ABAQUS基础和实例分析
(完整word版)abaqus6.12-典型实例分析
1.应用背景概述随着科学技术的发展，汽车已经成为人们生活中必不可少的交通工具。
但当今由于交通事故造成的损失日益剧增，研究汽车的碰撞安全性能，提高其耐撞性成为各国汽车行业研究的重要课题。
目前国内外许多著名大学、研究机构以及汽车生产厂商都在大力研究节省成本的汽车安全检测方法，而汽车碰撞理论以及模拟技术随之迅速发展，其中运用有限元方法来研究车辆碰撞模拟得到了相当的重视。
而本案例就是取材于汽车碰撞模拟分析中的一个小案例―――保险杠撞击刚性墙。
2.问题描述该案例选取的几何模型是通过导入已有的*.IGS文件来生成的（已经通过Solidworks软件建好模型的），共包括刚性墙（PART-wall）、保险杠（PART-bumper）、平板（PART-plane）以及横梁（PART-rail）四个部件，该分析案例的关注要点就是主要吸能部件（保险杠）的变形模拟，即发生车体碰撞时其是否能够对车体有足够的保护能力？这里根据具体车体模型建立了保险杠撞击刚性墙的有限元分析模型，为了节省计算资源和时间成本这里也对保险杠的对称模型进行了简化，详细的撞击模型请参照图1所示，撞击时保险杠分析模型以2000mm/s的速度撞击刚性墙，其中分析模型中的保险杠与平板之间、平板与横梁之间不定义接触，采用焊接进行连接，对于保险杠和刚性墙之间的接触采用接触对算法来定义。
1.横梁（rail）2.平板（plane）3.保险杠（bumper）4.刚性墙（wall）图2.1 碰撞模型的SolidWorks图为了使模拟结果尽可能真实，通过查阅相关资料，定义了在碰撞过程中相关的数据以及各部件的材料属性。
其中，刚性墙的材料密度为7.83×10-9，弹性模量为2.07×105，泊松比为0.28；保险杠、平板以及横梁的材料密度为7.83×10-9，弹性模量为2.07×105，泊松比为0.28，塑形应力-应变数据如表2.1所示。
ABAQUS基础入门与案例精通
2.5载荷模块 （Load）
本章小结
3.1定义相互作用 3.2定义约束
3.3定义连接器 本章小结
4.1定义网格
1
密度
4.2设置网格
2
控制
3 4.3设置单元
类型
4
4.4划分网格
5
4.5检查网格
4.6提高网格 质量
本章小结
5.2可视化模块 （Visualization）
5.1分析作业模块 （Job）
本章小结
A.1 DAT文件 中的错误信 息和警告信 息
A.2 MSG文件 中的错误信 息和警告信 息
A.3 LOG文件 中的错误信 息
A.4 ABAQUS/CAE 中的错误信 息和警告信 息
作者介绍
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读书笔记
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精彩摘录
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11.1 ABAQUS多体 系统分析简介
11.3矩形螺旋桨旋 转过程模拟
11.5双万向联轴器 机构分析
11.4多体分析要注 意的问题
本章小结
12.2动力学显式有 限元方法
12.1 ABAQUS/Explicit 适用的问题类型
12.3应力波在棒中 传播分析
12.4水下圆 筒在爆炸冲 击下的响应
本章小结
6.2桁架结构静力 分析
6.1结构静力学分 析简介
6.3轴对称结构静 力分析
6.5如何书写INP文 件
6.4弹性体的五个 基本假设
Abaqus材料用户子程序UMAT基础知识及手册例子完整解释
1、为何需要使用用户材料子程序（User-Defined Material, UMAT ）？很简单，当ABAQUS 没有提供我们需要的材料模型时。
所以，在决定自己定义一种新的材料模型之前，最好对ABAQUS 已经提供的模型心中有数，并且尽量使用现有的模型，因为这些模型已经经过详细的验证，并被广泛接受。
UMAT 子程序具有强大的功能，使用UMAT 子程序：(1)可以定义材料的本构关系，使用ABAQUS 材料库中没有包含的材料进行计算，扩充程序功能。
(2) 几乎可以用于力学行为分析的任何分析过程，几乎可以把用户材料属性赋予ABAQU S 中的任何单元。
(3) 必须在UMAT 中提供材料本构模型的雅可比（Jacobian ）矩阵，即应力增量对应变增量的变化率。
(4) 可以和用户子程序“USDFLD ”联合使用，通过“USDFLD ”重新定义单元每一物质点上传递到UMAT 中场变量的数值。
