Abaqus~基本操作中文教学教材.doc

1、#*Abaqus 基本操作中文教程#*目录1 Abaqus 软件基本操作 .31.1 常用的快捷键 .31.2 单位的一致性 .31.3 分析流程九步走 .31.3.1 几何建模（Part） .41.3.2 属性设置（Property） .51.3.3 建立装配体（Assembly） .61.3.4 定义分析步（Step） .71.3.5 相互作用 （Interaction ） .81.3.6 载荷边界（Load） .101.3.7 划分网格 （Mesh） .121.3.8 作业（Job） .151.3.9 可视化（Visualization ） .16#*1 Abaqus 软件基本操作1.1

2、 常用的快捷键旋转模型 Ctrl+Alt+鼠标左键平移模型 Ctrl+Alt+鼠标中键缩放模型 Ctrl+Alt+鼠标右键1.2 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 m mm力 N N质量 kg t时间 s s应力 Pa (N/m2) MPa (N/mm2)质量密度 kg/m3 t/mm3加速度 m/s2 mm/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2.06e11N/m2，重力加速度 9.800 m/s2，密度为 7850 k

3、g/m3，应力 Pa；采用国际单位制 SI (mm)时，弹性模量为 2.06e5N/mm2，重力加速度 9800 mm/s2，密度为 7850e-12 T/mm3，应力 MPa。1.3 分析流程九步走几何建模（Part） 属性设置（Property） 建立装配体（Assembly） 定义分析步（Step） 相互作用 （Interaction）载荷边界（Load）划分网格 （Mesh）作业（Job）可视化（Visualization）#*1.3.1 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

4、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：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，草图模块可以进行参数化建模，建议用户可以参考相关资料进行学习。#*1.3.2 属性设置（Property）#*1.3.3 建立装配体（Assembly）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，则仅显示选中的部件；添加：在区域 3 选择部件后，点击此

5、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。可以选择多个部件进行装配其中：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；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。#*1.3.4 定义分析步（Step）关键点：在静力，通用的基本设置

6、中，有是否打开几何非线性的选项。几何非线性的特点是结构在载荷作用过程中产生大的位移和转动。如板壳结构的大挠度，此时材料可能仍保持为线弹性状态，但是结构的几何方程必须建立于变形后的状态，以便考虑变形对平衡的影响。增量选项中，类型通常使用自动；初始增量步大小可选为：0.01，建议不要太大。#*1.3.5 相互作用 （Interaction ）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擦属性，关键步骤如下所示：然后创建相互作用，定义接触，包括主面、从面、滑动公式、从面位置调整、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：通常遇到的接触问题，在定义接触属性定义中，将接

7、触面的法线行为定义为“硬”接触，切线行为的摩擦公式定义为“罚” ，钢材之间的摩擦系数取 0.15，钢材与混凝土之间的摩擦系数取 0.5。 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，可以使用修正的四面体二次单元(C3D10M)。#* 主面和从面定义的接触对由主面和从面构

8、成，在接触模拟中，接触方向总是主面的法线方向，从面上的节点不会穿越主面，但主面上的点可以穿越从面。主次面的选择原则如前面文本框所示。 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

9、此处的含义是：如果从面节点与主面的距离小于此数值，Abaqus将调整这些节点的初始坐标，使其与主面的距离为 0。#*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：绑定、刚体、耦合和 MPC 约束。1.3.6 载荷边界（Load）注意的关键点： 在对计算模型进行荷载施加的时候，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； 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，通过参照点与施加荷载或约束的面或线建立约束。