Abaqus個(gè)人使用的心得(一)

Abaqus 使用日記

Abaqus標(biāo)準(zhǔn)版共有“部件（part）”、“材料特性（propoterty）”、“裝配（assemble）”、“計(jì)算步驟（step）”、“交互（interaction）”、“加載（load）”、“單元?jiǎng)澐郑╩esh）”、“計(jì)算（job）”、“后處理（visualization）”、“草圖（sketch）”十大模塊組成。

建模方法：

一個(gè)模型（model）通常由一個(gè)或幾個(gè)部件（part）組成，“部件”又由一個(gè)或幾個(gè)特征體（feature）組成，每一個(gè)部分至少有一個(gè)基本特征體（base feature），特征體可以是所創(chuàng)建的實(shí)體，如擠壓體、切割擠壓體、數(shù)據(jù)點(diǎn)、參考點(diǎn)、數(shù)據(jù)軸，數(shù)據(jù)平面，裝配體的裝配約束、裝配體的實(shí)例等等。

1.首先建立“部件”

（1）根據(jù)實(shí)際模型的尺寸決定部件的近似尺寸，進(jìn)入繪圖區(qū)。繪圖區(qū)根據(jù)所輸入的近似尺寸決定網(wǎng)格的間距，間距大小可以在edit菜單sketcher options選項(xiàng)里調(diào)整。

（2）在繪圖區(qū)分別建立部件中的各個(gè)特征體，建立特征體的方法主要有擠壓、旋轉(zhuǎn)、平掃三種。同一個(gè)模型中兩個(gè)不同的部件可以有同名的特征體組成，也就是說不同部件中可以有同名的特征體，同名特征體可以相同也可以不同。部件的特征體包括用各種方法建立的基本特征體、數(shù)據(jù)點(diǎn)（datum point）、數(shù)據(jù)軸（datum axis）、數(shù)據(jù)平面（datum plane）等等。

（3）編輯部件可以用部件管理器進(jìn)行部件復(fù)制，重命名，刪除等，部件中的特征體可以是直接建立的特征體，還可以間接手段建立，如首先建立一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)特征體，通過數(shù)據(jù)點(diǎn)建立數(shù)據(jù)軸特征體，然后建立數(shù)據(jù)平面特征體，再由此基礎(chǔ)上建立某一特征體，先建立的數(shù)據(jù)點(diǎn)特征體就是父特征體，依次往下分別為子特征體，刪除或隱藏父特征體其下級所有子特征體都將被刪除或隱藏?！痢痢痢撂卣黧w被刪除后將不能夠恢復(fù)，一個(gè)部件如果只包含一個(gè)特征體，刪除特征體時(shí)部件也同時(shí)被刪除×××××

2.建立材料特性

（1）輸入材料特性參數(shù)彈性模量、泊松比等

（2）建立截面（section）特性，如均質(zhì)的、各項(xiàng)同性、平面應(yīng)力平面應(yīng)變等等，截面特性管理器依賴于材料參數(shù)管理器

（3）分配截面特性給各特征體，把截面特性分配給部件的某一區(qū)域就表示該區(qū)域已經(jīng)和該截面特性相關(guān)聯(lián)

3.建立剛體

（1）部件包括可變形體、不連續(xù)介質(zhì)剛體和分析剛體三種類型，在創(chuàng)建部件時(shí)需要指定部件的類型，一旦建立后就不能更改其類型。采用旋轉(zhuǎn)方式建立部件，在繪制軸對稱部件的外形輪廓時(shí)不能超過其對稱軸。

（2）剛體是不能夠施加質(zhì)量、慣性軸等特性的，建立剛體后必須給剛體指定一個(gè)參考點(diǎn)（reference point）。在加載模塊里對參考點(diǎn)施加約束和定義其運(yùn)動(dòng)，對參考點(diǎn)施加的荷載或運(yùn)動(dòng)就相當(dāng)于施加給了整個(gè)剛體。

4.模型裝配

（1）在裝配（assemble）模塊里首先建立部件實(shí)例（part instance），一個(gè)部件實(shí)例可以看作部件的代表，但并不是原部件的拷貝。實(shí)例一直和原部件保持關(guān)聯(lián)，當(dāng)原部件幾何形狀發(fā)生變化時(shí)，實(shí)例也發(fā)生相應(yīng)變化。不能對部件實(shí)例直接編輯，一個(gè)裝配模型可以包含一個(gè)部件的多個(gè)實(shí)例。所有裝配模型中的實(shí)例都是該裝配模型的特征體，在創(chuàng)建第一個(gè)實(shí)例時(shí)所生成的裝配模型總體坐標(biāo)系也是該裝配模型的一個(gè)實(shí)例。

