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1、Abaqus基本操作中文教程目录1Abaqus软件基本操作常用的快捷键亡旋转模型一Ctrl+Alt+鼠标左键 中平移模型一Ctrl+Alt+鼠标中键缩放模型一 Ctrl+Alt+鼠标右键单位的一致性CAE软件其实是数值计算软件，没有单位的概念，常用的国际单位制如下 表1所示，建议采用SI (mm)进行建模。国际单位制SI (m)SI (mm)长度mmm力NN质量kgt时间ss应力Pa (N/m2)MPa (N/mm2)质量密度kg/m3t/mm3加速度m/s2mm/s2例如，模型的材料为钢材，采用国际单位制 SI （m）时，弹性模量为m2,重 力加速度m/s2,密度为7850 kg/m3,应力
2、Pa；采用国际单位制SI （mm）时，弹 性模量为 mm2,重力加速度 9800 mm/$，密度为7850e-12T/mm3，应力MPa。分析流程九步走几何建模（Part） f 属性设置（Property） f 建立装配体（Assembly） f 定 义分析步（Step）f 相互作用 （Interaction）f载荷边界（Load）f划分网格(Mesh)f 作业(Job)f 可视化(Visualization)鄙占ftiS 碉 ttit ftilk 可ii忧 早F9I以上给出的是软件常；规的建模和分析的流程，-用户可以根据自己的建模!习惯进行调整。另外，草I图模块可以进行参数化建!模，建议用户
3、可以参考相:关资料进行学习。几何建模（Part）关键步骤的介绍:?部件（Part）导入Pro/E等CAD软件建好的模型后，另存成iges、sat、step等格式；然后导入Abaqus可以直接用，实体模型的导入通常采用sat格式文件导入。?部件（Part）创建简单的部件建议直接在abaqus中完成创建，复杂的可以借助Pro/E或者Solidworks等专业软件进行建模，然后导入。常用按键的说明：属性设置（Property） 建立装配体（Assembly）其中： 实例类型中的独立（网格 在实例上），耗用内存较多， 生成的inp文件也较大。 编号1和2分别是线性阵列和辐射阵列，可以对实例进行批量生成
4、； 编号3和4分别是平移和 旋转； 编号5是平移到，该命令 只能用于实体模型； 编号6是定位，常用：?面平行，面匹配，边平行;?边共线，共轴，点重合；?坐标系平行； 编号7为合并/剪切来生成 新的部件，这个命令可以将 导入的多个部件合并成一个 整体。（才f i 装配体摸玦专有*二特掘修改、删除等，很少用到冒j 见网格划分部分IXT1I +、基准盧.萄面及坐标系等J. f 一个模型Mod*只能包含1个装配件Assembly, 一个部件P”T可以被多次碉用来组装成装配件，定 义我荷、边界条件、相互作用等操作都在装配件的 基础上进行.部件实例的显示控制：替换：在区域1选择部件后，点击此按钮，则仅显示
5、选中的部件；添加：在区域3选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被显示，已经显示的 部件仍显示。删除：在区域3选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被隐藏。定义分析步（Step）|关键点：|相互作用 （Interaction）在静力，通用的基本设置首先需要定义相互作用的属性，主要包括法向接触属性和切向的摩否打开,几何非线性 一丨的选项。关键步骤如下所示：几何非线性的特点是结严构在载荷作用过程中产生:大的位移和转动。如板壳结 尧度，此时材料可能!|仍保持为线弹性状态，但是! A构的几何方程必须建立 | 吕的状态，以便考虑|)a A)/a s *SB mJ 爲二I福块：BX作用3-创套拥互作開癢性舸祥
