abaqus算例
.
ABAQUS实例操作
吴敏 2013202100035
一、型钢梁建模分析
1.1 问题描述
一型钢梁，尺寸如图所示，利用软件分析其内力。
材料特性：弹性模量E=2.1e11N/m2,泊松比μ=0.3，屈服强度ƒy=3.45e8N/m2。
1.2创建部件
点击创建部件按钮，在对话框中设置参量如右图：模型空间设置为三维的，类型为可变性的，基本特征为实体，可拉伸，比例设为1.
1.2生成三维模型
首先，在二维的环境下，输入横截面的各点坐标，然后再输入深度6m，便可生成如下图型： .
1.3创建材料和截面属性
1.3.1创建材料
先输入弹性模量，泊松比，以及屈服应力，塑性应变，点击确认即可。
1.3.2 创建截面属性并赋予给部件
名字命名为section-beam，种类为实体，类型为均质，其他值保持默认，点 .
击确认，接着选择整个部件，将截面性质赋予之。
1.4 定义装配件
点击装配功能模块，选择部件为非独立实体其他保持为默认值点解确认即可。
1.5 设置分析步
选择分析步模块，点击create instance 在对话框里面，输入名字为step,procedure type
设置为general ，在下拉菜单中选择static general项，保持其他参数不变，点击确认。
1.6 定义荷载和边界条件
选择荷载模块：
①施加荷载
在 create load对话框中，名字设置为load,step项中选择为step,将荷载设置为pressure，其他值保持不变，点击继续，在荷载的大小后面输入3.5e5，其他参数不变，完成荷载的定义。
②定义便捷条件
在对话框中将step 设置为initial,将施加边界条件的方式设置为位移/转角，保持其余参数不变，点击确认。在弹出的对话框中选择U1=U2=UR2=UR3=0，即对选中面 .
施加铰接约束，点击ok。
同样的方式在另一边同样设置。
1.7 划分网格
在列表中选择功能模块，对模型进行网格划分，将环境栏中的object项设为part，即为部件划分网格。
1.7.1分割部件
分割下翼缘和腹板，用点和垂线的方法进行分割，先选中下翼缘和腹板的交点，再选中腹板上一条垂线，点击确认，同样的方法分割上翼缘和腹板。
1.7.2布置边上的种子
在global seeds对话框中在global size后输入0.05，其余参数保持不变，点击应用。
1.7.3 划分网格
点击相应的按钮后，提示区提示给部件划分网格，点击yes。
1.8 递交分析作业
创建作业job后提交分析。顺序为提交--运算--完成，便可查询结果。
后会处理：
①变形图
中间节点应力随时间的变化
.
由图中可以看出：中间结点的应力随时间单调增加，达到水平说明已经屈服。
③最不利节点应力应变关系
.
二、混凝土柱偏压建模分析（主要的步骤）
2.1 问题描述
建立一个高2m，截面尺寸为0.4m×0.4m的短柱受位移荷载分析，
混凝土：抗压强度：ƒc=2.4e7N/m2,抗拉强度ƒt=2.4e6N/m2。
2.2 创建部件
在part模块中，建立三维的模型，首先用一个矩形进行建立，尺寸比例为1，再改变截面的尺寸，最后生成深度为2的柱体，
2.3创建材料和截面性质
2.3.1混凝土的本构关系
受压的关系为： 受拉关系：
18200000 0
22100000 0.0004
24000000 0.0008
24500000 0.0012
23000000 0.002
21500000 0.0024
16600000.0036 .
创建截面属性并赋予给混凝土， 定义装配件、设置分析步，在分析步中将时间限定为20，最初的增量为0.02，最大为1 ，最小为0.0001，的这些步骤基本和第一个实例是一样的。
2.4定义约束
设置了两个参考点，对相应的面进行耦合处理。
2.5定义何荷载和边界条件
荷载施加的是位移荷载，边界条件为一点固定，另一端自由，荷载是偏心的，通过耦合点进行控制荷载点的位置，本题的的偏心位置在（-0.1，-0.1）。
位移何在如下：
0 0.02 21 0.44 41 0.84 0
11300000 0.005 2400000 0
1960000 0.0001
1500000 0.0003
1290000 0.0004
1080000 0.0005
723000 0.0008
484000 0.001 .