2、需要哪些基础知识？先看一下ABAQUS 手册（ABAQUS Analysis User's Manual ）里的一段话：Warning: The use of this option generally requires considerable expertise(一定的专业知识). The user is cautioned that the implementation （实现） of any realistic constitutive （基本） model requires extensive （广泛的） development and testing. Initial testing on a single eleme nt model with prescribed traction loading （指定拉伸载荷） is strongly recommended. 但这并不意味着非力学专业，或者力学基础知识不很丰富者就只能望洋兴叹，因为我们的任务不是开发一套完整的有限元软件，而只是提供一个描述材料力学性能的本构方程（Constitutive equation ）而已。
ABAQUS基础入门与案例精通
ABAQUS基础入门与案例精通ABAQUS是一款非常强大的有限元分析软件，广泛应用于工程领域的结构、流体、热传导等多个领域的仿真分析。
本文将从基础入门开始，逐步介绍ABAQUS的使用方法，并通过案例分析来加深对其理解。
首先，我们需要了解ABAQUS的基本概念和使用方法。
ABAQUS采用了基于模型的建模方法，用户需要先创建几何模型，然后定义材料属性、边界条件和加载，最后进行网格划分和求解。
在建模过程中，用户需要熟悉ABAQUS的界面操作和常用命令，如创建模型、定义材料、设定边界条件等。
其次，我们将介绍ABAQUS的基本分析类型。
ABAQUS支持多种分析类型，包括静力学、动力学、热传导、流固耦合等。
每种分析类型都有特定的输入参数和求解方法，用户需要根据具体问题选择合适的分析类型，并进行相应的参数设置。
接下来，我们将通过实际案例来演示ABAQUS的使用方法。
以一个简单的梁模型为例，我们将逐步介绍如何在ABAQUS中进行建模、网格划分、加载设定和求解分析。
通过这个案例，读者可以更加直观地了解ABAQUS的使用流程和注意事项。
除了基础入门，我们还将介绍一些高级功能和技巧。
例如，ABAQUS支持用户自定义子程序和材料模型，用户可以根据具体需求编写自己的子程序和材料模型，从而扩展ABAQUS的功能和适用范围。
最后，我们将总结本文的内容，并展望ABAQUS在工程领域的应用前景。
随着计算机技术的不断发展和ABAQUS软件功能的不断完善，ABAQUS将在工程领域发挥越来越重要的作用，为工程师提供更加强大的仿真分析工具。
通过本文的学习，读者将能够初步掌握ABAQUS的基础知识和使用方法，为进一步深入学习和应用打下良好的基础。
同时，通过案例分析的方式，读者可以更加直观地了解ABAQUS的实际应用和操作技巧，从而提高工程仿真分析的能力和水平。
总之，ABAQUS作为一款强大的有限元分析软件，具有广泛的应用前景和市场需求。
通过系统学习和实际操作，读者可以更加深入地了解ABAQUS的功能和使用方法，为工程领域的仿真分析工作提供有力支持。
abaqus例题手册
abaqus例题手册
ABAQUS是一款功能强大的有限元分析软件，广泛应用于各种工程领域。
其例题手册旨在帮助用户更好地理解和使用ABAQUS，通过具体的例题展示软件的使用方法和分析过程。
以下是ABAQUS例题手册中一些常见的例题：
1. 悬臂梁分析：该例题主要演示了如何使用ABAQUS对悬臂梁进行静态和动态分析，包括模型的建立、网格划分、边界条件和载荷的施加、求解过程以及结果的后处理等。
2. 薄板弯曲分析：该例题通过一个简单的薄板弯曲问题，介绍了ABAQUS 在处理弯曲问题时的基本步骤，包括模型的建立、材料属性的定义、边界条件和载荷的施加、求解过程以及结果的解释。
3. 疲劳分析：该例题通过一个简单的疲劳分析问题，介绍了如何使用ABAQUS进行疲劳寿命预测。
该例题展示了如何定义材料的疲劳属性、如何进行循环载荷的施加以及如何解释结果。
4. 冲击分析：该例题通过一个简单的冲击分析问题，介绍了如何使用ABAQUS进行冲击模拟。
该例题展示了如何定义材料的冲击属性、如何设置冲击条件以及如何解释结果。
5. 热分析：该例题通过一个简单的热分析问题，介绍了如何使用ABAQUS
进行温度场模拟。
该例题展示了如何定义材料的热属性、如何设置热边界条件和载荷以及如何解释结果。
以上是ABAQUS例题手册中一些常见的例题，通过这些例题的介绍，用户
可以更好地了解ABAQUS的功能和应用，提高软件的使用效率和分析精度。
ABAQUS线性静力学分析实例
ABAQUS线性静力学分析实例ABAQUS（全称为Abaqus FEA）是一种广泛使用的有限元分析软件。
