1、ABAQUS各模塊介紹

ABAQUS有兩個主要的分析模塊：ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit。其中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ADAMS/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(huán)境模塊，它包括了ABAQUS模型的構(gòu)造，交互式提交作業(yè)、監(jiān)控作業(yè)過程以及評價結(jié)果的能力。ABAQUS/Viewer是ABAQUS/CAE的子集，它具有后處理功能。

ABAQUS/Standard是一個通用分析模塊，它能夠求解領(lǐng)域廣泛的線性和非線性問題，包括靜力、動力、熱和電問題的響應(yīng)等。

ABAQUS/Explicit是用于特殊目的分析模塊，它采用顯式動力有限元列式，適用于像沖擊和爆炸這類短暫，瞬時的動態(tài)事件，對加工成形過程中改變接觸條件的這類高度非線性問題也非常有效。兩個分析模塊的ABAQUS/CAE界面是一樣的，兩個模塊的輸出也是類似的，不論哪個模塊都可以采用可視化圖形進(jìn)行后處理。

ABAQUS/CAE（Complete ABAQUS Environment）是ABAQUS的交互式圖形環(huán)境，用它可方便而快捷地構(gòu)造模型，只需生成或輸入要分析結(jié)構(gòu)的幾何形狀，并把它分解為便十網(wǎng)格化的若干區(qū)域。并對幾何體賦十物理和材料特性、荷載以及邊界條件。ABAQUS/CAE具有對幾何體劃分網(wǎng)格的強(qiáng)大功能，并可檢驗(yàn)所形成的分析模型。一旦模型生成，ABAQUS/CAE可提交并監(jiān)控要分析的作業(yè)，可視化模塊就可用來顯式結(jié)果。

2、ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit的比較

ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit都具有解決廣泛的各種類型問題的能力。對于一個給定的間題，隱式和顯式算法的特點(diǎn)決定了采用哪一種算法更適合。對于采用任何算法都可以解決的間題，求解間題的效率可能決定了采用哪種產(chǎn)品。下表列出了兩者之間的主要區(qū)別。

此外，兩者的區(qū)別還包括：

1）ABAQUS/Standard

沒有穩(wěn)定時間增量的限制：完成指定分析，一般需要較少的時間增量；

因?yàn)槊總€增量步都需要求解線性方程組，所以每個增量步的費(fèi)用非常昂貴；

適合于模擬與模型的振動頻率相比研究響應(yīng)周期較長的問題；

由于時間增量的限制，使用顯式動力學(xué)求解效率很低；

用于具有適度非線性的問題，其中非線性是平滑的（比如，塑性）；

如果是平滑的非線性響應(yīng)， Abaqus/Standard需要較少次數(shù)的迭代找到收斂解。

2）ABAQUS/Explicit

有穩(wěn)定時間增量的限制： 完成指定分析，一般需要較多的時間增量；

因?yàn)椴恍枰蠼饩€性方程組，所以每個增量步的費(fèi)用較低；

所有的計算費(fèi)用與單元計算相關(guān)；

適合于模擬高速動力學(xué)問題；

需要較少的時間增量，隱式動力學(xué)效率較低；

對于包含不連續(xù)的非線性問題，一般更加可靠；

接觸行為是不連續(xù)的，并且包含碰撞，對于隱式時間積分，接觸和碰撞將產(chǎn)生求解問題；

其它不連續(xù)行為包括屈曲和材料失效。46355 5553 暮云深處，仙館樓臺玉樹，有神女，青絲素帶挽，玉顏霜雪塑，偶自人間過，不肯輕一顧，驀然乘風(fēng)去，無尋處。

3、隱式（Standard）或者顯式（Explicit）方法的選擇

隱式或者顯式方法之間的選擇，很大程度上依賴于問題的性質(zhì)。

對于許多分析，應(yīng)該選擇ABAQUS/Standard還是ABAQUS/Explicit是比較明顯的。例如，對于求解光滑的非線性問題，ABAQUS/Standard更有效；另一方面，對于波的傳播分析，應(yīng)該明確地選擇ABAQUS/Explicit，然而，有一些靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)問題，應(yīng)用任何程序都能很好地進(jìn)行模擬。特別地，有些問題一般是使用ABAQUS/Standard進(jìn)行求解的，但是由于接觸或者材料的復(fù)雜性，可能難以收斂，從而導(dǎo)致大量的迭代。由于每次迭代都需要求解由大量線性方程組成的方程組，所以這些使用ABAQUS/Standard的分析，其代價是相當(dāng)大的。

ABAQUS/Standard必須進(jìn)行通過迭代確定非線性問題的解答，而ABAQUS/Explicit通過由前一增量步的數(shù)據(jù)顯式地前推動力學(xué)狀態(tài)，確定解答無須進(jìn)行迭代。應(yīng)用顯式方法，即便對于一個給定的可能需要大量時間增量步的分析，如果同樣的分析應(yīng)用ABAQUS/Standard需要大量的迭代，那么應(yīng)用ABAQUS/Explicit進(jìn)行分析可能是更為有效的。

對于同樣的模擬，ABAQUS/Explicit的另一個優(yōu)點(diǎn)是它需要的磁盤空間和內(nèi)存遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于ABAQUS/Standard。對于需要比較兩個程序計算成本的問題，能節(jié)省大量的磁盤空間和內(nèi)存使得ABAQUS/Explicit更具有吸引力。

從在隱式和顯式分析中網(wǎng)格加密的成本角度來看，使用顯式方法，機(jī)時消耗與單元數(shù)量成正比，并且大致與最小單元的尺寸成反比。由于增加了單元的數(shù)量和減小了最小單元的尺寸，因此網(wǎng)格細(xì)劃增加了計算成本。對于顯式方法，可以很直接地預(yù)測隨著網(wǎng)格細(xì)劃帶來的成本增加，而當(dāng)采用隱式方法時，預(yù)測成本是非常困難的。困難來自于在單元連接和求解成本之間的關(guān)系，而在顯式方法中不存在這種關(guān)系。應(yīng)用隱式方法，經(jīng)驗(yàn)表明對于許多間題的計算成本大致與自由度數(shù)目的平方成正比。所以，只要網(wǎng)格是相對均勻的，隨著模型尺寸的增長，顯式方法表明比隱式法節(jié)省了大量的計算成本，也就是說在尺寸較小時，隱式方法的計算成本更小，而隨著尺寸增大到一定值后，顯式方法的計算成本反而更小。 

4、一般的適用范圍（待補(bǔ)充）

隱式方法（standard）

適合于模擬與振型的振動頻率相比研究響應(yīng)周期較長的問題；

用于具有適度非線性問題，其中非線性是平滑的；

顯式方法（explicit）

模擬高速動力學(xué)問題，需要較少的時間增量；

適合求解沖擊，穿透等高度非線性動力響應(yīng)問題；

對于包含不連續(xù)的非線性問題，一般效率高；

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