ABAQUS中Standard分析模块和Explicit分析模块的区别比较及选择
ABAQUS简介

ABAQUS是一套功能强大的基于有限元方法的工程模拟软件ABAQUS是一套功能强大的基于有限元方法的工程模拟软件,其解决问题的范围从相对简单的线性分析到极富挑战性的非线性模拟等各种问题。
ABAQUS具备十分丰富的、可模拟任意实际形状的单元库;ABAQUS也具有相当丰富的材料模型库,可以模拟大多数典型工程材料的性能,其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩的弹性泡沫,以及地质材料,例如土壤和岩石等。
作为一种通用的模拟工具,ABAQUS不仅能够解决结构分析(应力/位移)问题。
而且能够模拟和研究包括热传导、质量扩散、电子部分的热控制(热电耦合分析)、声学分析、岩土力学分析(流体渗透/应力耦合分析)及压电介质分析等广阔领域中的问题。
ABAQUS为用户提供了广泛的功能,使用起来又非常简单。
即便是最复杂的问题也可以很容易地建立模型。
例如,对于复杂多部件问题,通过对每个部件定义合适的材料模型,然后将它们组装成几何构形。
对于大多数模拟,包括高度非线性问题,用户仅需要提供如结构的几何形状、材料性质、边界条件及载荷工况这些工程数据。
在非线性分析中,ABAQUS能自动选择相应载荷增量和收敛限度。
他不仅能够选择合适参数,而且能连续调节参数以保证在分析过程中有效地得到精确解。
用户通过准确的定义参数就能很好的控制数值计算结果。
ABAQUS 有两个主求解器模块— ABAQUS/Standard 和 ABAQUS/Explicit。
ABAQUS 还包含一个全面支持求解器的图形用户界面,即人机交互前后处理模块— ABAQUS/CAE 。
ABAQUS 对某些特殊问题还提供了专用模块来加以解决。
ABAQUS被广泛地认为是功能最强的有限元软件,可以分析复杂的固体力学结构力学系统,特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。
ABAQUS不但可以做单一零件的力学和多物理场的分析,同时还可以做系统级的分析和研究。
ABAQUS软件简介

ABAQUS软件简介ABAQUS是一个强大的有限元软件,可以计算和分析复杂的固体力学和结构力学系统,模拟大型和复杂的模型,并处理高度非线性的问题。
该软件不仅可以对单一零件进行力学和多物理场分析,还可以完成系统级的分析和研究。
由于该软件的分析能力很强大,以及在模拟复杂系统方面非常可靠,其广泛应用于各国的研究中心,在现代高科技新产品开发过程中发挥着巨大的作用。
ABAQUS的学习和运用阶段都是很快的过程,便于为比较复杂的问题建立其起来模型。
同时,ABAQUS也具有十分富厚的单元库,可以模拟非常多的几何造型,其富厚的材料模型库可以模拟非常多的工程上用到的材料,包括金属、合金材料、复合材料以及可压缩的弹性泡沫等等。
ABAQUS作为一个常用的模拟分析工具,其不仅能够解决结构分析(应力/位移)问题,而且其在分析热传导、电子元器件的热控制等领域也有广泛的运用。
ABAQUS有两个主求解器模块ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit。
ABAQUS还包含一个全面支持求解器的图形用户界面,即人机交互前后处理模块ABAQUS/CAE。
ABAQUS对某些特殊问题还提供了专用模块来加以解决。
(1)ABAQUS/CAE模块是ABAQUS软件中的一个处理模块,可以通过交互式图形操作,来方便快捷地建立分析模型,为各部件定义材料属性、定义分析步、边界条件和载荷等参数。
该模块还具有强大的划分网格的功能,并可以检验所划分网格的质量。
提交分析作业后,可以对计算过程进行监视和控制。
计算完成后可以进入后处理模块查看分析结果。
(2)ABAQUS/Standard模块能够求解大多数线性和非线性问题,包括动态分析、静态分析,复杂的非线性耦合物理场分析等。
(3)ABAQUS/Explicit模块可以进行显式动态分析,它适用于求解复杂非线性动力学问题和准静态问题,将上述二者结合适用,结合二者的隐式和显式求解技术,可以求解更广泛的实际问题。
ABAQUS功能模块介绍

e n i l n o A E F
ABAQUS 处理热传导和接触的能力以及 用户子程序的使用使复杂模拟得以顺利 实现。例如在霍尼韦尔 (Honeywell) 中 的应用:涉及电子封装中焊点,真空条 件下接触体间碳质电阻升温的问题。