同一個(gè)部件中所有特征體在裝配模塊中對該部件建立實(shí)例時(shí)會(huì)形成一個(gè)整體，也即形成了裝配模型中一個(gè)特征體。選擇該實(shí)例時(shí)，該實(shí)例在裝配之前原部件中所有特征體都被選擇了，原部件中所有特征體在裝配后形成了一個(gè)整體。

對于各部件的實(shí)例，可以在view菜單assembly display options選項(xiàng)里選擇instance標(biāo)簽對現(xiàn)有的各實(shí)例決定其是否顯示在當(dāng)前視窗中，這一功能對選擇視窗中的對象很有幫助。

所有建立的部件實(shí)例組成了裝配模型新的特征體，在特征體管理器中查看。后續(xù)所有模塊的操作對象就是所生成的部件實(shí)例，也即裝配模型中的特征體，而不是原來的部件。

『65』：部件實(shí)例有獨(dú)立的和非獨(dú)立的兩種，缺省狀態(tài)是非獨(dú)立實(shí)例。獨(dú)立的實(shí)例劃分網(wǎng)格時(shí)獨(dú)立劃分，與源部件不相關(guān)，非獨(dú)立實(shí)例劃分網(wǎng)格時(shí)和源部件相關(guān)聯(lián)。

（2）在部件模塊里定義部件，在材料特性模塊來賦予部件材料參數(shù)，然而，在使用裝配模塊將各個(gè)部件裝配成一個(gè)模型時(shí)，所操作的對象僅僅是部件實(shí)例，而不是部件本身。在交互模塊、加載模塊和單元?jiǎng)澐帜K里所操作的對象都是裝配集合模型中各個(gè)部件的實(shí)例。

（3）創(chuàng)建了一個(gè)部件實(shí)例后，ABAQUS需要生成一個(gè)裝配體的總體坐標(biāo)系定位該實(shí)例，該裝配體的總體坐標(biāo)系與創(chuàng)建部件時(shí)的總體坐標(biāo)系是兩個(gè)不同的坐標(biāo)系。在創(chuàng)建部件基特征體時(shí)的繪圖（sketch）坐標(biāo)原點(diǎn)與裝配體的總體坐標(biāo)系原點(diǎn)重合，并且xy坐標(biāo)平面和裝配體總體坐標(biāo)系xy平面平行。創(chuàng)建了第一個(gè)實(shí)例后，裝配模塊會(huì)在當(dāng)前視圖中顯示出整體坐標(biāo)系的原點(diǎn)和方向，ABAQUS定位該實(shí)例的方法就是將該實(shí)例基特征體的坐標(biāo)原點(diǎn)（繪制平面草圖的坐標(biāo)原點(diǎn)）與裝配體總體坐標(biāo)系原點(diǎn)重合。

（4）定位各個(gè)部件實(shí)例

除了移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)方法外，裝配模塊提供了定位各個(gè)部件實(shí)例的工具集，通過選擇實(shí)例的面或邊來定位。可以選擇部件實(shí)例的面或邊移動(dòng)，成為移動(dòng)部件實(shí)例，也可以選擇面或邊固定，成為固定部件實(shí)例。常見的定位標(biāo)準(zhǔn)包括：平行面、面對面、平行邊、邊對邊、共軸、點(diǎn)重合、坐標(biāo)系平行、接觸。各定位標(biāo)準(zhǔn)之間互不影響，可以用新的定位標(biāo)準(zhǔn)替換原定位標(biāo)準(zhǔn)使實(shí)例重新定位。

平行面：兩個(gè)選擇的面相互平行

面對面：選擇的兩個(gè)面相互平行并且有一個(gè)給定的間距

平行邊：所選擇的兩個(gè)邊相互平行

邊對邊：所選擇的兩個(gè)邊相互平行并且有一個(gè)給定的間距或者兩個(gè)邊共線

共軸：兩個(gè)選擇的面軸線重合

每一個(gè)定位標(biāo)準(zhǔn)都作為裝配模型的特征體而保存，可以在特征體管理器里進(jìn)行編輯，也即用來定位的面、邊、點(diǎn)、軸、坐標(biāo)系都成為了裝配體的特征體。

