《ABAQUS动力学有限元分析指南》张文元3
ABAQUS有限元分析方法
一. 有限单元法的基本原理
有限元方法的基本思路是：化整为零，积零为整。即应用有限元
二 ABAQUS简介
ABAQUS是建立在有限元方法上的强大的工程计算软件。 能解决从简单的线性问题和困难的非线性问题，可以绘画任何 存在的几何形状，而且能够模拟大多数工程材料的行为，是一 个通用的计算工具。 它不仅能解决结构力学问题，而且能够模拟热传导，辐射 和声音传播。它能解决一大批工程实际中所遇到的结构分析问 题，对固体，结构及结构-流体系统做静、动位移和应力进行 线性和非线性分析。 程序包括的单元类型有：桁元、二维平面应力和平面应变 元、三维平面应力元、等参梁元、板/壳元及二维、三维流体 元等。 交异性线弹性、弹塑性材料（包 括等向强化，随动强化和混合强化）等。 ABAQUS是一个模块存贮计算的解题程序。方程是按块处 理的，输入数据分成许多模块，各种复杂的分析都可以通过不 同的模块的组合来处理，因此，它可以求解很大的有限元系统。
ABAQUS/CAE 模块： 用于分析对象的建模，特性及约束条件
的给定，网格的划分以及数据传输等。
1. ABAQUS/CAE前处理模块：
（1）建立几何力学模型。 （2）给模型赋予材料参数。 （3）建立边界条件。 （4）施加载荷。 （5）划分网格。 （6）定义加载步。 （7）形成Input文件。
非对称四点弯曲试验装置图
能解决从简单的线性问题和困难的非线性问题可以绘画任何存在的几何形状而且能够模拟大多数工程材料的行为是一个通用的计算工具
ABAQUS有限元分析方法简介
有限单元法（The Finite Element Method）简称有限元 （FEM），它是利用电子计算机进行的一种数值分析方法。它在工 程技术领域中的应用十分广泛，几乎所有的弹塑性结构静力学和动 力学问题都可用它求得满意的数值结果。
abaqus有限元分析
Abaqus分析报告（齿轮轴）名称：Abaqus齿轮轴姓名：班级：学号：指导教师：一、简介所分析齿轮轴来自一种齿轮泵，通过用abaqus软件对齿轮轴进行有限元分析和优化。
齿轮轴装配结构图如图1，分析图1中较长的齿轮轴。
图1.齿轮轴装配结构图二、模型建立与分析通过part、property、Assembly、step、Load、Mesh、Job等步骤建立齿轮轴模型，并对其进行分析。
1.part针对该齿轮轴，拟定使用可变型的3D实体单元，挤压成型方式。
2.材料属性材料为钢材，弹性模量210Gpa，泊松比0.3。
3.截面属性截面类型定义为solid，homogeneous。
4.组装组装时选择dependent方式。
5.建立分析步本例用通用分析中的静态通用分析（Static，General）。
6.施加边界条件与载荷对于齿轮轴，因为采用静力学分析，考虑到前端盖、轴套约束，而且根据理论，对受力部分和轴径突变的部分进行重点分析。
边界条件：分别在三个轴径突变处采用固定约束，如图2。
载荷：在Abaqus中约束类型为pressure，载荷类型为均布载荷,分别施加到齿轮接触面和键槽面，根据实际平衡情况，两力所产生的绕轴线的力矩方向相反，大小按比例分配。
均布载荷比计算：矩形键槽数据：长度：8mm、宽度：5mm、高度：3mm、键槽所在轴半径：7mm键槽压力面积：S1 = 8x3=24mm2 平均受力半径：R1=6.5mm齿轮数据：=齿轮分度圆半径：R2 =14.7mm、压力角：20°、单个齿轮受力面积：S2 ≈72mm2通过理论计算分析，S1xR1xP1=S2xR2xP2，其中，P1为键槽均布载荷幅值，P2为齿轮均布载荷幅值。
键槽均布载荷幅值和齿轮均布载荷幅值之比约为P1：P2≈6.3 。
取键槽均布载荷幅值为1260,齿轮载荷幅值为200.由于键槽不是平面，所以需要切割，再施加均布载荷。
图3 键槽载荷施加比较保守考虑，此处齿轮载荷只施加到一个齿轮上。
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有限元分析过程.doc
一、有限单元法的基本原理有限单元法（The Finite Element Method）简称有限元（FEM），它是利用电子计算机进行的一种数值分析方法。
