìn)行草繪切割,Sketch Planar Partition,Introduction to ABAQUS/CAE,Virtual Topology,Combine Faces合并面 按住Shift，依次拾取2個以上的面 Combine Edges合并邊 按住Shift，依次拾取2個以上的邊 Ignore Entities忽略特征,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)修改,Introduction to ABAQUS/CAE,Mesh Contro

12、ls,體網(wǎng)格控制,三維模型單元形狀： Hex 僅包含六面體單元 Hex-dominated 六面體單元為主，楔形單元為輔 Tet 僅包含四面體單元 Wedge 僅包含楔形單元,Introduction to ABAQUS/CAE,Seed Part,全局網(wǎng)格尺寸指定,Introduction to ABAQUS/CAE,Seed Edge,指定邊上網(wǎng)格數(shù)量,1、選取要單獨設(shè)置網(wǎng)格密度的邊 2、指定邊上網(wǎng)格數(shù)量,Introduction to ABAQUS/CAE,Seed Edge,指定邊上網(wǎng)格尺寸,1、選取要單獨設(shè)置網(wǎng)格密度的邊 2、指定邊上網(wǎng)格尺寸,Introduction to ABAQ

13、US/CAE,Seed Mesh,Seed Edge：Biased設(shè)置邊上網(wǎng)格密度漸變 Delete Part Seeds去除Part密度設(shè)置 Delete Edge Seeds去除邊密度設(shè)置,Introduction to ABAQUS/CAE,網(wǎng)格劃分,Mesh Part，即整體劃分網(wǎng)格 Mesh Region，即局部劃分網(wǎng)格 Delete Part Mesh，即刪除整體網(wǎng)格 Delete Region Mesh，即刪除局部網(wǎng)格,Introduction to ABAQUS/CAE,網(wǎng)格質(zhì)量,選擇已劃好網(wǎng)格的Part,errors數(shù)保證為0， warnings數(shù)量越少越好。,1,2,3,I

14、ntroduction to ABAQUS/CAE,3、特性設(shè)置 Property,Introduction to ABAQUS/CAE,特性設(shè)置,特征修改、刪除等，很少用到,Property模塊專有,Partition已講，見Mesh部分,基準(zhǔn)點、線、面及坐標(biāo)系等,定義材料屬性 創(chuàng)建截面屬性 分配截面屬性,Introduction to ABAQUS/CAE,定義材料屬性,密度,楊氏模量,泊松比,2,1,5,3,4,Introduction to ABAQUS/CAE,材料管理器,Material管理器的功能完全可以在窗口左側(cè)模型樹的右鍵快捷菜單實現(xiàn)。,Introduction to ABA

15、QUS/CAE,創(chuàng)建截面屬性,Name：便于記憶及管理 Category（種類）和Type（類型）配合起來指定截面的類型： Solid（實體），一般選擇默認(rèn)的Homogeneous（均勻的）。 Shell（殼），包含Homogeneous（均勻的）、Composite（復(fù)合的）、Membrane（膜）和Surface（表面）等，一般默認(rèn)。 Beam（梁） Other（其他），即Gasket（墊圈）、Acoustic infinite（聲媒耦合）等,Introduction to ABAQUS/CAE,創(chuàng)建截面屬性,選擇已建立的材料,三維模型不需要設(shè)置該參數(shù)，采用默認(rèn)值1即可。,選擇已建立的材料

16、,指定厚度,2,1,3,2,Introduction to ABAQUS/CAE,分配截面屬性,選擇要分配材料的目標(biāo)體,選擇已建立的Section,未被分配截面屬性的Cell呈灰色， 已經(jīng)正確分配截面屬性的Cell呈青色， 被重復(fù)分配幾種截面屬性的Cell呈黃色。,1,2,3,Introduction to ABAQUS/CAE,4、建立裝配體 Assembly,Introduction to ABAQUS/CAE,建立裝配體,特征修改、刪除等，很少用到,Assembly模塊專有,Partition已講，見Mesh部分,基準(zhǔn)點、線、面及坐標(biāo)系等,一個模型Model只能包含一個裝配件Assemb

