ABAQUS相关理论概念解读
abaqus概述介绍

abaqus概述介绍Abaqus是由法国达索系统公司(Dassault Systemes)开发的一款基于有限元方法的通用有限元分析(FEA)软件。
该软件在工程领域被广泛应用于结构、热力学、电磁学、流体、声学、地质、生物力学等多个领域的仿真分析中。
Abaqus 具有强大的建模能力和解算能力,可以帮助工程师更好地理解和解决各种工程问题。
Abaqus软件的建模能力包括几何建模、材料属性定义、加载条件设定等。
用户可以通过其图形用户界面(GUI)或命令行界面来创建复杂的几何模型,并按需设置不同的材料属性和加载条件。
Abaqus支持各种材料的建模,如金属、塑料、复合材料等,并提供了丰富的材料模型,包括线性和非线性模型,用于模拟不同材料的行为。
Abaqus具有强大的解算能力,可以处理各种复杂问题。
它基于有限元方法,将复杂的结构分割成小的有限元单元,并根据材料特性和加载条件进行求解。
Abaqus可以计算结构的应力、位移、应变等关键参数,并提供丰富的结果输出,如变形图、应力云图、位移云图等,帮助工程师分析和评估设计方案。
Abaqus还提供了多种分析类型和求解器,以满足不同问题的需求。
例如,静态分析用于计算结构在静态负荷作用下的响应;动态分析用于计算结构在动态负荷作用下的响应;热分析用于计算结构在温度变化下的响应;优化分析用于优化设计方案等。
Abaqus的求解器使用高效的数值算法和迭代方法,以加快求解速度和提高解算精度。
Abaqus还具有强大的后处理能力,用于分析和可视化求解结果。
用户可以对结果进行筛选、裁剪和比较,生成全面的结果报告,并通过动画和图形显示来直观地展示分析结果。
Abaqus还支持与其他软件的集成,可以将其结果导入到其他软件中进行进一步处理和分析。
总之,Abaqus是一款功能强大的通用有限元分析软件,可广泛应用于工程领域的仿真分析中。
它具有强大的建模能力和解算能力,可以帮助工程师更好地理解和解决各种工程问题。
ABAQUS相关理论概念解读

这个东西要比较系统准确的回答还挺难的。
摄动理论早期是主要基于天地的研究,一定程度上有小扰动下结构的响应的含义。
现在的有限元里面的线性摄动主要是说结构的固有模态以及基于模态的响应分析。
本质上你可以这样的理解,比如一个向量,有X,Y,Z三个分量,你通过这些分量做计算,那么都是简单的线性计算。
整个方程组是解耦的。
就好像一个刚度矩阵,你表述的时候表述为X方向KX,Y方向KY,Z方向KZ。
就数学上来说,你可以理解为矩阵的求特征值和特征向量。
这个矩阵就是(K-MW**2),来源于方程MX"+KX=0。
他描述的是结构的固有特性比如刚度,振动特性等,自己多看看吧,这个概念还是非常重要的。
有体会了再来和大家分享。
在进行SET集时定义了要输出的变量,请问:(1)场变量输出结果和历史变量输出结果有什么不同之处(2)究竟什么是场变量输出结果和历史变量输出结果对于这个问题还请大家指点。
在手册里面搜一下:field output,history output不就行了由名字可知道也可以知道点,场输出主要是输出场的结果,是某个时间点的场变化情况。
但是历史输出是输出的整个时间段的变化情况,可以直接给出历程曲线非线性屈曲分析初始缺陷引入方法介绍关键字:*IMPERFECTIONIntroduce geometric imperfections for postbuckling analysis.按照屈曲模态施加初始缺陷的方法:Data lines to define the imperfection as a linear superposition of mode shapes from the results file:First line:Mode number.Scaling factor for this mode.Repeat this data line as often as necessary to define the imperfection as a linear combination of mode shapes.Inp文件格式:初始缺陷的引入分为三个步骤:(1)获取屈曲模态:建立有限元模型,并复制模型待后用,定义分析步step-1(buckle或者Frequency),分析得到屈曲模态。
ABAQUS有限元接触分析的基本概念

CAE(计算机辅助工程)是一门复杂的工程科学,涉及仿真技术、软件、产品设计和力学等众多领域。
世界上几大CAE公司各自以其独到的技术占领着相应的市场。
ABAQUS有限元分析软件拥有世界上最大的非线性力学用户群,是国际上公认的最先进的大型通用非线性有限元分析软件之一。
它广泛应用于机械制造、石油化工、航空航天、汽车交通、土木工程、国防军工、水利水电、生物医学、电子工程、能源、地矿、造船以及日用家电等工业和科学研究领域。
ABAQUS在技术、品质和可靠性等方面具有卓越的声誉,可以对工程中各种复杂的线性和非线性问题进行分析计算。
