ABAQUS有限元软件使用知识-PPT精品文档
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《ABAQUS有限元 分析从入门到精通
第3版 》
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本书关键字分析思维导图
结构
材料
文件
网格
过程
模块
信息
分析
小结
属性 第章
求解
问题
描述
设置
用户
实例
功能
模拟
01 内容简介
目录
02 第一部分 基础知识
03
第二部分 应用实例分 析
04
附录A 错误信息和警 告信息总汇
A.2.4 接触的过 盈量太大
A.2.5 过多次迭 代尝试
A.2.6 局部塑性 变形过大
A.2.7 时间增量 步达到下限
A.2.8 环境参数 standard_m...
A.3.2 ABAQUS本 身的缺陷
A.3.1 用户子程 序出现错误
A.3.3 环境参数 pre_memory...
A.4.1 不能 为非独立实 体设置网格
告信息
A.3 log文件中 的错误信息
A.4 ABAQUS/CAE 中的错误信息...
01
A.1.1 文件中有 空行
02
A.1.2 未注明实 体名称
03
A.1.3 关键词拼 写错误
04
A.1.4 关键词前 没有星号
06
A.1.6 关键词的 参数错误
05
A.1.5 关键词的 数据错误 与警告
A.1.7 标点符号 错误
内容简介
第一部分 基础知识
第1章
1
ABAQUS概述
2
第2章 前处 理模块
3 第3章 相互
作用定义
4 第4章 划分
ABAQUS有限元软件基本操作说明
ABAQUS有限元软件基本操作说明1. 创建模型：在ABAQUS中，首先需要创建一个新的模型。
选择“File”->“New Model”创建模型文件，并选择合适的单位系统。
2. 创建几何体（Part）：使用几何建模工具创建模型的几何体。
可以使用直线、圆弧、矩形等基本图形进行绘制，也可以通过导入CAD模型等方式创建几何体。
3. 定义材料：在“Material”模块中定义模型中使用的材料性质。
可以选择现有的材料库中的材料，也可以自定义材料。
4. 定义截面：如果需要进行截面分析，可以在“Section”模块中定义截面属性。
可以选择现有的截面属性，也可以自定义截面。
5. 定义装配体（Assembly）：在“Assembly”模块中将几何体组装成一个完整的模型。
可以使用约束条件和连接等工具来确保几何体之间的正确连接关系。
6. 设定边界条件：在“Step”模块中定义分析步骤和分析类型。
可以设置约束条件、边界条件和加载条件等。
7. 网格划分：在“Mesh”模块中对几何体进行网格划分。
可以选择不同类型的网格单元，如线单元、面单元或体单元，以及设置网格密度。
8. 定义分析参数：在“Job”模块中定义分析的名称、输出结果的选项以及其他分析参数。
可以设置分析的时间步长、收敛准则和输出变量等。
9. 运行分析：点击“Run”按钮运行分析。
可以选择单步分析或自动迭代分析。
在运行分析过程中，可以观察到模型的应力、位移、变形等结果。
10. 分析结果查看：完成分析后，可以使用“Visualization”模块查看分析结果。
可以绘制应力云图、应变云图、位移矢量图等，并对结果进行后处理和分析。
以上是ABAQUS的基本操作步骤，当然还有更高级的操作和功能。
在使用ABAQUS时，需要对力学和有限元方法有一定的了解，并在实践中不断积累经验。
ABAQUS有限元软件基本操作说明
Abaqus仿真分析操作说明1.单位一致性(未列出参照国际单位)长度：米(m)力：牛(N)质量：千克(kg)时间：秒(s)强度(压力)：帕(Pa)能量：焦耳(J)密度：千克/立方米(kg/m3)加速度：米/平方秒(m/s2)2.模型(part)的建立首先用三维绘图软件(CAD、PROE、SOLIDEDGE、SOLIDWORKS等)将模型画好。
3.模型(part)导入ABAQUS软件①将模型另存为sat或stp(step)，示意图如下;文件名最好存为英文字母。