不同物理现象间的相互作用, 如热固 耦合,热电耦合,压电耦合,多孔介 质的流固耦合, 压力作用下的流体和 结构耦合, 声固耦合等分析, 也能够 进行模拟。 对于以上或其它非线性分 析,ABAQUS/Standard 会自动调 整收敛准则和时间步长来确保解的 精确性。 材料库和单元库 ABAQUS/Standard 拥有一个丰富 的材料模型库和单元库, 并能以任何 合理的形式结合使用。 除了许多常用 的材料和单元, 这些库还包括为特殊 应用而开发的材料和单元, 提供极大 的建模便利,具有代表性的有: y 具 有 穆 林 效 应 ( Mullins effect)的材料模型,可以精 确模拟橡胶材料中的损伤和 老化。 y 实体壳单元, 它拥有一个实体 单元的拓扑结构, 在接触和弯 曲交互作用的情况下它能提 供精确的解答。 y 垫片单元, 为垫圈和其它在厚 度方向上有复杂非线性行为 的组件提供一个有效的建模 方法。
此图引自 Dana 公司,显示了一个发动 机阀门盖的完全声固耦合分析结果。下 图显示了盖表面的位移,上图显示了周 围空气的声压。
e n i l n o A E F
协调传统数据和现有的分析 传统数值分析过程和工作流程是多 年之前开发的, 其中包含了一些受当 时软硬件能力限制而被迫做出的假 设。利用 ABAQUS/Standard 升级 这些分析过程可以实现生产效率和 分析精度的本质提高。总体而言,这 种提高过程是直线式的,因为 ABAQUS/Standard 很好地得到许 多常用的前后处理器的支持, 并且它 和 NASTRAN 相互兼容,具备完全 对 应 的 模 型 导 入 能 力 和 以 NASTRAN 文件格式输出结果的能 力。
ABAQUS简介

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1.4 ABAQUS/CAE的其它特征
3D XML输出
可以输出为3D XML格式 的数据 生成的3D图像可以嵌入到 应用程序中, 例如email、 网页、word以及ppt。
• Abaqus模型的3D XML 图像 也可以在CATIA V5观看
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1.3 ABAQUS/CAE的基本特征
北京怡格明思工程技术有限公司
1.3 ABAQUS/CAE的基本特征
将建模、分析、作 业管理和结果评估 无缝集成。 为可用的Abaqus求 解器提供最完整的 界面。 使用中性数据库文 件,使得数据库文 件与计算机无关。 可以为具体的应用 系统定制界面。
因为专注, 所以卓越!
第一讲 ABAQUS简介
主要内容
1.1 ABAQUS的创立与发展 1.2 ABAQUS的主要模块 1.3 ABAQUS/CAE的基本特征 1.4 ABAQUS/CAE的其它特征 1.5 启动ABAQUS/CAE 1.6 重要的ABAQUS/CAE术语 1.7 ABAQUS/CAE用户手册 1.8 模型树 练习1:利用模型树定义模型
输入文件被分为两个部分:模型数据和历程数据。
• 模型数据(*.cae) • 历程数据(*.jnl)
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1.4 ABAQUS/CAE的其它特征
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ABAQUS/CAE的其它特征
2005年加入达索集团(Dassault Systemes)
SIMULIA是达索的注册商标,专注于提供模拟现实世 界仿真技术的解决方案
• Unified FEA 统一的有限元 • Multiphysics 多物理场分析 • SLM 仿真生命周期管理
Abaqus显式非线性动态分析

2012-11-14 11:43 by:Abaqus教程来源:广州有道有限元Abaqus显式非线性动态分析——ABAQUS/Explicit适用的问题类型显式动态程序对于求解广泛的、各种各样的非线性固体和结构力学问题是一种非常有效的工具。
它常常对隐式求解器是一个补充,如ABAQUS/Standard;从用户的观点来看,显式与隐式方法的区别在于:•显式方法需要很小的时间增量步,它仅依赖于模型的最高固有频率,而与载荷的类型和持续的时间无关。
通常的模拟需要取10,000至1,000,000个增量步,每个增量步的计算成本相对较低。
•隐式方法对时间增量步的大小没有内在的限制;增量的大小通常取决于精度和收敛情况。
典型的隐式模拟所采用的增量步数目要比显式模拟小几个数量级。
然而,由于在每个增量步中必须求解一套全域的方程组,所以对于每一增量步的成本,隐式方法远高于显式方法。