《ABAQUS有限元分析常见问题解答》以问答的形式,详细介绍了使用ABAQUS 建模分析过程中的各种常见问题,并以实例的形式教给读者如何分析问题、查找错误原因和尝试解决办法,帮助读者提高解决问题的能力。
《ABAQUS有限元分析常见问题解答》一书由机械工业出版社出版。
16.1.1点对面离散与面对面离散【常见问题16-1】在ABAQUS/Standard分析中定义接触时,可以选择点对面离散方法(node-to-surface-dis-cre-tization)和面对面离散方法(surface-to-surfacediscretization),二者有何差别?『解答』在点对面离散方法中,从面(slavesurface)上的每个节点与该节点在主面(mastersurface)上的投影点建立接触关系,每个接触条件都包含一个从面节点和它的投影点附近的一组主面节点。
使用点对面离散方法时,从面节点不会穿透(penetrate)主面,但是主面节点可以穿透从面。
面对面离散方法会为整个从面(而不是单个节点)建立接触条件,在接触分析过程中同时考虑主面和从面的形状变化。
可能在某些节点上出现穿透现象,但是穿透的程度不会很严重。
在如图16-l和图16-2所示的实例中,比较了两种情况。
1)从面网格比主面网格细:点对面离散(图16-1a)和面对面离散(图16-2a)的分析结果都很好,没有发生穿透,从面和主面都发生了正常的变形。
全面介绍ABAQUS有限元分析

全面介绍ABAQUS有限元分析有限元分析软件ABAQUS介绍(一)数值模拟方法介绍一:数值模拟也叫计算机模拟。
它以电子计算机为手段,通过数值计算和图像显示的方法,达到对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题研究的目的,节约时间、成本。
数值模拟的基本步骤:(1)建立数学模型--基本守恒方程(2)建立物理问题模型--前处理建模(3)离散方程--选择离散方法和格式(4)求解方程--选择求解算法(5)编制、调试程序(6)研究结果--后处理(7)改进模型或提出指导方案使用软件分析的优势二、有限元软件的介绍三种数值分析方法:有限元方法,有限差分,有限体积方法有限元分析是对结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。
有限元分析软件目前最流行的有:ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四个比较知名比较大的公司。
有限元软件的对比ANSYS是商业化比较早的一个软件,目前公司收购了很多其他软件在旗下。
ABAQUS专注结构分析,目前没有流体模块。
MSC是比较老(1963)的一款软件目前更新速度比较慢。
ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件,功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。
结构分析能力排名:ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS流体分析能力排名:ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS耦合分析能力排名:ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS性价比排名:ADINA,ABAQUS、ANSYS、MSCANSYS与ABAQUS的对比应用领域:1. ANSYS软件注重应用领域的拓展,目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。
2. ABAQUS则集中于结构力学和相关领域研究,致力于解决该领域的深层次实际问题。
其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可求解器功能(1)对于常规的线性问题,两种软件都可以较好的解决,在模型规模限制、计算流程、计算时间等方面都较为接近。
ABAQUS基础与理论

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HISTORY OUTPUT选项,为模型的选定部分存储一个更为详尽的输出设置。 伪应变能是用以控制沙漏变形的能量,输出变量ALLAE是累加的伪应变能。 因为在板变形时,能量在塑性变形中耗散,总的内能远远大于单独的弹性应 变能。所以,分析中最有意义的是将伪应变能与包括耗散能和弹性应变能的 能量值相比较。后者是总应变能ALLIE,它是所有内能的数量和。伪应变能 约为总应变能的1%,说明沙漏不是一个问题。
