abaqus學習總結(作業)

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用來應付老師的 abaqus學習總結(作業)

想抄的,拿去用吧

ABAQUS是一套功能強大的基于有限元法的工程模擬軟件,其解決問題的

范圍從相對簡單的線性分析到最富有挑戰性的非線性模擬問題。ABAQUS具備

十分豐富的、可模擬任意實際形狀的單元庫。并與之對應擁有各種類型的材料模

型庫,可以模擬大多數典型工程材料的性能,其中包括金屬、橡膠:高分子材料、

復合材料、鋼筋混凝土、可壓縮彈性的泡沫材料以及巖石和土這樣的地質材料。

作為通用的模擬分析工具,ABAQUS不僅能解決結構分析中的問題(應力/位移),

還能模擬和研究各種領域中的問題,如熱傳導、質量擴散、電子元器件的熱控制(熱-電耦合分析)、聲學分析、土壤力學分析(滲流一應力耦合分析)和壓電介質力學分析。

ABAQUS為用戶提供了廣泛的功能,且使用起來又十分簡明。最復雜的問題也可以很容易地建立模型。例如復雜的多部件問題可以通過對每個部件定義材料模型和幾何形狀,然后再把它們組裝起來而構成。在大部分模擬分析問題中,甚至在高度非線性問題中,用戶也只需要提供結構的幾何形狀、材料性能、邊界條件和荷載工況這樣的工程數據就可以進行分析。在非線性分析中,ABAQUS能自動選擇合適的荷載增量和收斂精度。不僅能選擇這些參數值,而且能在分析過程中不斷地調整參數來保證有效地得到高精度的解,很少需用戶去定義這些參數。

ABAQUS有兩個主要的分析模塊: ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explcit. ABAQUS/Standard還有兩個特殊用途的附加分析模塊: ABAQUS/Aqua 和 ABAQUS/Design.另外,還有ABAQUS分別與ADAM/Flex, C-MOLD和Mold flow的接口模塊: ABAQUS/ADAMS ,ABAQUS/C-MOLD和ABAQUS/ MOLDFLOW. ABAQUS/CAE是完全的ABAQUS工作環境模塊,它包括了ABAQUS模型的構造,交互式提交作業、監控作業過程以及評價結果的能力。ABAQUS/Viewer是ABAQUS/CAE的子集,它具有后處理功能。

一個完整的ABAQUS分析過程,通常由三個明確的步驟組成:前處理、模擬計算和后處理。前處理(ABAQUS/CAE):在前處理階段需定義物理問題的模型并生成一個 ABAQUS輸入文件。通常的做法是使用ABAQUS/CAE或其它前處理模塊,在圖形環境下生成模型。而一個簡單問題也可直接用文件編輯器來生成ABAQUS輸入文件。模擬計算(ABAQUS/Standard):模擬計算階段用ABAQUS/Standard求解模型所定義的數值問題,它在正常情況下是作為后臺進程處理的。一個應力分析算例的輸出包括位移和應力,它們 存儲在二進制文件中以便進行后處理。完成. 個求解過程所 需的時間可以從幾秒鐘到幾天不等,這取決于所分析問題的復雜程度和計算機的運算能力。后處理(ABAQUS/CAE):

一旦完成了模擬計算得到位移、應力或其它基本變量,就可以對計算結果進行分析評估,即后處理。通常,后處理是使用ABAQUSICAE或其它后處理軟件中的可視化模塊在圖形環境下交互式地進行,讀入核心二進制輸出數據庫文件 后,可視化模塊有多種方法顯示結果,包括彩色等值線圖,變形形狀圖和x-y平面曲線圖等。

Abaqus 共有“部件(part)”、“材料特性(propoterty)”、“裝配(assemble)”、“計算步驟(step)”、“交互(interaction)”、“加載(load)”、“單元劃分(mesh)”、“計算(job)”、“后處理(visualization)”、“草圖(sketch)”十大模塊組成。一個模型(model)通常由一個或幾個部件(part)組成,“部件”又由一個或幾個特征體(feature)組成,每一個部分至少有一個基本特征體(base feature),特征體可以是所創建的實體,如擠壓體、切割擠壓體、數據點、參考點、數據軸,數據平面,裝配體的裝配約束、裝配體的實例等等。