它可用于进行结构、热、电、磁、多物理场等各类工程问题的数值模拟和分析。
在本文中，我们将介绍一个ABAQUS线性静力学分析的实例。
假设我们要分析一个悬臂梁的变形和应力分布。
悬臂梁是一种常见的结构，通常由一根固定在一端的梁杆组成，另一端悬空。
我们将使用ABAQUS来计算这个悬臂梁的变形和应力。
首先，我们需要创建模型。
在ABAQUS中，可以通过几何建模或直接输入节点和单元的方式来创建模型。
这里我们使用几何建模来构建一个悬臂梁。
在ABAQUS的图形用户界面中，选择"Part"，然后使用"Sketch"工具绘制悬臂梁的剖面。
在剖面绘制完成后，选择"Extrude"工具将其拉伸为所需长度。
接下来，我们需要定义材料特性。
在这个实例中，我们假设悬臂梁是由钢材料构成的。
在ABAQUS中，可以通过创建相应的材料属性来定义材料的性能。
选择"Material"，然后创建一个具有适当材料属性的钢材料。
随后，我们需要定义悬臂梁的边界条件。
在这个实例中，我们将在悬臂梁的固定端施加一个约束，防止其发生位移。
在ABAQUS中，可以选择"Assembly"，然后选择"Constraints"来设置边界条件。
在这里我们选择固定一个端点。
完成边界条件的设置后，我们需要划分网格。
在ABAQUS中，使用网格划分将悬臂梁划分成小的单元，以便数值计算。
选择"Mesh"，然后选择适当的网格划分方式和单元类型。
然后，我们需要定义加载条件。
在这个实例中，我们将在悬臂梁的空悬端施加一个垂直向下的加载。
在ABAQUS中，可以选择"Loading"，然后选择适当的加载类型和大小。
现在，所有的模型设置都完成了，我们可以进行分析。
abaqus岩土工程实例讲解__概述说明
abaqus岩土工程实例讲解概述说明1. 引言1.1 概述本文主要介绍了在岩土工程领域中使用Abaqus软件进行分析的一些实例讲解。
Abaqus是一款功能强大的有限元分析软件，被广泛应用于各个工程领域，包括岩土工程。
通过具体的案例分析，我们将展示Abaqus在岩土工程中的应用优势和方法。
1.2 文章结构本文共分为六个部分组成。
引言部分是对整篇文章内容的概述说明，介绍了文章所要讲解的内容和目的。
接下来，第二部分将介绍岩土工程基础知识，包括土体性质和力学特性以及岩土工程中常见的问题与挑战。
第三部分是对Abaqus软件进行介绍，包括软件概述与功能特点、主要模块及其应用领域以及建模流程和参数设置方法简介。
接下来两个部分（第四和第五）将详细讲解两个具体的岩土工程案例，并介绍模型建立、材料参数设置、分析步骤以及结果解读等内容。
最后一部分是总结与结论。
1.3 目的本文旨在通过实例讲解的方式，介绍Abaqus软件在岩土工程中的具体应用过程，探讨其在该领域的优势和方法。
通过深入了解和学习这些实例，读者能够更好地理解Abaqus软件在岩土工程分析中的功能特点，并且能够运用所学知识进行实际工程问题的解决。
希望本文能为从事或者对岩土工程感兴趣的读者提供一些有价值的参考和指导。
2. 岩土工程基础知识：2.1 土体性质和力学特性：在岩土工程中，土体的性质和力学特性是非常重要的。
土体可以分为砂、粉砂、黏土、粘性土等不同类型，每种类型的土体都有着不同的物理特性和力学行为。
其中，岩石属于一种特殊类型的土体。
土体的物理特性包括颗粒大小、颗粒形态、密实度等。
这些特性会影响到土体的渗透性、强度以及变形能力。
另外，土体还具有一些重要的力学特性，例如弹性模量、剪切强度和压缩模量等。
这些参数对于岩土工程设计和分析至关重要。
2.2 岩土工程中的常见问题与挑战：岩土工程中常见的问题包括地基沉降、坡面稳定性、地下水渗流以及地震作用等。
针对这些问题进行准确且全面的分析显得十分必要。
(完整word版)ABAQUS实例分析
2013 年 5 月 8 日现代机械设计方法》课程结业论文（ 2011 级）题 目： ABAQUS 实例分析学生姓名 XXXX 学 号 XXXXX 专 业 机械工程 学院名称机电工程与自动化学院指导老师XX目录第一章Abaqus 简介...................................................................................................... 1...一、Abaqus 总体介绍 ......................................................................................... 1..二、Abaqus 基本使用方法................................................................................ 