它在工程技术领域中的应用十分广泛，几乎所有的弹塑性结构静力学和动力学问题都可用它求得满意的数值结果。
有限元方法的基本思路是：化整为零，积零为整。
即应用有限元法求解任意连续体时，应把连续的求解区域分割成有限个单元，并在每个单元上指定有限个结点，假设一个简单的函数（称插值函数）近似地表示其位移分布规律，再利用弹塑性理论中的变分原理或其他方法，建立单元结点的力和位移之间的力学特性关系，得到一组以结点位移为未知量的代数方程组，从而求解结点的位移分量. 进而利用插值函数确定单元集合体上的场函数。
由位移求出应变, 由应变求出应力二、ABAQUS有限元分析过程有限元分析过程可以分为以下几个阶段1.建模阶段: 建模阶段是根据结构实际形状和实际工况条件建立有限元分析的计算模型――有限元模型，从而为有限元数值计算提供必要的输入数据。
有限元建模的中心任务是结构离散，即划分网格。
但是还是要处理许多与之相关的工作：如结构形式处理、集合模型建立、单元特性定义、单元质量检查、编号顺序以及模型边界条件的定义等。
2.计算阶段:计算阶段的任务是完成有限元方法有关的数值计算。
由于这一步运算量非常大，所以这部分工作由有限元分析软件控制并在计算机上自动完成3.后处理阶段: 它的任务是对计算输出的结果惊醒必要的处理，并按一定方式显示或打印出来，以便对结构性能的好坏或设计的合理性进行评估，并作为相应的改进或优化，这是惊醒结构有限元分析的目的所在。
下列的功能模块在ABAQUS/CAE操作整个过程中常常见到，这个表简明地描述了建立模型过程中要调用的每个功能模块。
“Part（部件）用户在Part模块里生成单个部件，可以直接在ABAQUS/CAE环境下用图形工具生成部件的几何形状，也可以从其它的图形软件输入部件。
abaqus有限元动力学标准算例
《从简到繁，深入理解Abaqus有限元动力学标准算例》1. 引言Abaqus有限元分析软件是一款广泛应用于工程领域的计算机辅助工程（CAE）软件，其中动力学分析是其重要功能之一。
Abaqus有限元动力学标准算例作为该软件的核心模块之一，在工程实践中具有重要意义。
本文将以Abaqus有限元动力学标准算例为主题，逐步深入探讨其原理、应用及工程实践中的价值。
2. Abaqus有限元动力学标准算例的基本概念Abaqus有限元动力学标准算例是Abaqus分析软件中用于动力学分析的一种标准模型。
其基本原理是基于有限元分析理论，通过离散化求解结构动力学问题，包括振动、冲击、动态加载等。
Abaqus有限元动力学标准算例通过精确求解结构在动态加载下的响应，为工程实践中的结构动力学性能评估提供了重要支持。
3. Abaqus有限元动力学标准算例的应用领域Abaqus有限元动力学标准算例广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程、机械制造等领域。
在航空航天领域，Abaqus有限元动力学标准算例可用于模拟飞机在飞行过程中的结构响应，评估飞机的结构性能。
在汽车制造领域，Abaqus有限元动力学标准算例可用于评估汽车在碰撞事故中的结构强度和安全性能。
在建筑工程领域，Abaqus 有限元动力学标准算例可用于分析建筑结构在地震或风载作用下的响应，指导结构设计和改进。
4. Abaqus有限元动力学标准算例的工程价值Abaqus有限元动力学标准算例在工程实践中具有重要价值。
通过模拟结构在动态加载下的响应，可以评估结构的动力学性能，为工程设计和优化提供依据。
Abaqus有限元动力学标准算例可以预测结构在特定工况下的振动响应和疲劳损伤，指导结构材料的选择和使用。
Abaqus有限元动力学标准算例还可以用于事故分析和安全性评估，保障工程结构在各种特殊工况下的可靠性和安全性。
5. 个人观点和理解在我看来，Abaqus有限元动力学标准算例作为Abaqus分析软件的重要功能模块，对工程实践中的结构动力学分析起着至关重要的作用。
abaqus有限元动力学标准算例
abaqus有限元动力学标准算例
在ABAQUS中，有许多标准的有限元动力学算例可以参考。
以下是一些常见的有限元动力学标准算例：
1. 车辆碰撞：模拟两辆车发生碰撞的情况，可以研究对车辆结构和乘员的影响。