1 0.04 22 0.46 42 0.86
2 0.06 23 0.48 43 0.88
3 0.08 24 0.5 44 0.9
4 0.1 25 0.52 45 0.92
5 0.12 26 0.54 46 0.94
6 0.14 27 0.56 47 0.96
7 0.16 28 0.58 48 0.98
8 0.18 29 0.6 49 1
9 0.2 30 0.62 50 1.02
10 0.22 31 0.64 51 1.04
11 0.24 32 0.66 52 1.06
12 0.26 33 0.68 53 1.08
13 0.28 34 0.7 54 1.1
14 0.3 35 0.72 55 1.12
15 0.32 36 0.74 56 1.14
16 0.34 37 0.76 57 1.16
17 0.36 38 0.78 58 1.18
18 0.38 39 0.8 59 1.2
19 0.4 40 0.82 60 1.22
20 0.42
2.5划分网格及提交作业
划分网格是先布置种子的间距为0.05，在进行划分，最后便可提交作业其余参数保持不变。
.
进行后处理：
①云变形图：
由上图可以看出，由于偏心受压，根据力的简化原则，当简化到中心时，会有一个弯矩出现，造成右上侧的应力减小，左下侧应力增大，如图所示。
②应力最大点的应力随时间变化的关系
③受压固定端角点处应力应变关系（负值)
.
三、多层多跨框架分析（主要步骤）
3.1问题描述
用abaqus，分析钢框架在水平荷载的作用下的受力状况。具体尺寸见图。
钢柱的材料特性，弹性模量=2.1e11N/m2,泊松比为0.3，屈服强度为3.45e8N/m2.
.
3.2 创建部件生成二维图形
和前面的实例不一样的就是建立的是二维的图形，基本类型是线，输入每个点得坐标建立四柱三梁的结构。
3.3创建截面和材料性质
材料为为steel，接着输入弹性的相关参数，和塑性的相关参数，就建立了刚的本构关系。
创建界面的形状，为工字钢形状，输入形状的尺寸参数，确认即可。
创建界面属性，种类设置为梁，类型也设置为梁，分别对柱和梁进行设置。
给部件赋予截面属性，选中相应的部件进行赋予界面属性，然后变为绿色，
最后定义结构的方向。
3.4 定义装配和设置分析步
选择装配模块将部件设置为非独立的，确认即可。
设置分析步，将time period
设为70，初始步长为0.2，最小为0.00001，最大为1，其他保持为默认的。
3.5 定义荷载和边界条件
施加荷载，建立Amp-1如下：
0 0 21 0.17 43 -0.4
1 0.15 22 0 44 0
2 0 23 -0.17 45 0.75
3 -0.15 24 0 46 0
4 0 25 0.17 47 -0.75
5 0.15 26 0 48 0 .
完成位移荷载的定义。
施加荷载，将设置的step设置为step-1，下面的选择为位移转角。点击Ok,j将U1，设置为0.09，amplitude,选择为amp-1，完成荷载的定义。
定义边界条件：
将step设置为initial,,其余参数保持不变，点击继续，在弹出的对话框中，选中U1，U2，U3，表示为完全固定。
6 0 27 -0.17 49 0.65
7 -0.15 28 0 50 0
8 0 29 0.17 51 -0.65
9 0.15 30 0 52 0
10 0 31 -0.17 53 0.65
11 -0.15 32 0 54 0
12 0 33 0.5 55 -0.65
13 0.15 34 0 56 0
14 0 35 -0.5 57 1
15 -0.15 36 0 58 0
16 0 37 0.4 59 -1
17 0.2 38 0 60 0
18 0 39 -0.4 61 0.9
19 -0.2 40 0 62 0
20 0 41 0.4 63 -0.9
42 0
abaqus屈曲分析实例
整个计算过程包括2个分析步，第1步做屈曲分析，笫2步做极限强度分析。
第1步：屈曲分析
载荷步定义如下：
Step 1-Initial
Step 2- Buckle
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abaqus屈曲分析报告实例
整个计算过程包括2个分析步，第1步做屈曲分析，第2步做极限强度分析。
第1步：屈曲分析
载荷步定义如下：
Step 1-Initial
Step 2- Buckle
