1、Abaqus使用日记Abaqus标准版共有"部件(part)”、“材料特性(propoterty)”、“装配(assemble)”、“计算步骤(step)”、“交互(interaction)”、“加载(load)”、“单元划分(mesh)”、“计算(job)”、“后处理(visualization)”、“草图(sketch)”十大模块组成。建模方法：一个模型(model)通常由一个或几个部件(part)组成，“部件”又由一个或几个特征体(feature)组成，每一个部分至少有一个基本特征体(basefeature),特征体可以是所创建的实体，如挤压体、切割挤压体、数据点、参考点、数据
2、轴，数据平面，装配体的装配约束、装配体的实例等等。1.首先建立“部件”(1)根据实际模型的尺寸决定部件的近似尺寸，进入绘图区。绘图区根据所输入的近似尺寸决定网格的间距，间距大小可以在edit菜单sketcheroptions选项里调整。(2)在绘图区分别建立部件中的各个特征体，建立特征体的方法主要有挤压、旋转、平扫三种。同一个模型中两个不同的部件可以有同名的特征体组成，也就是说不同部件中可以有同名的特征体，同名特征体可以相同也可以不同。部件的特征体包括用各种方法建立的基本特征体、数据点(datumpoint)、数据轴(datumaxis)、数据平面(datumplane)等等。(3)编辑部件可
3、以用部件管理器进行部件复制，重命名，删除等，部件中的特征体可以是直接建立的特征体，还可以间接手段建立，如首先建立一个数据点特征体，通过数据点建立数据轴特征体，然后建立数据平面特征体，再由此基础上建立某一特征体，最先建立的数据点特征体就是父特征体，依次往下分别为子特征体，删除或隐藏父特征体其下级所有子特征体都将被删除或隐藏。xxxx特征体被删除后将不能够恢复，一个部件如果只包含一个特征体，删除特征体时部件也同时被删除XxxxX2.建立材料特性(1)输入材料特性参数弹性模量、泊松比等(2)建立截面(section)特性，如均质的、各项同性、平面应力平面应变等等，截面特性管理器依赖于材料参数管理器(
5、件实例可以看作部件的代表，但并不是原部件的拷贝。实例一直和原部件保持关联，当原部件几何形状发生变化时，实例也发生相应变化。不能对部件实例直接编辑，一个装配模型可以包含一个部件的多个实例。所有装配模型中的实例都是该装配模型的特征体，在创建第一个实例时所生成的装配模型总体坐标系也是该装配模型的一个实例。同一个部件中所有特征体在装配模块中对该部件建立实例时会形成一个整体，也即形成了装配模型中一个特征体。选择该实例时，该实例在装配之前原部件中所有特征体都被选择了，原部件中所有特征体在装配后形成了一个整体。对于各部件的实例，可以在view菜单assemblydisplayoptions选项里选择inst
7、型中各个部件的实例。(3)创建了一个部件实例后，ABAQU需要生成一个装配体的总体坐标系定位该实例，该装配体的总体坐标系与创建部件时的总体坐标系是两个不同的坐标系。在创建部件基特征体时的绘图(sketch)坐标原点与装配体的总体坐标系原点重合，并且xy坐标平面和装配体总体坐标系xy平面平行。创建了第一个实例后，装配模块会在当前视图中显示出整体坐标系的原点和方向，ABAQU淀位该实例的方法就是将该实例基特征体的坐标原点(绘制平面草图的坐标原点)与装配体总体坐标系原点重合。(4)定位各个部件实例除了移动和旋转方法外，装配模块提供了定位各个部件实例的工具集，通过选择实例的面或边来定位。可以选择部件实
8、例的面或边移动，成为移动部件实例，也可以选择面或边固定，成为固定部件实例。常见的定位标准包括：平行面、面对面、平行边、边对边、共轴、点重合、坐标系平行、接触。各定位标准之间互不影响，可以用新的定位标准替换原定位标准使实例重新定位。平行面：两个选择的面相互平行面对面：选择的两个面相互平行并且有一个给定的间距平行边：所选择的两个边相互平行边对边：所选择的两个边相互平行并且有一个给定的间距或者两个边共线共轴：两个选择的面轴线重合每一个定位标准都作为装配模型的特征体而保存，可以在特征体管理器里进行编辑，也即用来定位的面、边、点、轴、坐标系都成为了装配体的特征体。5.定义分析步骤：(1)对模型施加荷载和
10、)写到计算结果数据库中各变量值的写入频率；建立了第一分析步后，CAEM省地选择和相应的分析过程中输出变量集。缺省的情况下，CA獭出模型中每个节点或积分点的计算值。场变量输出(field)和历程输出(history)(a)场变量输出：在通常情况下，后处理模块采用变形形状、等直线或矢量图来看实时输出结果，由ABAQU晚成的实时输出结果数据库文件都很大，因此可以通过输出要求来限制结果数据库的大小。(b)历程输出：ABAQYUS模型中指定点产生历程输出数据。在大多数情况下可以使用后处理模块在XY坐标系中查看历史输出结果。结果的输出频率依赖于如何使用计算生成的各种数据，输出频率可以很高。可以建立历史输出