一个分析模型至少要包含如下的信息:离散化的几何形体、单元截面属性、 材料数据、载荷和边界条件、分析类型和输出要求。 网格的密度(模型中所有单元和节点的集合称为网格;通常,网格只是实际 结构几何形状的近似表达)——计算进度——计算成本。 单元特性——ABAQUS有广泛的单元库,其中许多单元的几何形状无法完全 由他们的节点坐标来定义。例如:复合材料壳的叠层或工字形梁截面的尺寸 数据就不能通过单元节点来定义。这些附加的几何数据可由单元的物理特性 来定义,对于定义完整的模型几何形状他们是必要的。 ABAQUS计算结果的有效性受材料数据的准确程度和范围的制约。 一个ABAQUS模型只能包含一个装配体。
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ABAQUS/Exlicit
• 在分析过程中,ABAQUS/Explicit可能不能正确使用用户定义的材料数据,为 了有效性,所有以表格形式给出的材料数据将自动地被规则化。在每一个材 料计算点上,材料状态必须通过插值确定,为了计算效率,ABAQUS/Explicit 用等距分布的点组成曲线拟合用户定义的曲线。这些规则化的材料曲线是在 分析中的材料数据。理解在分析中所用的规则化的材料曲线与输入文件中给 定的曲线间可能存在的差距是很重要的。 ABAQUS/Explicit试图用足够多的间隔使得规则化数据与用户定义数据之间的 最大误差小于3%。 为了获得材料响应,ABAQUS/Explicit在规则化数据点之间线性插值,并假定 在输入数据定义的范围之外响应为常数。 除非是平面应力情况,在ABAQUS/Explicit中假设材料完全不可压缩是不可能 的,因为在每个材料计算点上的程序没有施加这种约束的机制。
abaqus解析刚体定义参考点定义结点结合

abaqus解析刚体定义参考点定义结点结合在Abaqus中,刚体是一种特殊的有限元模型,它不受扭曲、变形或体积变化的影响,不会产生应力和应变。
刚体可以用于模拟真实世界中的刚体物体的行为,如机械结构、机器人、汽车、飞机等。
在Abaqus中,我们可以通过定义参考点和定义结点来声明和定义我们的刚体模型。
下面我们来详细了解这两个概念。
1.定义参考点(Reference Point):定义参考点是将刚体与其他模型(如弹性体或壳单元)连接在一起的关键。
它代表了刚体模型的位置和方向。
可以通过三个坐标来定义参考点的位置,也可以通过欧拉角来定义参考点的方向。
在Abaqus 中,定义参考点使用RP定义命令来实现。
2.定义结点(Node):定义结点是刚体的一个重要特性,它代表了刚体的固定点。
在Abaqus中,我们可以给刚体模型添加一个或多个结点,来描述刚体模型的形态和运动。
结点可以用一种特殊的单元类型R3D4(ReferenceThree-Dimensional Solid)来定义,表示一个固定的点。
通过定义结点,我们可以在模型中添加约束、加载等边界条件。
在Abaqus中,刚体模型的定义通常涉及到以下几个方面:1.建立刚体模型:首先,我们需要建立刚体模型,可以通过几何建模软件(如CATIA、SolidWorks等)建立一个刚体模型,并将其导入到Abaqus中。
然后,我们可以使用Abaqus提供的工具对导入的几何模型进行处理和修改,以满足特定的分析需求。
2.定义参考点:一旦我们有了刚体模型,我们就可以在模型中选择一个或多个参考点,用RP命令来定义这些参考点。
在RP命令中,我们需要指定参考点的名称和位置(坐标)。
可以使用绝对坐标或相对坐标来定义参考点的位置。
3.定义结点:接下来,我们需要在刚体模型的合适位置上添加结点。
可以使用命令*NODE来定义结点的坐标。
在定义结点时,我们需要指定结点的编号、坐标和自由度。
由于刚体是固定的,因此结点的自由度为零,即在三个方向上都无法位移。
ABAQUS解析刚和离散刚体使用和区别
ABAQUS解析刚和离散刚体使用和区别首先,我们来了解一下刚体的概念和使用方法。
刚体是指在受力作用下形状和大小不变的物体。
在ABAQUS中,刚体的分析是指考虑物体的刚性响应。
刚体的分析可以用来研究物体的刚性变形、应力和应变分布等问题。
在ABAQUS中,刚体的分析通常包括以下几个步骤:1.几何建模:通过ABAQUS提供的建模工具创建物体的几何模型。
2.材料属性定义:为物体定义材料属性,包括弹性模量、泊松比等。
3.网格划分:将物体划分为小的有限元单元,以便进行数值计算。
4.载荷和边界条件定义:为物体施加外部载荷和边界条件,模拟实际工程中的情况。
5.求解:通过求解器求解物体的刚性响应,并得到结果。
刚体分析的优点是计算速度快,适用于处理大变形的问题。
然而,刚体分析不考虑物体的变形,只考虑其整体移动和旋转,因此不适用于需要考虑物体内部应变分布的问题。
接下来,我们来了解一下离散刚体的概念和使用方法。
离散刚体是指将实际物体离散为多个刚体元素,通过它们之间的连接关系来描述物体的变形和应力分布。
在ABAQUS中,离散刚体主要包括两种元素:离散单元和节点。
离散单元是指通过节点之间的连接关系来描述物体的刚性变形。