②模型另存为sat或stp(step)格式后，到“选项”进行设置，设置完成后将模型另存好(存放位置自设，能找到就好)，示意图如下;③打开已经安装好的ABAQUS软件，选中左上角“文件→导入→部件”，示意图如下;导出模型单位由mm改为m。
选中后隐藏的部件不能导入ABAQUS软件。
版本设为ABAQUS软件版本。
双击所有参数均为默认，确定就好。
4.模型(part)的参数设置和定义到上面这一步骤，模型导入已经完成，接下来就是一些参数的设置和分析对象的定义。
具体的分析步骤按照下图所示一步一步完成即可。
(1)(2)(3)(4)(6)(5)(7)(1)“属性”步完成材料的定义。
具体参数设置见下图：1．双击“创建材料”2．自定义名称3．自定义材料描述4．在“通用”下双击“密度”进行参数设置5．输入材料密度，单位kg/m3。
6．在“力学”下双击“弹性”进行参数设置。
7．输入材料杨氏模量(Pa)和泊松比(无单位)，单击“确定”完成参数设置。
8．双击“创建截面”，“类别”和“类型”默认。
9．单击“继续”。
10．参数默认，单击“确定”。
11．双击“指定截面”。
12．单击模型指定截面。
13．单击“完成”，完成截面指定。
14．模型变绿，指定截面成功；同时“属性”步参数定义结束。
(2)“装配”步完成分析对象的选定。
具体操作见下图：1．切换到下一步(装配)。
3．选中要分析的部件，单击“确定”，完成“装配”步。
ABAQUS有限元软件基本操作说明
ABAQUS有限元软件基本操作说明1.界面介绍首次打开ABAQUS，会出现图形用户界面(GUI)。
主要分为菜单栏、工具栏、工作区和状态栏。
菜单栏包含所有的操作功能，工具栏提供快捷图标，工作区是进行建模和后处理的主要区域，状态栏显示软件状态和当前操作信息。
2.建立模型在ABAQUS中，可以通过几何建模或导入CAD模型来建立模型。
几何建模可以使用ABAQUS提供的几何工具创建几何体、曲线和点。
导入CAD 模型可以将其他软件中创建的模型导入到ABAQUS中。
3.定义材料属性在模型中定义材料是非常重要的一步。
材料属性包括弹性模量、泊松比、密度、屈服强度等。
可以根据需要选择合适的材料模型，如线弹性、非线弹性、温度依赖等。
4.定义边界条件为了进行有意义的分析，需要定义边界条件。
边界条件包括约束和负载。
约束可以是固定支座、对称边界或加载边界。
负载可以是施加在模型上的力、压力或热荷载。
5.网格划分在分析之前，需要对模型进行网格划分。
网格划分的精度会直接影响分析结果的准确性和计算时间。
ABAQUS提供多种网格划分算法，可以手动划分网格或使用自动网格划分工具。
6.定义分析类型7.运行分析在进行分析之前，需要选择合适的求解器。
ABAQUS提供了多种求解器，包括标准求解器和显式求解器。
选择求解器后，点击运行按钮开始分析。
分析过程中，可以查看日志文件和状态栏中的信息以监控分析进度和结果。
8.后处理分析完成后，可以使用ABAQUS提供的后处理工具进行结果分析。
后处理工具可以显示位移、应力、应变、应力云图等结果，并可以生成动画和报表。
可以对结果进行可视化处理和导出。
9.优化和参数化10.提供的帮助资源以上是ABAQUS软件的基本操作说明。
虽然刚开始可能会有一些困难，但通过不断实践和学习，可以熟练掌握ABAQUS的使用方法，并利用其进行各种工程分析。
《Abaqus教程》课件
06
Abaqus未来发展与展望
人工智能与机器学习在Abaqus中的应用
预测模型
利用机器学习技术，对Abaqus模拟结果进行预测 ，提高预测精度。
自动化优化
结合人工智能算法，实现Abaqus模型的自动优化 ，提高设计效率。
自动化校准
利用机器学习技术，自动校准Abaqus模型的参数 ，减少人工干预。
标准化接口
推动Abaqus的标准化接口发展，促进软件之间的互操作性。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
接触表面处理
在进行接触设置时，需要对接触表面进行处理，如 粗糙度、摩擦系数等，以确保模拟结果的准确性。