了解两个程序的这些特性,能够帮助你确定哪一种方法是更适合于你的问题。
ABAQUS/Explicit适用的问题类型在讨论显式动态程序如何工作之前,有必要了解ABAQUS/Explicit适合于求解哪些类问题。
贯穿这本手册,我们已经提供了贴切的例题,它们一般是应用ABAQUS/Explicit求解的如下类型问题:高速动力学(high-speed dynamic)事件最初发展显式动力学方法是为了分析那些用隐式方法(如ABAQUS/Standard)分析起来可能极端费时的高速动力学事件。
作为此类模拟的例子,在第10章“材料”中分析了一块钢板在短时爆炸载荷下的响应。
因为迅速施加的巨大载荷,结构的响应变化的非常快。
对于捕获动力响应,精确地跟踪板内的应力波是非常重要的。
由于应力波与系统的最高阶频率相关联,因此为了得到精确解答需要许多小的时间增量。
复杂的接触(contact)问题应用显式动力学方法建立接触条件的公式要比应用隐式方法容易得多。
结论是ABAQUS/Explicit能够比较容易地分析包括许多独立物体相互作用的复杂接触问题。
abaqus的standard

abaqus的standard
Abaqus Standard是由达索系统公司(Dassault Systemes)开
发的有限元分析软件Abaqus的一个版本。
Abaqus Standard提供了
广泛的建模和分析功能,用于解决结构、热、电、磁、地基和多物
理场耦合等领域的工程问题。
该软件被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、能源、制造等行业。
Abaqus Standard具有强大的非线性分析能力,能够处理大变形、大应变、接触、材料非线性、几何非线性、大变位等问题。
它
支持多种材料模型,包括弹性、塑性、粘弹性、损伤、断裂等模型,可以模拟各种复杂的材料行为。
此外,Abaqus Standard还包括了
丰富的元件库,用户可以根据具体问题选择合适的元件进行建模和
分析。
在分析求解方面,Abaqus Standard采用了显式和隐式两种求
解器。
显式求解器适用于高速冲击、爆炸、碰撞等瞬态动力学问题,而隐式求解器则适用于静态、稳态、动态、热分析等问题。
用户可
以根据具体问题的特点选择合适的求解器进行分析。
总的来说,Abaqus Standard作为有限元分析领域的一款领先
软件,具有广泛的应用前景和强大的分析能力,能够帮助工程师和科研人员解决复杂的工程问题。
(仅供参考)《ABAQUS-有限元分析常见问题解答》常见问题汇总

第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题第一篇基础篇第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题1.1 Abaqus 的基本约定1.1.1 自由度的定义【常见问题1-1】Abaqus 中的自由度是如何定义的?1.1.2 选取各个量的单位【常见问题1-2】在 Abaqus 中建模时,各个量的单位应该如何选取?1.1.3 Abaqus 中的时间【常见问题1-3】怎样理解 Abaqus 中的时间概念?第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题1.1.4 Abaqus 中的重要物理常数【常见问题1-4】Abaqus 中有哪些常用的物理常数?1.1.5 Abaqus 中的坐标系【常见问题1-5】如何在 Abaqus 中定义局部坐标系?1.2 Abaqus 中的文件类型及功能【常见问题1-6】Abaqus 建模和分析过程中会生成多种类型的文件,它们各自有什么作用? 【常见问题1-7】提交分析后,应该查看 Abaqus 所生成的哪些文件?1.3 Abaqus 的帮助文档1.3.1 在帮助文档中查找信息【常见问题1-8】如何打开 Abaqus 帮助文档?第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题【常见问题1-9】Abaqus 帮助文档的内容非常丰富,如何在其中快速准确地找到所需要的信息?1.3.2 在 Abaqus/CAE 中使用帮助【常见问题1-10】Abaqus/CAE 的操作界面上有哪些实时帮助功能?【常见问题1-11】Abaqus/CAE 的 Help 菜单提供了哪些帮助功能?1.4 更改工作路径【常见问题1-12】Abaqus 读写各种文件的默认工作路径是什么?