6、 ItlKFInit相互作用模块专电名称：IntProp-1 | 类型接融膜条件 空腔辐射 声学阻抗 入臓 激励器f传励器|i 用自动选为：，堆续*1Iiir*rH : nil sty ；V 5瓷间巴C备目禺fit 1只用于厂存用基干曲出钳勒氈网翔删虹憫啊1通常遇到的接触问题，在口 1E用与iUE柑关4 軽|SEfrtS.c *1定义接触属性定义中，将接触I面的法线行为定义为“硬”接11触，切线行为的摩擦公式定义11为“罚”，钢材之间的摩擦系11数取，钢材与混凝土之间的摩1擦系数取。妊QU于变形I变形对平衡的影响!增量选项中，类型通常使|初始增量步大小可建议不要太大。III I I I I I
7、 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I? 接触分析建模主要包括以 下几个步骤：（1）定义接触面；（2）定义接触属性；接触面主 要分为主面和从面，在选择时， 有着比较严格的主从关系，需 要满足如下条件：1）选择刚 度大、网格粗的为主面；2）主 面发生接触部位不能有尖角或 较大的凹角；3）主面不能是由 节点构成的面，并且必须是连 续的。? 单元类型选为六面体一阶 单元C3D8I时，能够很好的解 决接触问题。当无法划分六面 体单元网格，可以使用修正的然后创建相互作用，定义接触，包括主面、从面面滑二式元面位D10M）_整
8、、接触属性、接触面距离和接触控制等，需要注意的关键点有以下几个:主面和从面I此处的含义是：如果从面节点 ；定义的接触对由主面和从面构成，在接触模拟中，接触方向总是主面的 与主面的距离小于此数值，Abaqus法线方向，从面上的节点不会穿越主面，但主面上的点可以穿越从面。主次 I将调整这些节点的初始坐标，使其|面的选择原则如前面文本框所示。 与主面的距离为0。 有限滑移和小滑移有限滑移：两个接触面之间可以有任意的相对滑动，在分析中需要不断 的判定从面的节点和主面的哪一部分发生接触，因此计算的代价较大，同时 要求主面是光滑的，即每个节点有唯一的法线方向。小滑移：两个接触面之间只有很小的相对滑动，滑动
9、量的大小只是单元 尺寸的一小部分，在分析的开始就确定了从面节点和主面的哪一部分发生了 接触，在整个分析过程中这种接触关系不会再发生变化。因此，小滑移的计 算代价小于有限滑移。离散化方法：主要有点对面和面对面两种算法。其中面对面的应力结果的精度较高，并且可以考虑板壳和膜的初始厚度，但在有些情况下计算代价 比较大。 谨慎地定义摩擦系数对摩擦的计算会增大收敛的难度，摩擦系数越大，就越不容易收敛，因此， 如果摩擦对分析结果的影响不大，例如摩擦面之间没有大的滑动，可以尝试令 摩擦系数为0。 abaqus提供了自动查找接触对的功能，在工具栏中，选择以下按键：【相互作用】-【查找接触对】。常用的约束类型有：
10、绑定、刚体、耦合和 MPC约束。根块;梗型|二相互作用|创建约束y 3 绑定约束：模型中的两个面被牢固的粘结在一起， 在分析过程中不再分开，被绑定的两个面 可以有不同的几何形状和网格。 刚体约束：在模型的某个区域和一个参考点间建 立刚性连接，此区域变为一个刚体，各节 点之间相对位置在分析过程中保持不变。 耦合约束：在模型的某个区域和一个参考点间建 立约束。 MPC约束：用来定义多点约束，类似主要包括：梁、 绑定、链接、铰接和关节等类型，在实体 模型施加荷载和边界的时候，常用的是刚 性梁类型。创建参照点，通过参照 载荷边界与施加荷）载或约束注意的或线建立约束。J?在对计算模型进行荷载施加的时候，
11、要注意荷载的施加方向，通常需要建立局部坐标系，荷载的数值大小应该与前面章节的单位制吻合;?为了能够与sap2OO0 midas这类有限元软件更好的衔接，建议荷载和边界约束都施加在杆件的截面中心位置。通过在截面中心位置建立参照点 RP，将参考点RP与杆件截面建议耦合约束或者MPC刚性梁约束。?采用整个截面施加约束与建立参考点施加约束相比，当约束为固结时, 以上两种方法是相同的；当边界约束为铰接时，在截面划分网格后的多个 节点上施加铰接约束，贝U截面的转动会受到限制，实际产生了刚接的效果 因此建议采用第二种方法对截面进行约束的施加。划分网格 （Mesh）网格划分需要注意的关键点：单元的形状，四边形