經過這次課程的學習,我們所學到的僅僅只是基礎操作過程。在基礎操作工程中,我們知道在前處理階段需要定義物理問題的模型,在進行模型建立之前先設置模型文件保存的工作目錄,這樣可以在尋找模型相關文件時可以便于尋找。設置好工作目錄后可以開始建立模型了,在正式建立模型前,必須先決定量綱系統。ABAQUS沒有固定的量綱系統,但一個問題所有輸入數據只能用同一個量綱系統,如果不統一就會造成分析錯誤。一個模型通常由一個或幾個部件組成,在繪圖區根據模型的尺寸建立部件,可以在此建立部件的各個特征體,建立的方法有擠壓(Extrusion)、旋轉(Revilution)、掃略(Sweep)三種。也可以對部件進行復制、重命名、刪除等操作。該部分的部件也可以從外部導入,可以先在CAD中畫好圖形再導入ABAQUS中,注意要CAD文件要另存為dxf格式,而不是默認的dwg格式。創建部件后進入屬性(Property)模塊建立材料特性,可以輸入材料的特性參數密度、彈性模量、泊松比、屈服應力、塑性應變、混凝土損傷塑性模型(CDP模型)等等,建立截面特性(create section),例如,均質的(Homogeneous)、廣義平面應變(Generalized plane strain)、歐拉(Euleria)等等。截面特性建立好后就可以把特性賦予給各部件了。

在接下來的裝配(Assembly)模塊,點擊Create instance導入部件實例,部件實例分為獨立和非獨立兩種,獨立的實例可以劃分網格時獨立劃分,與源部件不相關,非獨立實例劃分網格時和源部件相關聯。導入部件實例后可以對其進行線性陣列(Linear Pattern)、放射狀陣列(Radial Pattern)、移動實例、旋轉實例等,除了移動和旋轉方法外,裝配模塊還提供了定位各個部件實例的工具集,通過選擇實例的面或邊來定位。可以選擇部件實例的面或邊移動,成為移動部件實例,也可以選擇面或邊固定,成為固定部件實例。常見的定位標準包括:平行面、面對面、平行邊、邊對邊、共軸、點重合、坐標系平行、接觸。各定位標準之間互不影響,可以用新的定位標準替換原定位標準使實例重新定位。平行面:兩個選擇的面相互平行;面對面:選擇的兩個面相互平行并且有一個給定的間距平行邊:所選擇的兩個邊相互平行;邊對邊:所選擇的兩個邊相互平行并且有一個給定的間距或者兩個邊共線;共軸:兩個選擇的面軸線重合;每一個定位標準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行編輯,也即用來定位的面、邊、點、軸、坐標系都成為了裝配體的特征體。

緊接著是分析步定義,可以指定在哪一步施加荷載,在哪一步施加邊界條件,哪一步去定相互關聯。分析步定義后根據分析的問題進行設置場變量輸出和歷程變量輸出,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時輸出結果,由ABAQUS生成的實時輸出結果數據庫文件都很大,因此可以通過輸出要求來限制結果數據庫的大。可以建立一系列交互作用特性,它和交互作用相互獨立,每個交互作用都可以被分配到交互作用特性。交互作用特性共有三種:接觸特性(contact)、膜條件特性(file condition)、激勵和傳導特性(actuator/sensor)。交互作用依賴于所建立的分析步。建立交互作用時必須指定主作用面和從作用面。對于主、從作用面可以從已經創建的作用面集合中選擇,也可以從視窗中直接選擇。

施加邊界條件和載荷,施加邊界條件常用的是對稱/反對稱/端部固定、位移/轉角等等,載荷有集中力(Concentrated force)、均布荷載(Pressure)、管道壓力(Pipe pressure)、體力(Body force)、重力(Gravity)、線荷載(Line load),邊界條件和載荷的施加均與分析步有關。

進入單元劃分模塊后,ABAQUS的顏色代表該模型中不同區域適合用哪種方法就行單元劃分。綠色表示可以采用結構法劃分,黃色表示可以用旋轉掃略法劃分,橙色表示該區域不能用缺省的單元(實體單元缺省的單元為六面體單元)形狀進行單元劃分,必須對該區域進行分解后才能用缺省的單元形狀進行單元劃分。當然,可以采用四面體單元,利用只有網格技術對任何形狀的模型區域進行單元劃分。先對部件實例進行布種,不規則的部件需要對其進行分區,必要的話對進行邊布種,然后對部件實例進行網格劃分,可以利用網格控制對要劃分的網格進行控制,有六面體單元、混雜單元、四面體單元、楔形單元。還可以利用元素類型對劃分的單元進行選擇,劃分完網格后就可以對其進行作業的創建與提交,提交作業成功后進入后處理階段,在后處理里面對需要的相應結果進行提取。

本次學習過程中接觸到的是簡單的操作知識,在之后的學習過程中,我們所需要用的知識還是比較深入的,所以還需要我們自己課下多多自學ABAQUS這個軟件,能夠更好地運用知識幫助我們解決問題。

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