并在Model-Edit Keywords的图中位置加入下面的文字，输出屈曲模态
*nodefile, global=yes
U,
Create job 名称为“Buckling”
点击continue，完成第1步的计算。
第2步：极限强度分析
将“buckle”分析步替换为“riks”分析步
在Basic选项卡中，Nlgeom：选择打开
在Instrumentation选项卡中，定义如下参数，然后点击OK
定义一个新计算工作，输入名称，点击continue
在Parallelization选项卡，选择2个CPU，如下所示，点击OK。
在此编辑Model-edit keywords，删除“第1步”加入的文字“*nodefile,
global=yes
U,”，并在下图位置加入下段文字：
*imperfection, file=buckling, step=1
1, 2.5
点击OK，再保存文件。
最后提交计算。
提取计算结果
进入visualization Module
点击 Create XY data
选择 ODB filed output，点击continue
Position选择 Unique Nodal， CF：point loads选择 CF2，再点击elements/nodes选项卡，选择跨中载荷加载点，最后点击save。
重复上一步操作，Position选择 Unique Nodal， U：spatial displacement选择 U3，再点击elements/nodes选项卡，选择板格中心点，最后点击save。
点击Create XY data, 选择operate on XY data，点击continue
abaqus6.10的计算结果导入patran2010进行疲劳计算实例
Abaqus6.10的计算结果导入Patran2010进行疲劳计算实例
运行平台：windows7 64bit操作系统
软件：Abaqus6.10 64bit, Patran2010 64bit
说明：本例子只是一个示例，所有模型参数都是任意给定的，其合理性不再此例的考虑范围内。
1:首先进行静强度计算，计算结果如下：最大应力109MPa.
2:将结果文件**.fil导入patran2010中，如下图
Abaqus中输出fil结果文件需要在关键字中添加如下内容：
**step:
**
*FILE FORMAT,ASCII 相关参数设置见这里 *Step,name=
……
*output, history, variable=preselect
*EL FILE, frequency=1(试过的模型里面没有这行)
*Node FILE, frequency=1
*Node file
CF, TF, U
*EL FILE, Position=nodes
S
*End step
Patran中查看应力结果如下图
3：启动fatigue求解界面
选择s-n求解
选择2014-HV-T4材料
疲劳计算结果见下图：
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。选择"Job"，然后选择适当的分析类型和求解器参数。在这个实例中，我们选择线性静力学分析和适当的收敛准则。
完成分析设置后，我们可以点击"Run"按钮开始计算。ABAQUS会进行数值求解，并将结果输出为可视化的变形图和应力分布图。
abaqus经典例题集
abaqus经典例题集
下面是一些abaqus的经典例题，以帮助大家更好地理解和掌握这款强大的有限元分析软件。
1.线性弹性问题
例题1：在一个长方形平板上施加均匀分布的载荷，求解板的应力和应变。
解题步骤：
-创建模型，定义几何参数和材料属性；
-划分网格；
-应用边界条件；
-施加载荷；
-求解；
- 后处理，查看结果。
2.非线性问题
例题2：一个简支梁在受力过程中，梁的横截面半径发生变化。求解梁的挠度和应力。
解题步骤：
-创建模型，定义几何参数、材料属性和边界条件；
-划分网格；
-应用材料的本构关系；
-施加载荷；
-求解；
- 后处理，查看结果。
3.热力学问题
例题3：一个平板在均匀温度差的作用下，求解热应力和温度分布。
解题步骤：
-创建模型，定义几何参数、材料属性、边界条件和温度差；
-划分网格；
-应用热力学本构关系；
-施加温度边界条件； -求解；
- 后处理，查看结果。
4.耦合问题