接触条件
在模拟过程中，用户需要设定接触条件，如 接触压力、温度等，以控制模拟的边界条件 。
优化设计
优化目标
用户可以根据实际需求设定优化目标，如最小化重量、最大化刚度 等，以实现结构优化设计。
优化算法
02
Abaqus基本操作
启动与退
启动Abaqus
打开Abaqus软件，选择合适的模块 和许可证。
退出Abaqus
完成操作后，选择“文件”菜单中的 “退出”选项，保存更改并关闭软件 。
模型创建
创建模型
在“模型”菜单中选择“创建模型”选项，选择合适的单位和坐标系。
创建部件
在“模型”菜单中选择“创建部件”选项，输入部件名称和尺寸。
材料模型的发展与挑战
01
02
03
新材料模型
随着新材料的发展，需要 开发新的材料模型以适应 模拟需求。
多物理场耦合
实现多物理场（如热、力 、电等）的耦合模拟，提 高模拟精度。
参数的不确定性
abaqus第一讲：ABAQUS基础(课堂PPT)
线性摄动分析 静力/位移分析 动力学应力/位移分析
北京怡格明思工程技术有限公司
8
Innovating through simulation
ABAQUS/Explicit（显式求解器）
ABAQUS/Explicit是利用对事件变化的显示积分求解动态有限元方程。该模块 适合于分析向冲击和爆炸这样短暂、瞬时的动态事件，对高度非线性问题也非常有 效，包括模拟加工成形过程中改变接触条件的问题。以上两种分析模块输入文件的 基本格式是相同的，他们的输出是相似的。
*ELEMENT, TYPE=B21, ELSET=SEATPOST
560, 101, 102, 564, 102, 103 .
单元集SEATPOST 包括单 元560, 564, ...
.
*BEAM SECTION, SECTION=PIPE, MATERIAL=STEEL,
ELSET=SEATPOST 0.12, 0.004
第一讲 ABAQUS基础
王慎平 北京怡格明思工程技术有限公司
北京怡格明思工程技术有限公司
1
Innovating through simulation
什么是有限元?
为了对结构进行分析计算,我们把连续的区域进行离散化,然后利 用计算机的高速计算能力,求解平衡方程组，得到结构对一系列约束和 载荷的响应,从而对结构的性能是否满足要求进行评价,从而对产品的 设计和更改起到指导作用。
北京怡格明思工程技术有限公司
7
Innovating through simulation
ABAQUS/Standard的功 能： 一般分析功能
静态的应力/位移分析： 率不相关响应和率相关（粘弹性/蠕变/粘塑性） 响应 瞬态动力学应力/位移分析 瞬态或稳态热传导分析 瞬态或稳态质量扩散分析
ABAQUS有限元分析从入门到精通(第2版)
02 第二部分 应用案例分析
6 结构静力学分析
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
6.2 桁架结构静力分析
6.4 弹性体的五个基本假设
本章小结
6 结构静力学分析
6.1 结构静力学分析简 介
6.1.1 静力学分析的特点
6.1.2 静力学分析的步骤
6 结构静力学分析
7 接触问题分析
7.1 非线性问题分 类
7.2 圆压头与平板 的接触分析
7.3 接触分析中需 要注意的问题
7.4 过盈装配过程 模拟
本章小结
7 接触问题分析
7.2 圆压头与平板的接触分 析
7.2.1 问题的描述 7.2.2 创建部件 7.2.3 创建材料和截面属性 7.2.4 定义装配件 7.2.5 划分网格 7.2.6 设置分析步
1.5 ABAQUS帮助文档
1.5.1 ABAQUS帮助文 档的内容
1.5.2 如何使用 ABAQUS帮助文档
1 ABAQUS概述
1.6 快速入门实例
1.6.1 问题的描述 1.6.2 启动ABAQUS 1.6.3 创建部件 1.6.4 创建材料和截面属性 1.6.5 定义装配件 1.6.6 设置分析步
6.2 桁架结构静力分析
6.2.1 问题的描述 6.2.2 问题的分析 6.2.3 INP文件
