ABAQUS学习笔记

1.1ABAQUS的基本约定

1.1.1自由度的约定

默认情况下,1、2、3是与系统整体直角坐标系下的一致,如果使用了*Transform对节点进行局部坐标转化,他们将与局部坐标系中的坐标一致。

直角坐标系中,1、2、3对应于X,Y,Z,

柱坐标系,对应于r(径向),θ(周向),z(轴向)

球坐标系,r(径向),θ(周向),?(经向);

1.1.2选取各个量的单位

各个量的单位互相匹配,不一定要是国际单位制

1.1.3时间

total time,step time

建模时,除了需要在step功能模块中设置时间之外,在load和interction中还可以创建与时间有关的幅值曲线。

1.1.4 ABAQUS中的坐标系

ABAQUS中定义局部坐标系的方法:

1):使用关键词*THANSFORM定义节点自由度的局部坐标系,用于定义载荷、边界条件和约束方程等。例:

*NEST,NEST=ex,GENERA TE

2,702,100

3,703,100

*THANSFORM,NEST=ex,TYPE=C

0,0,0,0,0,1

*BOUNDARY

ex,2,2,0

2)使用关键词*OREINTAION定义局部坐标系,用于定义材料特性、钢筋(rebar)、应力/应变分量输出、耦合约束(coupling constraint)、惯性释放载荷(interia relief load)、连接单元等。

3)只是使用局部坐标系定义节点坐标,而节点和单元本身的自由度仍然是基于全局的。具体方法是:

使用关键词*SYSTEM来定义局部直角坐标系,然后用关键词*NODE来定义这个局部直角坐标系下的各个节点坐标。该方法只能通过在INP文件中添加关键词*SYSTEM和*NODE来实现。

1.2 ABAQUS中文件的类型及功能

.abq状态文件,仅用于ABAQUS/Explicit分析,重启动分析时需要此文件

.cae模型数据库文件,记录模型信息、分析任务等

.cid自动释放文件,包含服务器继续和暂停运行所需要的信息

.dat数据输出文件,记录模型预处理信息和输出数据信息

.eig Lanczos特征向量文件

.env 环境文件

.f 和.for 用户子程序文件或其他用途的Fortran文件

.fil 结果文件,可被其他应用程序读入,从而可以继续进行分析

.inp输入文件,ABAQUS命令支持计算的文件,可导入ABAQUS/CAE中,但是某些关键词可能不被支持

.ipm内部处理过程信息文件,包含ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explic it传送给ABAQUS/CAE的信息

.jnl日志文件,记录了建模过程中的每个操作所对应的ABAQUS/CAE命令,可用于复制已存储的cae模型文件

.lck阻止并发写入ODB文件,关闭ODB文件后则自动删除

.log日志文件,包含了ABAQUS执行过程的起止时间等信息

.mdl模型文件,在ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explic it中进行数据检查后生成的文件,用于重启动分析

.msg记录了分析过程的详细信息,包括分析计算中的平衡迭代次数,计算时间,警告信息等

.odb输出数据库文件,在V isualization功能模块中打开

.ods场输出变量的临时操作运算结果文件,运行完毕后自动删除

.pac打包文件,包含了模型信息,仅用于ABAQUS/Explicit求解器中,用于重启动分析

.prt部件信息文件,包含了部件和装配件信息,用于重启动分析

.rec记录了ABAQUS/CAE命令,可用于恢复内存中模型数据库

.res 重启动文件,在step功能模块中定义相关参数

.rpy记录几乎所有的ABAQUS/CAE命令文件

.sel用户选择输出的结果文件,仅用于ABAQUS/Explicit求解器中,用于重启动分析

.sta状态文件,包含分析过程信息

.stt 状态文件,用于重启动分析

.sup子结构文件,仅适用于ABAQUS/Standard分析

.023通信文件

1.3ABAQUS的帮助文档

1.3.1 在帮助文档中查找信息

1)在ABAQUS Command窗口中输入命令:ABAQUS doc

1.3.2 窗口顶部的↖?

快捷键f1

help

1.4更改工作路径

不同模型的文件放在不同的文件夹里,路径在ABAQUS CAE 属性中修改

1.5 ABAQUS的常用DOS命令

1)abaqus help:显示所有的ABAQUS命令的语法规则

2) abaqus ace:使用此命令可以启动ABAQUS/CAE

3)abaqus job=job-name:使用此命令可以提交分析作业

4)abaqus python script-file:script-file是脚本文件,使用此命令可以运行脚本文件

5)abaqus findkeyword:使用此命令可以在帮助文档中找到包含所需关键词的INP文件6)abaqus fetch job=job-name:使用此命令可以提取帮助文档中所提供的INP文件、用户子程序和JNL文件等,且提取后的文件保存在ABAQUS默认的工作目录下

7)abaqus doc:使用此命令可以打开ABAQUS的帮助文档

8)abaqus viewer:进入ABAQUS/CAE的Visualization功能模块

9)abaqus append:可以将两个结果文件(*.fil)合并在一起

abaqus append job=fjoin001 oldjob=fjion002 input=fjoin003

功能是将fjoin003的结果添加到fjion002中生成fjoin001

1.6 影响分析时间的因素

1):分析类型:二维平面应力、平面应变和轴对称问题要比三维问题时间少

2):网格密度:网格密度越细化,单元和节点数目越多,计算时间越长

3):单元类型

4):接触的定义

5):分析步时间、增量步和迭代步

6):计算机的性能

ABAQUS/CAE模型数据库的结构

一个部件(part)可以对应多个实体,材料和截面(section)属性定义在部件上,相互作用(interaction)、边界条件、载荷等定义在实体上,网格可以定义在部件上或者实体上,对求解过程的控制参数定义在整个模型上。(45)

ABAQUS/CAE 的功能模块

一般情况下,可以把材料、边界条件、载荷等直接定义在几何模型上,而不是定义在单元和节点上,这样在修改网格时不必重新定义材料和边界条件等模型参数。(推荐的建模次序见45)

part(部件)功能模块

1、几何部件(native part)

创建几何部件的方法:

1)使用part功能模块中提供的拉伸(extrude)、旋转(revolve)、扫掠(sweep)、倒角(round/fillet)和放样(loft)等特征来直接创建几何部件。

2)导入已有的CAD模型文件,方法见(46)

2、网格部件(orphan mesh part)(46)

3、混合建模

4、part模块的功能(详细介绍见<>第十一章“the part

modual”)

(1)主菜单part(47)

(2)。。。

(3)。。。

(4)。。。

划分网格的基本方法(60)

对非独立实体划分网格时,应在窗口顶部的环境栏中把object选项设置为part,即对部件划分网格;反之,对独立实体划分网格,应把object选项设置为asembly,即对整个装配件划分网格。ABAQUS6.5 版本的assembly功能模块中创建的实体默认都为“非独立实体”。网格种子

设置种子有两种方式

(1)设置全局种子(GLOBAL SEED)

具体方法见(61)

(2)设置边上的种子(edge seed)(61)

网格形状的设置(63)

选择三维实体单元的类型

线性完全积分单元(71)

二次完全积分单元(71)

线性减缩积分单元(72)

二次减缩积分单元(73)

注意事项(78)

如果所关心的是应力集中部位的应力结果,则尽量不要使用线性缩减积分单元,而应该使用二次单元。如果在应力集中部位进行了网格细化,使用二次缩减单元积分与二次完全积分单元得到的应力结果相差不大。

。。。

选择三维实体单元的基本原则(78)

选择壳单元的类型(79)

选择梁单元的类型(80)

本章小结(81)

INP文件的格式遵循以下规则(120)

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