2..1.2.1Abaqus 分析步骤 ................................................................................. 2..1.2.2Abaqus/CAE 界面................................................................................. 3..1.2.3Abaqus/CAE 的功能模块 .................................................................. 3.. 第二章基于Abaqus 的通孔端盖分析实例 ......................................................... 4..一、工作任务的明确 ........................................................................................... 6..二、具体步骤.......................................................................................................... 6...2.2.1 启动Abaqus/CAE .....................................................................................4..2.2.2 导入零件.................................................................................................. 5...2.2.3创建材料和截面属性 ....................................................................... 6..2.2.4定义装配件........................................................................................... 7..2.2.5定义接触和绑定约束（tie ）................................................... 1. 02.2.6定义分析步1..42.2.7划分网格 (15)2.2.8施加载荷1..9.2.2.9定义边界条件2..02.2.10提交分析作业................................................................................. 2..12.2.11后处理2..2.第三章课程学习心得与作业体会....................................................................... 2..3第一章：Abaqus 简介Abaqus 总体介绍Abaqus 是功能强大的有限元分析软件，可以分析复杂的固体力学和结构力学系统，模拟非常庞大的模型，处理高度非线性问题。
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psi (lbf/in2)
Energy
J
mJ (10–3 J)
ft lbf
in lbf
Density kg/m3 tonne/mm3 slug/ft3
lbf s2/in4
ABAQUS约定2：自由度
❖ ABAQUS中的自由度（degrees of freedom (dof) ）规定如下：
3 ABAQUS中的分析模型组成
1 ABAQUS产品的组成
❖ 其他模块
ABAQUS/Aqua 适合于模拟离岸结构，如油 井平台，可用于分析波浪、风荷载和浮力的作 用。
ABAQUS/Design 适合于进行设计敏感性计算 ABAQUS/Foundation 适合于线性静态、动态
分析
2 ABAQUS/CAE中的分析模块与常用工具
❖ 2.1 ABAQUS/CAE的组成（Components） ❖ 2.2 ABAQUS/CAE中的分析模块
后处理器
可视化
ABAQUS 的 MSC.ADAMS 接口
1 ABAQUS产品的组成
❖ 核心求解器
ABAQUS/Standard 通用模块，隐式积分
ABAQUS/Explicit 动态 有限元模拟，显式积 分
❖ 前后处理
ABAQUS/CAE 交互式 图形环境（前处理）
ABAQUS/Viewer CAE 的一部分，又称为 Visualization模块（后 处理）