17、ly， 一個部件Part可以被多次調(diào)用來組裝成裝配件，定義載荷、邊界條件、相互作用等操作都在 裝配件的基礎(chǔ)上進(jìn)行。,Introduction to ABAQUS/CAE,導(dǎo)入進(jìn)裝配體,在Parts欄進(jìn)行部件的選?。啥噙x）,Dependent（mesh on part） 默認(rèn)選項。 Independent（mesh on instance） 耗用內(nèi)存較多，生成的inp文件也較大。,Create Instance實際就是將Part導(dǎo)入到Assembly,Auto-offset from other instances 在多次調(diào)用同一Part進(jìn)Assembly時應(yīng)用。,Introduction t

18、o ABAQUS/CAE,線性陣列,1、選取要進(jìn)行陣列的部件實體Instance 2、陣列參數(shù)設(shè)置，陣列方向、數(shù)量、偏移量等,Linear Pattern線性陣列,Introduction to ABAQUS/CAE,線性陣列,1、選取要進(jìn)行陣列的部件實體Instance 2、陣列參數(shù)設(shè)置，陣列范圍（）、數(shù)量、中心軸等,Radial Pattern輻射陣列,Introduction to ABAQUS/CAE,平移,1、選取要進(jìn)行平移的部件實體Instance 2、設(shè)置平移量（終點坐標(biāo)-初始坐標(biāo)），可以手動輸入點坐標(biāo)，也可選取部件實體的點 3、預(yù)覽平移并確認(rèn),Translate平移,Intro

19、duction to ABAQUS/CAE,旋轉(zhuǎn),1、選取要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的部件實體Instance 2、兩點法確定旋轉(zhuǎn)中心軸 3、設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度 4、預(yù)覽平移并確認(rèn),Rotate旋轉(zhuǎn),Introduction to ABAQUS/CAE,平移到,1、選取要進(jìn)行移動的部件實體Instance上的面 2、選取固定不變的部件實體Instance上的面 3、兩點法確定移動方向 4、輸入移動后兩實體相應(yīng)兩面的間隙距離,Translate to平移到，該操作僅適用于實體模型,Introduction to ABAQUS/CAE,定位,面平行 面匹配 邊平行 邊共線 同軸 點重合 坐標(biāo)系平行,定位，與Transl

20、ate to平移到類似,Introduction to ABAQUS/CAE,合并/剪切,合并Merge/剪切Cut來生成新Part,Introduction to ABAQUS/CAE,部件實體Part instances的顯示控制,Replace 在區(qū)域3選擇部件后，點擊此按鈕，則僅顯示選中的部件。 Add 在區(qū)域3選擇部件后，點擊此按鈕，則選中的部件被顯示，已經(jīng)顯示的部件仍顯示。 Remove 在區(qū)域3選擇部件后，點擊此按鈕，則選中的部件被隱藏。 ,1,2,3,4,Introduction to ABAQUS/CAE,5、定義分析步 Step,Introduction to ABAQUS

21、/CAE,定義分析步,Step模塊專有,Partition已講，見Mesh部分,基準(zhǔn)點、線、面及坐標(biāo)系等,Introduction to ABAQUS/CAE,定義分析步,通用分析步General Dynamic，Explicit顯式動力學(xué)分析 Static，General線性或非線性靜力學(xué)分析 線性攝動分析步Linear perturbation,Introduction to ABAQUS/CAE,靜力學(xué)分析,Static，General線性或非線性靜力學(xué)分析,幾何非線性的特點是結(jié)構(gòu)在載荷作用過程中產(chǎn)生大的位移和轉(zhuǎn)動。如板殼結(jié)構(gòu)的大撓度，此時材料可能仍保持為線彈性狀態(tài)，但是結(jié)構(gòu)的幾何方程必

22、須建立于變形后的狀態(tài)，以便考慮變形對平衡的影響。,Description：簡單描述，便于記憶管理。,Time period：靜力學(xué)問題，采用系統(tǒng)默認(rèn)值1即可。,Nlgeom：是否考慮幾何非線性。,Automatic stabilization：局部不穩(wěn)定問題（局部屈曲、表面祛皺）的處理，即施加阻尼。,Introduction to ABAQUS/CAE,靜力學(xué)分析,Static，General線性或非線性靜力學(xué)分析,Type：選擇時間增量的控制方法，默認(rèn)Automatic即可。,Maximum number of increments：增量步的最大數(shù)目。,Increment：初始時間增量、最小