节点是实际物体上的点,可以视为刚体的一部分。
离散单元通过节点之间的约束关系来模拟刚体的连接关系。
在ABAQUS中,离散刚体的分析通常包括以下几个步骤:1.几何建模:通过ABAQUS提供的建模工具创建物体的几何模型。
2.材料属性定义:为物体定义材料属性,包括弹性模量、泊松比等。
3.节点定义:在物体的关键位置定义节点,用于描述刚体元素的连接关系。
4.离散单元定义:根据物体的几何形状和连接关系,定义离散单元,确定节点之间的约束关系。
5.载荷和边界条件定义:为物体施加外部载荷和边界条件,模拟实际工程中的情况。
6.求解:通过求解器求解离散刚体的变形和应力分布,并得到结果。
与刚体分析相比,离散刚体分析能够更准确地描述物体的变形和应力分布,适用于需要考虑物体内部应变分布的问题。
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学习知识大全
Abaqus 使用日记Abaqus标准版共有“部件(part)”、“材料特性(propoterty)”、“装配(assemble)”、“计算步骤(step)”、“交互(interaction)”、“加载(load)”、“单元划分(mesh)”、“计算(job)”、“后处理(visualization)”、“草图(sketch)”十大模块组成。
建模方法:一个模型(model)通常由一个或几个部件(part)组成,“部件”又由一个或几个特征体(feature)组成,每一个部分至少有一个基本特征体(base feature),特征体可以是所创建的实体,如挤压体、切割挤压体、数据点、参考点、数据轴,数据平面,装配体的装配约束、装配体的实例等等。
1.首先建立“部件”(1)根据实际模型的尺寸决定部件的近似尺寸,进入绘图区。
绘图区根据所输入的近似尺寸决定网格的间距,间距大小可以在edit菜单sketcher options选项里调整。
(2)在绘图区分别建立部件中的各个特征体,建立特征体的方法主要有挤压、旋转、平扫三种。
同一个模型中两个不同的部件可以有同名的特征体组成,也就是说不同部件中可以有同名的特征体,同名特征体可以相同也可以不同。
部件的特征体包括用各种方法建立的基本特征体、数据点(datum point)、数据轴(datum axis)、数据平面(datum plane)等等。
(3)编辑部件可以用部件管理器进行部件复制,重命名,删除等,部件中的特征体可以是直接建立的特征体,还可以间接手段建立,如首先建立一个数据点特征体,通过数据点建立数据轴特征体,然后建立数据平面特征体,再由此基础上建立某一特征体,最先建立的数据点特征体就是父特征体,依次往下分别为子特征体,删除或隐藏父特征体其下级所有子特征体都将被删除或隐藏。
××××特征体被删除后将不能够恢复,一个部件如果只包含一个特征体,删除特征体时部件也同时被删除×××××2.建立材料特性(1)输入材料特性参数弹性模量、泊松比等(2)建立截面(section)特性,如均质的、各项同性、平面应力平面应变等等,截面特性管理器依赖于材料参数管理器(3)分配截面特性给各特征体,把截面特性分配给部件的某一区域就表示该区域已经和该截面特性相关联3.建立刚体(1)部件包括可变形体、不连续介质刚体和分析刚体三种类型,在创建部件时需要指定部件的类型,一旦建立后就不能更改其类型。
abaqus基本概念汇总
abaqus基本概念汇总以下转载来自simwe仿真论坛,感觉对新手有用!请大家读阅!1. 静力分析中,如果模型中不包含阻尼或与速率相关的材料性质,时间就没有实际的物理意义。
有关时间,除了需要在step中设置时间以外,在load功能模块和interaction模块中还可以创建与时间有关的幅值曲线。
Tools-Amplitude-Create,选择幅值曲线类型,将Time Span设为Step time或Total time。
2. 需要设置参考点的情形Tools-Reference Point离散刚体部件或解析刚体部件都需要为其设置参考点;在Interaction模块中定义刚体约束、显示体约束和耦合约束时,必须指定约束的参考点;对于采用广义平面应变单元(generalized plane strain elements)的平面变形体部件,必须为其指定一个参考点,作为参考节点(reference node)Note:Part模块中每个部件只能定义一个参考点;Assembly、Interaction和Load 模块中可以为装配提定义多个参考点;Mesh中生成单元网格时,参考点将被忽略。
3. 需要创建面的情形Tools-Surface在Interaction模块中定义基于面的接触或约束时,或Load模块中施加压力(Pressure)时,建议为相应区域定义面,并注意命名。