如何修改此工作路径?1.5 Abaqus 的常用 DOS 命令【常见问题1-13】Abaqus 有哪些常用的 DOS 命令?第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题1.6 设置 Abaqus 的环境文件1.6.1 磁盘空间不足【常见问题1-14】提交分析作业时出现如下错误信息,应该如何解决?***ERROR: UNABLE TO COMPLETE FILE WRITE. CHECK THAT SUFFICIENT DISKSPACE IS AVAILABLE. FILE IN USE AT F AILURE IS shell3.stt.(磁盘空间不足)或者***ERROR:SEQUENTIAL I/O ERROR ON UNIT 23, OUT OF DISK SPACE OR DISK QUOTAEXCEEDED.(磁盘空间不足)1.6.2 设置内存参数【常见问题1-15】提交分析作业时出现如下错误信息,应该如何解决?***ERROR: THE SETTING FOR PRE_MEMORY REQUIRES THAT 3 GIGABYTES OR MOREBE ALLOCATED BUT THE HARDWARE IN USE SUPPORTS ALLOCATION OF AT MOST 3GIGABYTES OF MEMORY. EITHER PRE_MEMORY MUST BE DECREASED OR THE JOBMUST BE RUN ON HARDWARE THAT SUPPORTS 64-BIT ADDRESSING.(所设置的pre_memory 参数值超过3G,超出了计算机硬件所能分配的内存上限)或者***ERROR: THE REQUESTED MEMORY CANNOT BE ALLOCATED. PLEASE CHECK THESETTING FOR PRE_MEMORY. THIS ERROR IS CAUSED BY PRE_MEMORY BEINGGREATER THAN THE MEMORY AVAILABLE TO THIS PROCESS. POSSIBLE CAUSES AREINSUFFICIENT MEMORY ON THE MACHINE, OTHER PROCESSES COMPETING FORMEMORY, OR A LIMIT ON THE AMOUNT OF MEMORY A PROCESS CAN ALLOCATE.(所设置的 pre_memory 参数值超出了计算机的可用内存大小)第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题或者***ERROR: INSUFFICIENT MEMORY. PRE_MEMORY IS CURRENTLY SET TO 10.00MBYTES. IT IS NOT POSSIBLE TO ESTIMATE THE TOTAL AMOUNT OF MEMORY THATWILL BE REQUIRED. PLEASE INCREASE THE VALUE OF PRE_MEMORY.(请增大pre_memory 参数值)或者***ERROR: THE VALUE OF 256 MB THAT HAS BEEN SPECIFIED FORSTANDARD_MEMORY IS TOO SMALL TO RUN THE ANALYSIS AND MUST BEINCREASED. THE MINIMUM POSSIBLE VALUE FOR STANDARD_MEMORY IS 560 MB.(默认的standard_memory 参数值为256 M,而运行分析所需要的standard_memory 参数值至少为560 M)1.7 影响分析时间的因素【常见问题1-16】使用 Abaqus 软件进行有限元分析时,如何缩短计算时间?【常见问题1-17】提交分析作业后,在 Windows 任务管理器中看到分析作业正在运行,但 CPU 的使用率很低,好像没有在执行任何工作任务,而硬盘的使用率却很高,这是什么原因?1.8 Abaqus 6.7新增功能【常见问题1-18】Abaqus 6.7 版本新增了哪些主要功能?第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题1.9 Abaqus 和其它有限元软件的比较【常见问题1-19】Abaqus 与其他有限元软件有何异同?