6 结构静力学分 析
6.3 轴对称结构静力 分析
6.3.1 轴对称结构的特点 6.3.2 对称结构分析要素 6.3.3 压力容器应力分析 实例
6 结构静力学分 析
6.5 如何书写INP文件
6.5.1 输入文件的组成和结构 6.5.2 书写input文件的语法和规则 6.5.3 从外存储器中引入模型或者历 史数据 6.5.4 举例 6.5.5 文件的执行 6.5.6 文件的类型介绍和常用指令
Abaqus教程ppt课件
和刚度
破坏模式分析
通过分析破坏过程和破坏形态 ，评估模型的稳定性和可靠性
参数敏感性分析
通过对比不同参数下的结果， 分析各参数对结果的影响程度
，为优化设计提供依据
结果图表
要点一
可视化图表
将结果以可视化图表的形式输出，如曲线图、柱状图、 散点图等
07
abaqus常见问题与解决对策
安装问题
总结词：解决对策
安装程序错误：尝试使用管理员权限安装，或关闭杀 毒软件后再进行安装
软件版本不兼容：了解系统要求，确保所下载的版本 与操作系统版本相匹配
无法启动软件：检查安装路径是否正确，安装过程中 是否出现错误提示
使用问题
总结词：基本用法
材料属性：详细描述如何设置材料属性，包括弹性模 量、泊松比等参数
软件应用领域
汽车工业
ABAQUS在汽车工业中得到了广泛的应用，被用 于车辆的结构强度和刚度分析、车辆碰撞和冲击 分析、车辆振动和噪音分析等。
生物医学工程
ABAQUS在生物医学工程中也有广泛的应用，被 用于医疗器械的性能分析和优化、人体组织的生 物力学模拟等。
航空航天
ABAQUS在航空航天领域也得到了广泛的应用， 被用于飞机结构强度和刚度分析、飞机起落架疲 劳分析、航天器热分析等。
VS
适用范围
ABAQUS被广泛应用于各种工程领域，包 括机械工程、土木工程、电气工程、水利 工程、生物医学工程等，它可以进行各种 复杂物理现象的模拟和分析，如结构力学 、流体动力学、热力学、电磁学等。
软件功能
前处理
ABAQUS提供了强大的前处理模块，可以进行复杂模型的建立和网格划分，支持各种类型 的网格，如四面体网格、六面体网格等，并且可以进行高质量的网格剖分，以满足各种复 杂分析的需求。
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常用的一些有限元软件介绍
ALGOR:大型通用有限元分析， 机械动力仿真软件 ADINA:大型有限元分析软件 ANSYS: 大型通用有限元软件 ABAQUS：大型有限元软件, 广泛模拟性能,杰出的非线性 分析能力 NASTRAN:大型通用有限元分 析软件 FEMLAB: 功能强大的专业有 限元软件包---多重物理量耦 合分析 PROCAST:铸造过程仿真软件 SYSNOISE: 大型声测试分析 软件 FEPG: 国产有限元软件 PAM_CRASH: 碰撞冲击仿真 软件 FLUENT: 流体分析软件 CAD软件：主要是前处理建模 UG:PRO/E:SOLIDWORKS&S OLIDEDGECATIA 以 及 AUTODESK INVENTOR
ABAQUS/CAE简介
ABAQUS/CAE是完整的ABAQUS运行环境 （Complete ABAQUS Environment）, 它为生成ABAQUS模型、交互式地提交和 监控ABAQUS作业以及评估ABAQUS模拟 结果提供了一个风格简明、一致的界面。 ABAQUS/CAE分为若干个功能模块，每 一个模块定义了模拟过程的一个逻辑方 面
鼠标基本示意图
鼠标 按键 的示 意图
完整分析过程的组成
前处理（ABAQUS/CAE或其它软件） 通常的做法是使用ABAQUS/CAE或其它前处理 程序（如ANSYS,PATRAN,PRO/E），以人机交 互方式生成模型 模拟计算 （ABAQUS/Standard、ABAQUS/Explicit） 后处理（ABAQUS/Viewer） 通常可以通过ABAQUS/CAE的可视化模块 ABAQUS/Viewer或其它后处理软件在图形环境 下人机交互式进行
沫、岩石和土壤等