12、单元（二维区域）和六面体单元（三维区域）可以用较小的计算代价得到较高的精度，因此尽可能选择这两种单元；Mesh摸块专看Partitionffl.化SI为前j - 4,.特征修改、删除曙，很少用到j -线S 休分割J:具，辅助刚格划分y基准点、线*面及坐标摄等妬扑修改等，辅助网梓划分搖扑攜攻，復省就鲁网林密度耐格划分拆分几何元素的方法有以下六种:一岡舷制届件(1定义果割区域的显示为橙色，表明无法使以组装后予型分技同具代可参该区域I!来生成网格。当模型复杂时点一边。不能直接采用结构化网限元分析实例详是可以首先把准体模型分|割为几个简单的区域，然分部分分结构化网格或扫略网1 - - - 格（3当某延
13、伸域过割复杂，不得不采用自由网格（即-r |选择带拉伸节扫掠边进行元来保证精度；第二章网格四面体单元）时，一般应贬二o 口屁向上度对所关心的区域进行9 亜还:确定券认直I J I格细化对或者为不进行区域赋割不同的单元类型。这样可以节省计算所花费的 成本，得到更为理想的计算结果在模型进行初算或者计算机配置不高时，可以选用大一些的网格，这样可以节约计算所需的时间，同时可以快速的了解模型的应力分布情况。 对模型中存在的一些小的倒角面，可以运用虚拟拓扑中的合并面才进行修改，保证模型在该区域网格划分的顺利进行rife 肖选择三维实体单元类型的基本原则：?对于三维区域，尽可能采用结构化网格划分或扫掠网格划
14、分技术，从而 得到六面体单元网格，减小计算代价，提高计算精度。当几何形状复杂时，也 可以在不重要的区域使用少量楔形单元。?如果使用了自由网格划分技术，Tet单元类型应选择二次单元，可以选 择C3D10，但如果有大的塑性变形，或模型中存在接触，而且使用的是默认的 硬接触关系，则也应选择修正的 Tet单元C3D10M。?对于应力集中问题，尽量不要使用线性减缩积分单元，可使用二次单元 来提高精度。?对于弹塑性分析，如果材料是不可压缩性的（例如金属材料），使用二 次完全积分单元（C3D20）容易产生体积自锁。建议使用的单元：线性减缩积分 单元（C3D8R）、非协调单元（C3D8I）,以及修正的二次四面
15、体单元 （C3D10M） 如果使用二次减缩积分单元（C3D20R），当应变大于20%40%时，需要划分足 够密的网格。如果模型中存在接触或大的扭曲变形，则应使用线性六面体单元 以及修正的二次四面体单元，而不能使用其它的二次单元。?对于以弯曲为主的问题，如果能够保证在所关心的部位的单元扭曲较作业（Job）晒.11urnHVidkl 吋91E小，使用非协调单元可以得到非常精确的结果 卜门=:分别是全局网格尺寸指定和指定边上网格数量 昭Ba 附 ：部件网格划分、局部网格划分、删除网格|在网格划分结束后，需要进行检查网格，其中橙色区域为错误网 格，黄色区域为警告网格。点咼亮 按钮可以在模型中显示错误和
16、警告 网格，要保证错误网格数量为 0， 警告的网格数量越少越好。I?创建作业，为了加快计算 .的速度，可以将内存选项中， I用于预处理和分析的最大内 |存比例调大（比如95%）;并I |行选项中可以使用多个处理 ；器进行参与结构模型的计算 .分析。其中，监控用于查看预算的状况，结果用于进入后处理模块，查看计算结果可视化(Visualization)fflW|爪1挖制选项冷A模绘显乐J动昌轡标系图表相关剖曲相关醛|械苴它心国盲-所有滋/外叫r.自比：计埜L!岀一丄小 O firtifiIl亠*丿?无yr 亠/WKttlnJ?a操作步骤，建议将得到的数据| .tiT? E :线图。在以下的例子中会详细L軸JjJj第