23、時間增量和最大時間增量。,Introduction to ABAQUS/CAE,靜力學(xué)分析,Static，General線性或非線性靜力學(xué)分析,Method求解器 Direct適用于大多數(shù)分析，Iterative對于大模型分析較快 Matrix storage矩陣存儲方式 默認(rèn)即可,選擇求解方法 Full Newton完全牛頓法 默認(rèn)，適用于大多數(shù)分析。 Quasi-Newton準(zhǔn)牛頓法 雅克比矩陣對稱且在迭代過程中 變化不大時，能加快收斂。 Contact iterations接觸迭代法 對于幾何線性、小滑動、無摩擦 的靜力學(xué)問題特別有效。,Introduction to ABAQUS/CA

24、E,顯式動力學(xué)分析,Dynamic，Explicit顯式動力學(xué)分析,Time period：對于動力學(xué)問題，此處的時間是指實際時間。,Introduction to ABAQUS/CAE,顯式動力學(xué)分析,Dynamic，Explicit顯式動力學(xué)分析,Unlimited，默認(rèn)選項，即不限制時間增量的上限。,Global，默認(rèn)選項。 Element-by-elements，趨于保守，得到的 穩(wěn)定時間增量總是小于整體估算法。,Introduction to ABAQUS/CAE,顯式動力學(xué)分析,Dynamic，Explicit顯式動力學(xué)分析,Introduction to ABAQUS/CAE,顯

25、式動力學(xué)分析,Dynamic，Explicit顯式動力學(xué)分析,線性體積粘度參數(shù)，默認(rèn)值0.06即可,二次體積粘度參數(shù)，默認(rèn)值1.2，僅適用于連續(xù)實體單元和壓容積應(yīng)變率時。,Introduction to ABAQUS/CAE,6、相互作用 Interaction,Introduction to ABAQUS/CAE,定義相互作用,特征修改、刪除等，很少用到,Interaction模塊專有,Partition已講，見Mesh部分,基準(zhǔn)點、線、面及坐標(biāo)系等,Introduction to ABAQUS/CAE,設(shè)置接觸屬性,在定義接觸之前，需要先定義相應(yīng)的接觸屬性（摩擦特性、阻尼等）,Introd

26、uction to ABAQUS/CAE,設(shè)置接觸屬性,Tangetial Behavior用于定義摩擦系數(shù)等摩擦屬性,Frictionless：默認(rèn)不考慮摩擦 Pentalty：主要用于定義摩擦系數(shù),Introduction to ABAQUS/CAE,定義接觸,Static，General,Dynamic，Explicit,Introduction to ABAQUS/CAE,定義Surface to surface contanct（Standard）,4、選擇已經(jīng)定義的接觸屬性,1、選擇主面 2、選擇從面的類型，直接點擊鼠標(biāo)中鍵 或點擊Surface 3、選擇從面,面面接觸對包含一個主

27、面和一個從面， 如果接觸對由一剛性面和一可變形面 組成，則定義剛性面為主面。,Introduction to ABAQUS/CAE,定義General contact（Explicit）,選擇已經(jīng)定義的接觸屬性,Introduction to ABAQUS/CAE,定義約束,約束類型：Tie綁定、Rigid body剛體、Display body顯示體、Coupling耦合等,Introduction to ABAQUS/CAE,定義Tie約束,1、選擇主面類型為Surface 2、指定主面 3、選擇從面類型為Surface 4、指定從面 Position Tolerance：位于該公差以外的

28、從面節(jié)點將不會被綁定。默認(rèn)Use Computed default，若主從面間距較大應(yīng)考慮Specify distance。,Tie約束用于將兩個區(qū)域（面區(qū)域或節(jié)點區(qū)域）綁定在一起。,Introduction to ABAQUS/CAE,定義參照點,建立參照點，剛性面的固定一般需要借助參照點實現(xiàn)。,選取模型上的實際點或直接輸入坐標(biāo)都可建立參照點。,Introduction to ABAQUS/CAE,7、載荷邊界 Load,Introduction to ABAQUS/CAE,定義載荷邊界,特征修改、刪除等，很少用到,Load模塊專有,Partition已講，見Mesh部分,基準(zhǔn)點、線、面及坐