5.定義分析步驟：

（1）對模型施加荷載和邊界條件之前或者定義模型的接觸問題之前，必須定義不同的分析步驟。然后可以指定在哪一步施加荷載，在哪一步施加邊界條件，哪一步去定相互關(guān)聯(lián)。

創(chuàng)建了分析步驟后，CAE會(huì)選擇分析過程相應(yīng)的輸出變量，選擇變量寫入輸出結(jié)果文件數(shù)據(jù)庫的頻率。

（2）CAE缺省地創(chuàng)建初始步（initial）

分析步驟創(chuàng)建完成后自動(dòng)生成了輸出結(jié)果管理器

（3）輸出結(jié)果要求

ABAQUS求解器通常計(jì)算每一個(gè)增量步許多變量值，而往往我們只對其中某一小部分計(jì)算數(shù)據(jù)感興趣，軟件提供了指定要輸出到計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)庫中的某些變量結(jié)果的功能。輸出要求包括一下一些信息：

（a）所需要的變量或者變量分量；

（b）模型中某一特定區(qū)域和積分點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果；

（c）寫到計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)庫中各變量值的寫入頻率；

建立了第一分析步后，CAE缺省地選擇和相應(yīng)的分析過程中輸出變量集。缺省的情況下，CAE輸出模型中每個(gè)節(jié)點(diǎn)或積分點(diǎn)的計(jì)算值。

●場變量輸出（field）和歷程輸出（history）

（a）場變量輸出：

在通常情況下，后處理模塊采用變形形狀、等直線或矢量圖來看實(shí)時(shí)輸出結(jié)果，由ABAQUS生成的實(shí)時(shí)輸出結(jié)果數(shù)據(jù)庫文件都很大，因此可以通過輸出要求來限制結(jié)果數(shù)據(jù)庫的大小。

（b）歷程輸出：

ABAQYUS對模型中指定點(diǎn)產(chǎn)生歷程輸出數(shù)據(jù)。在大多數(shù)情況下可以使用后處理模塊在XY坐標(biāo)系中查看歷史輸出結(jié)果。結(jié)果的輸出頻率依賴于如何使用計(jì)算生成的各種數(shù)據(jù)，輸出頻率可以很高?？梢越v史輸出要求，通過該要求限制歷史輸出頻率。在建立歷史輸出要求時(shí)可以指定某一個(gè)獨(dú)立的變量寫入輸出結(jié)果數(shù)據(jù)庫。

●輸出要求的傳遞（propagate）

創(chuàng)建了第一個(gè)分析步后，ABAQUS自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)缺省的場變量輸出要求和歷程輸出要求，并將其傳遞給其后創(chuàng)建的分析步。

●通用分析步（general step）和線性干擾分析步（linear perturbation step）

分析步包括通用步和線性干擾步兩大類，對第一個(gè)建立的通用步和線性干擾步ABAQUS自動(dòng)建立一個(gè)缺省的實(shí)時(shí)輸出結(jié)果要求和歷史輸出結(jié)果要求。這兩種要求都可以傳遞給其后的分析步，當(dāng)在已有的分析步中插入新的通用分析步或者線性干擾分析步時(shí)，其上一個(gè)分析步相應(yīng)的輸出結(jié)果要求會(huì)自動(dòng)傳遞給該分析步。如果在所有已有分析步之前插入一個(gè)新的分析步，ABAQUS將不會(huì)建立一個(gè)缺省的結(jié)果輸出要求給該新的分析步，這時(shí)可以創(chuàng)建一個(gè)新的結(jié)果輸出要求，也可以在結(jié)果輸出要求管理器中將該分析步的下一分析步輸出結(jié)果要求移動(dòng)到該分析步。

如果刪除一個(gè)分析步，相應(yīng)的結(jié)果輸出要求以及其后由該步傳遞的各分析步的輸出結(jié)果要求都將被刪除。如果某一個(gè)分析步?jīng)]有相應(yīng)的結(jié)果輸出要求，在計(jì)算模塊（job）里生成輸入文件時(shí)將會(huì)給出警告。

輸出文件用于從計(jì)算結(jié)果中繪制變形形狀，等直線。

輸出文件管理器是依賴于步驟管理器而存在的，