例题4：一个悬臂梁在受到弯曲应力和剪切应力的同时，还受到温度的变化。求解梁的应力和温度分布。
解题步骤：
-创建模型，定义几何参数、材料属性、边界条件、载荷和温度变化；
-划分网格；
-应用耦合场本构关系；
-施加边界条件、载荷和温度边界条件；
-求解；
- 后处理，查看结果。
5.接触问题
例题5：两个物体相互挤压，求解接触面上的应力和接触力。
解题步骤：
-创建模型，定义几何参数、材料属性、边界条件和接触属性；
-划分网格；
-应用接触算法；
-施加边界条件和接触力；
-求解；
- 后处理，查看结果。
通过以上五个经典例题的讲解，相信大家对abaqus的应用有了更深入的了解。在实际应用中，我们应根据具体问题选择合适的分析类型，并灵活运用所学知识。希望大家能在实践中不断提高，成为优秀的有限元分析工程师。
abaqus土木工程实例
abaqus土木工程实例
以下是一个用abaqus进行的土木工程实例：
问题描述：在一个桥梁模型上进行静力分析，计算桥梁在不同荷载条件下的应力和变形。
模型几何：桥梁的总长度为20m，宽度为5m，高度为2m。桥梁由钢材构成。
材料性能：桥梁采用钢材，具有以下材料性能：弹性模量 E =
200 GPa，泊松比ν=0.3。
边界条件：桥梁的两端固定支撑，不能发生位移。
荷载条件：模拟两种荷载情况：自重作用和点荷载作用。
解决方案：
1. 创建模型：
使用abaqus的几何建模工具创建一个长方体，尺寸为20m×5m×2m。
2. 定义材料属性：
在abaqus中创建一个新材料，将其弹性模量设置为200 GPa，泊松比设置为0.3。
3. 定义截面属性：
在abaqus中创建一个截面，将其尺寸设置为5m×2m。
4. 定义边界条件：
在abaqus中选择桥梁模型的两端，设置固定支撑边界条件，以防止位移。
5. 定义荷载条件：
在abaqus中定义两种荷载情况：自重和点荷载。自重荷载可以通过定义单位体积质量来模拟，点荷载可以通过定义节点荷载来模拟。
6. 进行静力分析：
在abaqus中使用静力分析模块进行计算，根据定义的边界条件和荷载条件，计算桥梁的应力和变形。
7. 结果与后处理：
在abaqus中查看计算结果，显示桥梁在不同荷载条件下的应力和变形。可以通过查看结果并进行后处理来分析结果。
这是一个简单的abaqus土木工程实例，其目的是演示如何使用abaqus进行静力分析。实际土木工程模型可能更加复杂，需要更多的步骤和设置来建立和分析模型。
deform中传热计算与abaqus传热计算结果的比较
deform中传热计算与abaqus传热计算结果的⽐较
deform和abaqus传热计算的⽐较
作者：清华⼤学机械系王欣博⼠
设计算例1：
假设管坯初始温度为1200℃，然后在空⽓中散热（考虑对流和表⾯辐射）放置100s时的温度场。两者使⽤完全相同的⽹格和节点，材料参数完全相同（deform的材料密度是内置的，abaqus取为7.8e-9 tonne/mm3），传热的边界条件完全相同：两个软件中设置的对流系数相同，环境温度相同，热辐射的发射率相同。
deform中设置：通过Heat exchange with environment设置管坯与环境的热交换，考虑对流和辐射（图1）。
图1 deform中管坯与环境热交换的设置
计算结果：
图2和图3分别为abaqus和deform计算的温度场，可以看出温度场的最⼩值和最⼤值基本相同，当云图的间隔取为8个时，两者的温度云图图例上间隔点的数值基本相同。再看云图的整体分布也基本相同。图4为取管坯上⼀条线上的点分别基于abaqus和deform计算得到的温度结果⽐较，可见两个软件计算的温度值⾼度吻合，基本是完全重合的。
结论：
abaqus和deform在对流和（表⾯）辐射的计算功能是完全相同的，基于相同的材料和⽹格，相同的散热条件，温度场计算结果完全相同。⾄少表明：Heat exchange withenvironment 这个deform中的功能与abaqus的对流计算是完全相同的结果，另外只要材料中有辐射的发射率，即deform⼀旦选择了Heat exchange with environment则⾃动考虑了辐射计算，貌似没有选项⽤于选择是否考虑辐射。
图2 abaqus 计算第100s 时的温度场
图3 deform 计算第100s 时的温度场 -1000100200300400500600700800
860
880
900920