29、標(biāo)系等,Introduction to ABAQUS/CAE,定義邊界,1,2,3,4,定義位移/旋轉(zhuǎn)邊界（其余類似）,選擇要設(shè)置邊界的體（或面或邊或點）,Introduction to ABAQUS/CAE,定義初始狀態(tài),定義初始時刻的速度,1,2,3,4,選擇要定義初始速度的體（或面或邊或點）,Introduction to ABAQUS/CAE,定義載荷,特征修改、刪除等，很少用到,Introduction to ABAQUS/CAE,8、提交運(yùn)算 Job,Introduction to ABAQUS/CAE,創(chuàng)建運(yùn)算任務(wù),Memory用于指定分配到分析中的內(nèi)存，視硬件資源而定。,Aba

30、qus/Standard memory policy當(dāng)分配的內(nèi)存大于實際分析所需的內(nèi)存，多余內(nèi)存的使用設(shè)置。 Minimum：閑置 Moderate：該選項通常能自動提供合理的內(nèi)存使用，建議采用此默認(rèn)設(shè)置 Maximum：將多余內(nèi)存都用于存儲臨時文件,Introduction to ABAQUS/CAE,創(chuàng)建運(yùn)算任務(wù),Parallelization用于并行運(yùn)算的設(shè)置,Use multiple processors設(shè)置用于分析的處理器數(shù)目，默認(rèn)值為1，即不使用并行運(yùn)算。,Introduction to ABAQUS/CAE,提交運(yùn)算,進(jìn)入Job管理器后 Submit提交運(yùn)算 Monitor查看運(yùn)

31、算狀況 Results進(jìn)入后處理模塊，查看計算結(jié)果,Introduction to ABAQUS/CAE,9、后處理 Visualization,Introduction to ABAQUS/CAE,后處理,動畫,模型顯示,坐標(biāo)系,圖表相關(guān),剖面相關(guān),控制選項,進(jìn)入后處理模塊的方法,Introduction to ABAQUS/CAE,后處理,變形量的比例系數(shù)控制,模型著色方式，類似Pro/E,邊的顯示方式,Introduction to ABAQUS/CAE,后處理,變形量的比例系數(shù)控制,顯示無變形模型,顯示變形后的模型,依次為： 在變形后的模型上 在變形前的模型上 在變形前后的模型上 顯示

32、云圖 顯示云圖 顯示云圖,Introduction to ABAQUS/CAE,云圖顯示設(shè)置,控制是否顯示極值點的位置,云圖顯示設(shè)置,Introduction to ABAQUS/CAE,云圖輸出設(shè)置,控制云圖輸出的內(nèi)容,可以設(shè)置輸出為應(yīng)力云圖、應(yīng)變云圖、位移云圖、能量云圖等,Introduction to ABAQUS/CAE,動畫觀察,保存動畫,觀看動畫,Introduction to ABAQUS/CAE,剖面觀察,基礎(chǔ)剖面（三選一）,以剖面形式觀看,更改剖面的位置,Introduction to ABAQUS/CAE,10、案例分析,Introduction to ABAQUS/CAE

33、,模型導(dǎo)入,導(dǎo)入幾何模型bsd_asm.stp,2,1,3,4,Introduction to ABAQUS/CAE,網(wǎng)格劃分,進(jìn)入Mesh模塊,切換到部件bsd-asm-1,設(shè)置全局網(wǎng)格密度為2,2,1,3,4,設(shè)置厚度方向的網(wǎng)格個數(shù)為3,Introduction to ABAQUS/CAE,網(wǎng)格劃分,完成網(wǎng)格劃分,進(jìn)行網(wǎng)格質(zhì)量檢查,2,1,3,4,選取已經(jīng)劃好網(wǎng)格的部件，并點擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn),點擊Highlight，并在窗口下部查看網(wǎng)格質(zhì)量報告,5,Introduction to ABAQUS/CAE,網(wǎng)格劃分,切換到部件bsd-asm-2,2,1,進(jìn)行Partition操作，將原復(fù)雜Part切割為下圖若干個簡單Cell,設(shè)置全局網(wǎng)格密度為2 完成網(wǎng)格劃分 進(jìn)行網(wǎng)格質(zhì)量檢查,3,Introduction to ABAQUS/CAE,網(wǎng)格劃分,切換到部件b