第2章关于 Abaqus/CAE 操作界面的常见问题第2章关于Abaqus/CAE 操作界面的常见问题2.1 用鼠标选取对象【常见问题2-1】在 Abaqus/CAE 中进行操作时,如何更方便快捷地用鼠标选取所希望选择的对象(如顶点、线、面等)?2.2 Tools 菜单下的常用工具2.2.1 参考点【常见问题2-2】在哪些情况下需要使用参考点?2.2.2 面【常见问题2-3】面(surface)有哪些类型?在哪些情况下应该定义面?第2章关于 Abaqus/CAE 操作界面的常见问题2.2.3 集合【常见问题2-4】集合(set)有哪些种类?在哪些情况下应该定义集合?2.2.4 基准【常见问题2-5】基准(datum)的主要用途是什么?使用过程中需要注意哪些问题?2.2.5 定制界面【常见问题2-6】如何定制 Abaqus/CAE 的操作界面?【常见问题2-7】6.7版本的 Abaqus/CAE 操作界面上没有了以前版本中的视图工具条(见图2-6),操作很不方便,能否恢复此工具条?图2-6 Abaqus/CAE 6.5版本中的视图工具条第3章Part 功能模块中的常见问题第3章Part 功能模块中的常见问题3.1 创建、导入和修补部件3.1.1 创建部件【常见问题3-1】在 Abaqus/CAE 中创建部件有哪些方法?其各自的适用范围和优缺点怎样? 3.1.2 导入和导出几何模型【常见问题3-2】在 Abaqus/CAE 中导入或导出几何模型时,有哪些可供选择的格式?【常见问题3-3】将 STEP 格式的三维 CAD 模型文件(*.stp)导入到 Abaqus/CAE 中时,在窗口底部的信息区中看到如下提示信息:A total of 236 parts have been created.(创建了236个部件)此信息表明 CAD 模型已经被成功导入,但是在 Abaqus/CAE 的视图区中却只显示出一条白线,看不到导入的几何部件,这是什么原因?第3章Part 功能模块中的常见问题3.1.3 修补几何部件【常见问题3-4】Abaqus/CAE 提供了多种几何修补工具,使用时应注意哪些问题?【常见问题3-5】将一个三维 CAD 模型导入 Abaqus/CAE 来生成几何部件,在为其划分网格时,出现如图3-2所示的错误信息,应如何解决?图3-2 错误信息:invalid geometry(几何部件无效),无法划分网格3.2 特征之间的相互关系【常见问题3-6】在 Part 功能模块中经常用到三个基本概念:基本特征(base feature)、父特征(parent feature)和子特征(children feature),它们之间的关系是怎样的?第3章Part 功能模块中的常见问题3.3 刚体和显示体3.3.1 刚体部件的定义【常见问题3-7】什么是刚体部件(rigid part)?它有何优点?在 Part 功能模块中可以创建哪些类型的刚体部件?3.3.2 刚体部件、刚体约束和显示体约束【常见问题3-8】刚体部件(rigid part)、刚体约束(rigid body constraint)和显示体约束(display body constraint)都可以用来定义刚体,它们之间有何区别与联系?3.4 建模实例【常见问题3-9】一个边长 100 mm 的立方体,在其中心位置挖掉半径为20 mm 的球,应如何建模? 『实现方法1』『实现方法2』第4章Property 功能模块中的常见问题第4章 Property 功能模块中的常见问题4.1 超弹性材料【常见问题4-1】如何在 Abaqus/CAE 中定义橡胶的超弹性(hyperelasticity)材料数据?4.2 梁截面形状、截面属性和梁横截面方位4.2.1 梁截面形状【常见问题4-2】如何定义梁截面的几何形状和尺寸?【常见问题4-3】如何在 Abaqus/CAE 中显示梁截面形状?4.2.2 截面属性【常见问题4-4】截面属性(section)和梁截面形状(profile)有何区别?第4章Property 功能模块中的常见问题【常见问题4-5】提交分析作业时,为何在 DAT 文件中出现错误提示信息“elements have missing property definitions(没有定义材料特性)”?『实 例』出错的 INP 文件如下:*NODE1, 0.0 , 0.0 , 0.02, 20.0 , 0.0 , 0.0*ELEMENT, TYPE=T3D2, ELSET=link1, 1, 2*BEAM SECTION, ELSET=link, MATERIAL= steel, SECTION=CIRC15.0,提交分析作业时,在 DAT 文件中出现下列错误信息:***ERROR:.80 elements have missing property definitions The elements have been identified inelement set ErrElemMissingSection.4.2.3 梁横截面方位【常见问题4-6】梁横截面方位(beam orientation)是如何定义的?