940T e m p e r a t u r e /°C distance along surface of pipe axis /mm
abaqus屈曲分析结果汇报实例
第1步：屈曲分析
载荷步定义如下：
Step 1-I nitial
Step 2- Buckle
整个计算过程包括2个分析步，第1步做屈曲分析, 2步做极限强度分析
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abaqus介绍_带小例子
abaqus介绍_带⼩例⼦
ABAQUS ⼊门教程
1.什么是有限元
对于连续的实体，或者流体，如果形状，边界条件较复杂，是不能得到位移或者应⼒应变的解析解的，因此提出了利⽤有限个单元（Finite Element）的集合来离散（Discretize）表⽰结构的实际⼏何形状，如下图，该实体由六⾯体单元和四⾯体单元(Element)组成，每⼀个单元代表这个实际结构的⼀个离散部分。单元由节点构成，单元和单元之间通过共有的节点（Node）连接。节点与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），可以很轻易地得到⽹格密度是和计算精度密切相关的，但是过密的⽹格会导致庞⼤的计算量，因此需要根据情况合理确定⽹格尺⼨。
各种单元类型，
不同的单元类型适
⽤于不同的情况。
有限元求解⽅法：
隐式⽅法(Implicit)
由胡克定理得：=-
F Kx其中F代表⼒矩阵，K为刚度矩阵，由每个单元的局部刚度矩阵结合得到，x为位移矩阵，代表每个节点的各个⽅向的位移。隐式⽅法主要就是求解该⽅程。位移法步骤如下：1.结构离散
2.单元分析，形成单元刚度矩阵
3.结构分析，形成总刚度矩阵（包含所有单元刚度矩阵）
4.约束处理
5.求解线性⽅程组，求得节点位移（求得所有节点的位移）
6.根据节点位移求出各个单元的内⼒和应变如下图所⽰，桁架及其离散化模型：
显⽰⽅法（explicit）
显⽰⽅法与隐式⽅法不同，例如应⽤在ABAQUS/Explicit中的显⽰⽅法，并不需要求解⼀套⽅程组或计算整体刚度矩阵。求解式通过动态⽅法从⼀个增量步前推到下⼀个增量步得到的，简单来说，就是假设有⼀个炸弹爆炸的过程，将该过程分成很多个时间增量步，从初始炸弹只有⼀个点开始，根据增量步⼀步步递推计算炸弹的冲击波膨胀的过程。ABAQUS/Explicit适⽤于求解复杂⾮线性动⼒学问题和准静态问题，特别是模拟短暂、瞬时的动态时间，如冲击和爆炸问题。
基于扩展有限元(XFEM)裂缝扩展总结
1
基于扩展有限元（XFEM）裂纹扩展总结
通过四个算例总结了用ABAQUS计算裂纹扩展应用情况。算例1基于XFEM使用虚拟
裂缝闭合技术结合Cohesive单元，实现混凝土基体断裂和钢筋混凝土界面脱层的混合失效
模式；算例2基于XFEM以VCCT准则判断裂缝的开裂扩展，研究了偏荷载作用下不同配
筋率对裂缝扩展方向的影响，并对比了考虑钢筋与混凝土粘结滑移与不考虑粘结滑移的裂缝
扩展情况；算例3则是以粘聚力模型判断裂缝扩展,研究了裂缝扩展情况；算例4对比了
Cohesive和VCCT两种开裂准则下钢筋混凝土（纵、箍筋组合）的裂缝扩展情况。
扩展有限元基本原理
扩展有限元法（XFEM）是在单位分解法的基础上对常规有限元位移逼近函数进行改进
加强，引入附加函数。以二维裂纹（图1）为例，对于裂纹贯穿单元，采用Heaviside函数
来描述裂纹两侧的不连续性；对于裂尖单元，采用裂尖渐进函数来反映裂纹尖端应力的奇异
性。扩展有限元的位移逼近为：
()()()()()()
=
++=
Kiiii
Jiii
IiixfembxFxNaxHxNuxNxu4
1 （1）
式中，I
为所有节点集合，()
xN
i为节点i
的形函数，
iu
为节点i
的标准自由度，J
为裂纹
贯穿单元节点集合（图1中圆圈所示节点），K
为裂尖单元节点集合（图1中方形所示节点），
()
xH
和()
xF
分别为Heaviside形函数和裂尖渐进函数，
ia
和
ib
为相应节点自由度。
图1 扩展有限元中的富集节点
描述裂纹面不连续性的Heaviside形函数可表示为
()
−•
=
otherwise10n)x-(x if1
xH
（2）
2
式中，
x
为点x
到裂纹面最近处的投影，n
为
x
点处的单位外法线向量（如图2所示）。
可以看出，节点位于裂纹面上侧时()
1=xH
，节点位于裂纹面下侧时()
1−=xH
，Heaviside
形函数能较好的描述裂纹面两侧的不连续性。