2. 地震分析：模拟建筑物或结构在地震中的响应，了解结构的动力性能。
3. 风力荷载：模拟大型建筑物或桥梁在风力荷载下的响应，评估结构的稳定性和安全性。
4. 冲击分析：模拟物体撞击结构的过程，研究结构的破坏行为。
5. 振动模态分析：计算结构的固有频率和模态形态，用于确定结构设计的合理性。
6. 爆炸分析：模拟炸药爆炸引起的冲击波和结构的响应。
以上只是一些常见的有限元动力学标准算例，根据具体需求和研究对象，还可以设计其他类型的动力学算例。
在ABAQUS
软件中，可以根据具体的算例需求选择相应的分析模块和设置参数。
abaqus有限元分析报告
Abaqus有限元分析报告1. 简介在工程领域中，有限元分析是一种常见的数值计算方法，用于解决结构力学问题。
Abaqus是一种常用的有限元分析软件，它提供了强大的求解能力和丰富的后处理功能。
本文档将介绍一个基于Abaqus的有限元分析报告。
2. 模型建立在开始分析之前，我们首先需要建立一个合适的模型。
模型的建立通常包括几何建模、材料属性定义、边界条件设置等步骤。
在本次分析中，我们将以一个简单的弹性力学问题为例进行说明。
2.1 几何建模首先，我们需要根据实际情况绘制结构的几何形状。
Abaqus提供了丰富的建模工具，可以绘制复杂的几何形状。
在本次分析中，我们将使用一个简单的矩形构件作为示例。
*Geometry*Part, name=RectangularPart*Rectangle, name=RectangleProfile, x1=0, y1=0, x2=10, y2=5*End Part2.2 材料属性定义在有限元分析中，材料的力学性质对结果具有重要影响。
在Abaqus中，我们可以通过定义材料属性来描述材料的力学性质。
在本次分析中，我们假设材料为线性弹性材料。
*Material, name=ElasticMaterial*Elastic210000, 0.32.3 边界条件设置边界条件的设置是有限元分析中的关键步骤之一。
它描述了结构在哪些部位受到限制，哪些部位可以自由变形。
在本次分析中，我们将在矩形构件的两侧设置固定边界条件。
*BoundaryRectangleProfile.Left, 1, 1RectangleProfile.Right, 1, 13. 求解过程在完成模型建立后，我们可以开始进行有限元分析的求解过程。
Abaqus提供了多种求解器，可以选择适合问题的求解算法和计算资源。
3.1 求解器选择在Abaqus中，我们可以通过选择合适的求解器来进行求解。
常见的求解器包括静态求解器、动态求解器等。
abaqus有限元实验报告
abaqus有限元实验报告Abaqus有限元实验报告引言有限元分析是一种工程分析方法，它通过将复杂的结构分割成许多小的有限元素，利用数值方法来模拟结构的行为。
Abaqus是一款常用的有限元分析软件，广泛应用于工程领域。
本实验报告旨在通过使用Abaqus软件进行有限元实验，分析结构的力学性能，为工程设计提供参考。
实验目的本实验旨在通过Abaqus软件进行有限元分析，研究结构在不同载荷下的应力、应变和变形情况，探讨结构的强度和稳定性，为工程设计提供依据。
实验步骤1. 确定实验模型：选择适当的结构模型，包括几何形状、材料性质等。
2. 建立有限元模型：使用Abaqus软件建立结构的有限元模型，包括网格划分、边界条件等。
3. 施加载荷：根据实验要求，施加不同的载荷条件，如静载荷、动载荷等。
4. 进行分析：通过Abaqus软件进行有限元分析，得出结构在不同载荷下的应力、应变和变形情况。
5. 结果分析：对实验结果进行分析，评估结构的强度和稳定性。
实验结果通过Abaqus软件进行有限元分析，得出了结构在不同载荷下的应力、应变和变形情况。
实验结果表明，在静载荷作用下，结构的应力分布均匀，变形较小；在动载荷作用下，结构的应力分布不均匀，存在局部应力集中现象。
通过对实验结果的分析，可以评估结构的强度和稳定性，为工程设计提供依据。
结论本实验通过Abaqus软件进行了有限元分析，研究了结构在不同载荷下的应力、应变和变形情况。
实验结果表明，在不同载荷条件下，结构的力学性能存在差异，需要针对不同情况进行合理设计。