它有什么作用?【常见问题4-7】如何在 Abaqus 中定义梁横截面方位?【常见问题4-8】使用梁单元分析问题时,为何出现下列错误信息:***ERROR: ELEMENT 16 IS CLOSE TO PARALLEL WITH ITS BEAM SECTION AXIS.第4章Property 功能模块中的常见问题DIRECTION COSINES OF ELEMENT AXIS 2.93224E-04 -8.20047E-05 1.0000. DIRECTIONCOSINES OF FIRST SECTION AXIS 0.0000 0.0000 1.0000。
Abaqus模块介绍

美国 ABAQUS 软件公司北京代表处华贸中心 2 号写字楼,707-709 室 中国,北京 100016 电话:(8610) 6536 2345 传真:(8610) 6598 9050ABAQUS模块简介ABAQUS 有两个主分析模块——ABAQUS/Standard 和 ABAQUS/Explicit,ABAQUS 也包含一个具 有交互作用的图形模块——ABAQUS/CAE,他提供了 ABAQUS 图形界面的交互作用工具。
ABAQUS/CAE(前后处理) ABAQUS/CAE 是 ABAQUS 有限元分析的前后处理模块,也是建模、分析和仿真的人机交互平台。
该模块根据结构的几何图形生成网格,将材料和截面的特性被分配到网格上,并施加载荷和边界条件。
该模块可以进一步将生成的模型投入到后台的分析模块运行,对运行情况进行监测,并对计算结果进行 后处理。
ABAQUS/CAE 的后处理支持 ABAQUS 分析模块的所有功能,并且对计算结果的描述和解释提 供了范围很广的选择,除了通常的云图,等值线和动画显示之外,还可以用列表,曲线等其他常用工具 的来完成工程显示。
该模块的许多独特功能与特点,例如 CAD 建模方式、参数化建模、适应设计者要求 的数据管理系统等极大的方便了 ABAQUS 的使用者。
ABAQUS/Standard(通用程序) ABAQUS/Standard 是一个通用分析模块,它能够求解广泛的线性和非线性问题,包括结构的静态、 动态、 热和电反应等。
对于通常同时发生作用的几何、 材料和接触非线形采用自动控制技术处理。
ABAQUS 拥有 CAE 工业领域最为广泛的材料模型,它可以模拟绝大部分工程材料的线形和非线形行为,而且任何 一种材料都可以和任何一种单元或复合材料的层一起用于任何合适的分析类型。
ABAQUS/Explicit(显示分析) ABAQUS/Explicit 是利用对事件变化的显示积分求解动态有限元方程。
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ABAQUS中Standard分析模块和Explicit分析模块的区别比较及选择
1、ABAQUS各模块介绍
ABAQUS有两个主要的分析模块:ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit。
其中ABAQUS/Standard 还有两个特殊用途的附加分析模块:ABAQUS/Aqua和ABAQUS/Design。
另外,还有ABAQUS分别与ADAMS/Flex,C-MOLD和Mold flow的接口模块:ABAQUS/ADAMS,ABAQUS/C-MOLD和ABAQUS/ MOLDFLOW。
ABAQUS/CAE是完全的ABAQUS工作环境模块,它包括了ABAQUS模型的构造,交互式提交作业、监控作业过程以及评价结果的能力。
ABAQUS/Viewer是ABAQUS/CAE的子集,它具有后处理功能。
ABAQUS/Standard是一个通用分析模块,它能够求解领域广泛的线性和非线性问题,包括静力、动力、热和电问题的响应等。
ABAQUS/Explicit是用于特殊目的分析模块,它采用显式动力有限元列式,适用于像冲击和爆炸这类短暂,瞬时的动态事件,对加工成形过程中改变接触条件的这类高度非线性问题也非常有效。
两个分析模块的ABAQUS/CAE界面是一样的,两个模块的输出也是类似的,不论哪个模块都可以采用可视化图形进行后处理。