❖ 问题描述：具有五层结构
的沥青路面，路面总厚度为 69cm。在路面顶面作用标准行 车荷载，即垂直压力0.7MPa， 两荷载圆半径为1δ （10.65cm），圆心距为3δ （31.95cm）。模型深度取3m， 宽度取6m。
SMA13 4cm 1400MPa 0.35 AC20 6cm 1200 MPa 0.3 沥青稳定碎石 24cm 1000MPa 0.3
2.2 ABAQUS/CAE中的分析模块（Modules）
❖ 分析过程
❖ 分析模块
前处理 ABAQUS/CAE 或其它软件
输入文件： job.inp
模拟 ABAQUS/Standard 或 ABAQUS/Explicit
输出文件： job.odb，job.dat job.res，job.fil
后处理 ABAQUS/CAE 或其它软件
2.3 ABAQUS/CAE中的常用工具（Tools）
❖ 查询（Query） ❖ 数据点（Datum） ❖ 剖分（Partition） ❖ 集合（Set）与面（Surface） ❖ 显示组（Display Group）
实例1：路面结构的受力分析
❖ 主要目的：熟悉 ABAQUS/CAE中的常 用工具。
ABAQUS基础和实例分析
本章主要内容
❖ 1 ABAQUS产品的组成 ❖ 2 ABAQUS/CAE中的分析模块与常用工具 ❖ 3 ABAQUS中的分析模型组成
❖
1 ABAQUS产品的组成
Elysium 直接转换器
建模
第三方 前处理器
转换器
ABAQUS 的 MOLDFLOW 接口
作业监控 分析
转换器 第三方
和命令行接口 （Command line interface）
2.2 ABAQUS/CAE中的分析模块（Modules）
❖ 分析模块
部件（Part） 特性（Property） 装配（Assembly） 分析步（Step） 相互作用（Interaction） 载荷（Load） 网格（Mesh） 作业（Job） 可视化（Visualization） 草图（Sketch）
❖ 3.1 ABAQUS分析过 程
前处理 （ABAQUS/CAE）
模拟计算 （ABAQUS/Standard 或ABAQUS/Explicit）
后处理 （ABAQUS/CAE）
前处理 ABAQUS/CAE 或其它软件
输入文件： job.inp
模拟 ABAQUS/Standard 或 ABAQUS/Explicit
级配碎石 15cm 500MPa 0.35 水泥稳定碎石 20cm 1500MPa 0.25
土基
实例1：路面结构的受力分析
❖ 路面结构各层材料的特性如下：
结构层
材料名称
厚度（cm）
表面层 沥青玛蹄脂SMA
4
中面层 沥青混凝土AC20
6
下面层 沥青稳定碎石
24
ATB
上基层 级配碎石GM
15
下基层 水泥稳定碎石
ABAQUS约定1：单位
Quantity SI
SI (mm) US Unit (ft) US Unit (inch)
Length
m
mm
ft
in
Force
N
N
lbf
lbf
Mass
kg tonne (103 kg) slug
lbf s2/in
Time
s
s
s
s
Stress Pa (N/m2) MPa (N/mm2) lbf/ft2
输出文件： job.odb，job.dat job.res，job.fil
后处理 ABAQUS/CAE 或其它软件
3.2 ABAQUS分析模型的组成
❖ 离散化的几何图形（ Discretized geometry ）
❖ 单元截面属性（ Element section properties ）
❖ 材料数据（ Material data ） ❖ 载荷和边界条件（ Loads and boundary
conditions ） ❖ 分析类型（ Analysis type ） ❖ 输出需求（ Out实土SG
－
弹性模量E （MPa） 1400 1200 1000
500 1500
40
泊松比μ
0.35 0.3 0.3
0.35 0.25
0.4
实例1：路面结构的受 力分析
现场实例演示
ABAQUS约定1：单位
❖ ABAQUS有限元程序中没有规定尺寸单位， 需要用户自行定义一致的尺寸单位。常用 的尺寸单位如下表所示（建议采用国际单 位制SI或SI（mm））。
（Modules） ❖ 2.3 ABAQUS/CAE中的常用工具（Tools）
2.1 ABAQUS/CAE的组成（Components）
❖ 主窗口的组成
工具栏（Toolbar） 环境栏（Context bar） 模型树（Model tree） 工具区（Toolbox area） 视图区（Viewport） 提示区（Prompt area） 信息区（Message area）