本实验为工程设计提供了参考依据，也为Abaqus软件在工程实践中的应用提供了实验数据。
总结通过本次有限元实验，我们深入了解了Abaqus软件在工程分析中的应用，研究了结构在不同载荷下的力学性能。
有限元分析是一种重要的工程分析方法，通过模拟结构的行为，为工程设计提供依据。
希望通过本实验报告的分享，能够对工程领域的同行们有所帮助。
基于ABAQUS离心叶轮应力的有限元分析
基于ABAQUS离心叶轮应力的有限元分析徐诗辉;彭友余;田小燕;买靖东;匡晋安【摘要】通过对叶轮自然频率的提取可以得到结构的基本周期。
将叶轮载荷的施加周期与基本周期作出对比，可确定叶轮的分析类型为瞬态动力响应或稳态静力分析。
作为叶轮的稳态静力分析，需要考虑三个问题：起始阶段旋转加速度引起的应力；起始阶段之后恒定旋转速度引起的向心力；上述两项引起应力效应的叠加。
通过这些分析能为叶轮选择材料与减重。
%Basic cycle of impeller framework can be gained through extraction of natural frequency . It can be ascertained that analysis type is either transient dynamic response or steady static analysis through contrasting append cycle of impeller and basic cycle.As steady static analyse of impeller, three question must be considered:stress generating by rotary acceleration at start stage; centripetal force generating by constant rotary speed behind start stage;domino effect generating by combination of the previous two type. Impeller material can be selected and mass can be lightened through these analysis.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P19-22)【关键词】叶轮;基本周期;稳态静力;应力叠加【作者】徐诗辉;彭友余;田小燕;买靖东;匡晋安【作者单位】中国北方车辆研究所，北京 100072;中国北方车辆研究所，北京100072;中国北方车辆研究所，北京 100072;中国北方车辆研究所，北京 100072;中国北方车辆研究所，北京 100072【正文语种】中文【中图分类】TH452CLC NO.:TH452 Documentcode:A ArticleID:1671-7988(2014)04-19-带有旋转部件的结构，它们的动力学行为分析需要一种特殊的模型，此模型包括旋转部件、静子部件和不同的连接部件。
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;4. 模型(part)的参数设置和定义导出模型单位由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。
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)“属性”步完成材料的定义。
具体参数设置见下图：(1)(2)(3)(4)(5)(7)(6)1．双击“创建材料”2．自定义名称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”。
(2)“装配”步完成分析对象的选定。
具体操作见下图：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。
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。