ABAQUS/CAE(Complete ABAQUS Environment)是ABAQUS的交互式图形环境,用它可方便而快捷地构造模型,只需生成或输入要分析结构的几何形状,并把它分解为便十网格化的若干区域。
并对几何体赋十物理和材料特性、荷载以及边界条件。
ABAQUS/CAE具有对几何体划分网格的强大功能,并可检验所形成的分析模型。
一旦模型生成,ABAQUS/CAE可提交并监控要分析的作业,可视化模块就可用来显式结果。
2、ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit的比较
ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit都具有解决广泛的各种类型问题的能力。
对于一个给定的间题,隐式和显式算法的特点决定了采用哪一种算法更适合。
对于采用任何算法都可以解决的间题,求解间题的效率可能决定了采用哪种产品。
下表列出了两者之间的主要区别。
此外,两者的区别还包括:
1)ABAQUS/Standard
没有稳定时间增量的限制:完成指定分析,一般需要较少的时间增量;
因为每个增量步都需要求解线性方程组,所以每个增量步的费用非常昂贵;
适合于模拟与模型的振动频率相比研究响应周期较长的问题;
由于时间增量的限制,使用显式动力学求解效率很低;
用于具有适度非线性的问题,其中非线性是平滑的(比如,塑性);
如果是平滑的非线性响应,Abaqus/Standard需要较少次数的迭代找到收敛解。
2)ABAQUS/Explicit
有稳定时间增量的限制:完成指定分析,一般需要较多的时间增量;
因为不需要求解线性方程组,所以每个增量步的费用较低;
所有的计算费用与单元计算相关;
适合于模拟高速动力学问题;
需要较少的时间增量,隐式动力学效率较低;
对于包含不连续的非线性问题,一般更加可靠;
接触行为是不连续的,并且包含碰撞,对于隐式时间积分,接触和碰撞将产生求解问题;
其它不连续行为包括屈曲和材料失效。
3、隐式(Standard)或者显式(Explicit)方法的选择
隐式或者显式方法之间的选择,很大程度上依赖于问题的性质。
对于许多分析,应该选择ABAQUS/Standard还是ABAQUS/Explicit是比较明显的。
例如,对于求解光滑的非线性问题,ABAQUS/Standard更有效;另一方面,对于波的传播分析,应该明确地选择ABAQUS/Explicit,然而,有一些静态或准静态问题,应用任何程序都能很好地进行模拟。
特别地,有些问题一般是使用ABAQUS/Standard进行求解的,但是由于接触或者材料的复杂性,可能难以收敛,从而导致大量的迭代。
由于每次迭代都需要求解由大量线性方程组成的方程组,所以这些使用ABAQUS/Standard 的分析,其代价是相当大的。
ABAQUS/Standard必须进行通过迭代确定非线性问题的解答,而ABAQUS/Explicit通过由前一增量步的数据显式地前推动力学状态,确定解答无须进行迭代。
应用显式方法,即便对于一个给定的可能需要大量时间增量步的分析,如果同样的分析应用ABAQUS/Standard需要大量的迭代,那么应用
ABAQUS/Explicit进行分析可能是更为有效的。
对于同样的模拟,ABAQUS/Explicit的另一个优点是它需要的磁盘空间和内存远远小于
ABAQUS/Standard。
对于需要比较两个程序计算成本的问题,能节省大量的磁盘空间和内存使得ABAQUS/Explicit更具有吸引力。
从在隐式和显式分析中网格加密的成本角度来看,使用显式方法,机时消耗与单元数量成正比,并且大致与最小单元的尺寸成反比。
由于增加了单元的数量和减小了最小单元的尺寸,因此网格细划增加了
计算成本。
对于显式方法,可以很直接地预测随着网格细划带来的成本增加,而当采用隐式方法时,预测成本是非常困难的。
困难来自于在单元连接和求解成本之间的关系,而在显式方法中不存在这种关系。
应用隐式方法,经验表明对于许多间题的计算成本大致与自由度数目的平方成正比。
所以,只要网格是相对均匀的,随着模型尺寸的增长,显式方法表明比隐式法节省了大量的计算成本,也就是说在尺寸较小时,隐式方法的计算成本更小,而随着尺寸增大到一定值后,显式方法的计算成本反而更小。
4、一般的适用范围(待补充)
隐式方法(standard)
适合于模拟与振型的振动频率相比研究响应周期较长的问题;
用于具有适度非线性问题,其中非线性是平滑的;
显式方法(explicit)
模拟高速动力学问题,需要较少的时间增量;
适合求解冲击,穿透等高度非线性动力响应问题;
对于包含不连续的非线性问题,一般效率高;。