4. 需要定义集合的情形Tools-Set:Property模块中,若一部件包含不同材料,可分别为不同区域建立集合并赋予不同的截面属性Interaction模块中定义基于节点或单元的接触或约束时,可先为相应区域定义集合;Load模块中定义载荷和边界条件时,可先为相应区域定义集合;)定义场变量输出或历史变量输出时,可指定输出某个集合上的计算结果。
Note:在Part和Assembly中都可以定义集合,二者有区别.5. Stp文件格式导入abaqus可能会丢失零部件间的装配关系,而igs格式一般不会出现这类问题6. 两种类型的刚体部件对比:离散刚体部件可以是任意的几何形状,可以为其添加part模块中的各种特征;解析刚体部件只能是较简单的几何形状,计算代价要比离散刚体部件小。
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这个东西要比较系统准确的回答还挺难的。
摄动理论早期是主要基于天地的研究,一定程度上有小扰动下结构的响应的含义。
现在的有限元里面的线性摄动主要是说结构的固有模态以及基于模态的响应分析。
本质上你可以这样的理解,比如一个向量,有X,Y,Z三个分量,你通过这些分量做计算,那么都是简单的线性计算。
整个方程组是解耦的。
就好像一个刚度矩阵,你表述的时候表述为X方向KX,Y方向KY,Z方向KZ。
就数学上来说,你可以理解为矩阵的求特征值和特征向量。
这个矩阵就是(K-MW**2),来源于方程MX"+KX=0。
他描述的是结构的固有特性比如刚度,振动特性等,自己多看看吧,这个概念还是非常重要的。
有体会了再来和大家分享。
在进行SET集时定义了要输出的变量,
请问:
(1)场变量输出结果和历史变量输出结果有什么不同之处
(2)究竟什么是场变量输出结果和历史变量输出结果
对于这个问题还请大家指点。
在手册里面搜一下:field output,history output不就行了
由名字可知道也可以知道点,场输出主要是输出场的结果,是某个时间点的场变化情况。
但是历史输出是输出的整个时间段的变化情况,可以直接给出历程曲线
非线性屈曲分析初始缺陷引入方法介绍
关键字:
*IMPERFECTION
Introduce geometric imperfections for postbuckling analysis.
按照屈曲模态施加初始缺陷的方法:
Data lines to define the imperfection as a linear superposition of mode shapes from the results file:
First line:
Mode number.
Scaling factor for this mode.
Repeat this data line as often as necessary to define the imperfection as a linear combination of mode shapes.
初始缺陷的引入分为三个步骤:
(1)获取屈曲模态:建立有限元模型,并复制模型待后用,定义分析步step-1(buckle或者Frequency),分析得到屈曲模态。
注意此步需要在分析步输出选项中输出相应的节点集合。
输出方法:
*Restart, write, frequency=0 后面写入下面语句:
*Nodefile
U,
(可以直接通过关键字编辑实现)
分析完成后,查看是否生成job-1.fil文件。
(2)屈曲后分析:此步在复制的有限元模型上进行操作,定义分析步(Static General或者Static Riks),写出inp文件,对inp文件进行编辑,引入初始缺陷。
建议在进行屈曲后分析时,如果出现分析不收敛,可以打开“stabilize option”,需要注意的是分析完成之后需要查看能量输出,检查打开稳态选项后能量分布是否合理,验证打开稳态选项的合理性。
在*Boundary之后,*step之前加入关键字及相应语句:
*imperfection,file=job-1,step=1
1,1e-3
2,8e-3
3,6e-4
4,4e-4
5,2e-4
(需在inp中进行编辑,job-1为第一步定义的分析名称,results file 即为job-1.fil文件)
(3)结果对比验证
新手上贴,请多指教。
“stabilize option”,具体含义等可参看帮助文件。
stabilize option.png(17.76 KB, 下载次数: 98)
特征值分析出现too many iteration needed to solve the eigenvalue problem
我也遇到了同样的问题,我把maximum number of iterations后面的值,默认是30,给调大了,然后问题就解决了。
不知道这样调整对不对,有没有什么弊端。
但是我得到的结果还是挺好的。
在STEP模块下,type选择“线性扰动”,接着选择“屈曲”,接下来在打开的对话框里就可以找到maximum number of iterations。