鼠标的基本操作
单击（Click） 按下并快速松开鼠标键，除非特别指出， 均指单击鼠标左键 拖动（Drag） 按住左键移动鼠标 指向（Point） 移动鼠标使光标到达指定项的位置 选取（Select） 使光标指向某一项后，单击左键 [Shift]+单击（Click） 按住[Shift]，单击左键，然后松开[Shift] 键 [Ctrl]+单击（Click） 按住[Ctrl]，单击左键，然后松开[Ctrl]键 ABAQUS/CAE设计使用的鼠标为三键鼠标，也可以使用二键鼠标 二键鼠标的左右两个键相当于三键鼠标中的左右键 同时按下二键鼠标中的两个键相当于三键鼠标中的中键
功能 模块 界面 如图 所示的数据，所 以图形后处理是十分重要的 ABAQUS/CAE的Visualization(可视化)模块 （也另外授权为 ABAQUS/VIEWER）允许 用户应用各种不同的方法观察图形化的结 果，包括变形图、等值线图、矢量图、动 画和X—Y曲线图 也允许用户创建一个输出数据的表格报告
完整分析过程示意图
完 整 分 析 过 程 如 图 所 示
ABAQUS分析模型的组成
ABAQUS模型通常由若干不同的部分组成，他们共同描 述了所分析的物理问题和需要获得的结果 一个分析模型至少要包含如下的信息： 离散化的几何形体（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）和 输出要求 （output requests）
ABAQUS的简单介绍
ABAQUS是国际上最先进的大型通用有限元计算分析软件之一，
是美国ABAQUS公司（原Hibbitt,Karlsson&Sorensen,Inc）的产品 特别是它的非线性力学（几何、材料、接触）分析功能具有世界 领先水平，在北美、欧洲和亚洲许多国家的机械、化工、土木、 水利、材料、航空、船舶、冶金、汽车、电气工业设计等领域中 得到广泛的应用 它可以进行结构的静态和动态分析，如应力、变形、振动、冲击、 热传导和对流、质量扩散、声波、力电耦合分析等 它具有丰富的单元模式 ，它具有丰富的单元模式，如杆、梁、刚 架、板壳、实体、无限体元等 可以模拟广泛的材料性能，如金属、橡胶、钢筋混凝土、弹性泡
ABAQUS有限元软件使用知识
山东大学机械工程学院 2019.07
有限元法的简单回顾
任何有限元模拟的第一步都是用一个有限单元 （finite element）的集合来离散（discretize） 结构的实际几何形状，每一个单元代表这个实 际结构的一个离散部分。 这些单元通过共同节点（node）来连接。节点 和单元的集合称为网格（mesh）。在一个特定 网格中的单元数目称为网格密度（mesh density）。 在应力分析中，每个节点的位移是ABAQUS计 算的基本变量。一旦节点位移已知，这个单元 的应力和应变就可以很容易求出
工具区（Toolbox area） 画布和作图区（Canvas and drawing area） 视区（Viewport） 提示区（Prompt area） 信息区（Message area） 命令行接口（Command line interface）
ABAQUS6.4主窗口界面
ABAQ US6. 4主窗 口如 图所 示
单位制的选取
一般 建议 采用 国际 单位 制
功能模块
Part（部件） Property（特性） Assembly（装配） Step（分析步） Interaction（相互作 用） Load（载荷） Mesh(网格) Job（作业） Visualization(可视化) Sketch（草图）
功能模块界面
ABAQUS/CAE6.4界面
C：创建一个新 的分析模型 O：打开以前存 储过的模型或输 出数据库文件 R：打开一个包 含ABAQUS/CAE 命令的文件 S：从在线文档 中启动辅助教程
主窗口的组成部分
用户通过主窗口与 ABAQUS/CAE进行交 互。主窗口的组成部 分如下：
标题栏（Title bar） 菜单栏（Menu bar） 工具栏（Toolbar） 环境栏（Context bar）