11、要求，通过该要求限制历史输出频率。在建立历史输出要求时可以指定某一个独立的变量写入输出结果数据库。输出要求的传递(propagate)创建了第一个分析步后，ABAQUSi动创建一个缺省的场变量输出要求和历程输出要求，并将其传递给其后创建的分析步。通用分析步(generalstep)和线性干扰分析步(linearperturbationstep)分析步包括通用步和线性干扰步两大类，对第一个建立的通用步和线性干扰步ABAQU窗动建立一个缺省的实时输出结果要求和历史输出结果要求。这两种要求都可以传递给其后的分析步，当在已有的分析步中插入新的通用分析步或者线性干扰分析步时，其上一个分析步相应的输出结果
12、要求会自动传递给该分析步。如果在所有已有分析步之前插入一个新的分析步，ABAQUS各不会建立一个缺省的结果输出要求给该新的分析步，这时可以创建一个新的结果输出要求，也可以在结果输出要求管理器中将该分析步的下一分析步输出结果要求移动到该分析步。如果删除一个分析步，相应的结果输出要求以及其后由该步传递的各分析步的输出结果要求都将被删除。如果某一个分析步没有相应的结果输出要求，在计算模块（job）里生成输入文件时将会给出警告。输出文件用于从计算结果中绘制变形形状，等直线。输出文件管理器是依赖于步骤管理器而存在的，6.选择监视自由度可以定义模型中选定部分的特殊单元和节点集合，对这些集合可以在属性模块
13、中分配断面特性、在交互模块中创建接触节点和表面集合的接触对、在加载模块中加载和施加边界条件、在步骤模块中指定输出文件要求、在显示模块中显示特定区域的计算结果。7.在交互模块中创建接触表面用于相互作用的接触问题在复杂的接触模型中首先要要用表面工具集创建接触接触表面集合供后面指定主从接触表面是选择方便，但是如果模型简单，接触表面很容易选择就无需创建接触表面，可以直接从模型中选择。当创建一个曲面接触面，必须指明是内表面还是外表面，可以通过所给出的矢量箭头确定。一个表面集合中可以有多个表面，从表面集合管理器中可以查看各表面集合。8.建立交互作用特性交互作用是用来建立模型中接触表面或相距很近的表面之
14、间力学关系的对象。可以建立一系列交互作用特性，它和交互作用相互独立，每个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种：接触特性(contact)、膜条件特性(filecondition)、激励和传导特性(actuator/sensor)接触交互作用特性可以是切向接触和法向接触，接触面间可以是有摩擦、无摩擦和阻尼接触，还可以相互间分离。接触交互作用特性中通常包含阻尼、热传导、热辐射、摩擦生热等信息。接触交互作用特性可以被通用接触、面对面接触或自我接触等交互作用引用。膜条件交互作用特性定义膜层传热系数为温度的函数。膜条件特性只能被膜条件交互作用引用。9.建立交互作用交互作用依赖于所建
15、立的分析步。建立交互作用时必须指定主作用面和从作用面。对于主、从作用面可以从已经创建的作用面集合中选择，也可以从视窗中直接选择。10.施加边界条件和荷载在加载模块(load)中施加边界条件和荷载。施加边界条件也依赖于说建立的分析步。实体单元(solidelement)只有平动自由度，没有转动自由度，所以施加边界条件时只需约束起平动自由度即可。对于分析刚体来说，约束只能施加给分析刚体的参考点。缺省的情况下，ABAQU酹边界条件传递给其后的每一个分析步。对每一个分析步中的边界条件可以进行编辑和修改。11.网格划分(1)进入单元划分模块后，ABAQU的颜色代表该模型中不同区域适合用哪种方法就行单
16、元划分。绿色表示可以可以采用结构法划分，黄色表示可以用旋转扫描法划分，橙色表示该区域不能用缺省的单元(实体单元缺省的单元为六面体单元hexahedral)形状进行单元划分，必须对该区域进行分解后才能用缺省的单元形状进行单元划分。当然，可以采用四面体单元(tetrahedral)利用只有网格技术对任何形状的模型区域进行单元划分。(2)分解模型(partition)可以对模型中的边(edge)、面(face)和体(cell)进行分解。用来将边、面、体分解成更小部分的点、边、面都成为模型中的特征体，这些特征体和其他特征体一样可以在特征体管理器中查看。(如：将一个体分解成两部分需要用一个面将体切割成两
17、部分，这个面就成了模型中一个新的特征体。)分解一个体的方法有五种，也即有五种分割特征体可以将一个特征体分解：定义切割面(definecuttingplane)、使用数据平面(usedatumplane)、延伸平面(extendedface)、挤压或旋转边(extrude/sweepedges）、N-sidedpatch一次分解操作仅仅只是将被分解的对象分解成两部分，并不能改变被分解对象所在特征体（部件实例）的整体性，也即原特征体或其上的某一组成部分被分解一次，该特征体并不会被分解成两部分。（3）单元划分控制不能对刚体进行单元划分。在meshcontrol中指定单元类型（六面体单元、四面体单元等
18、等）和单元划分方法（结构划分法（structured）、自由划分法（free）、旋转划分法（sweeps）等等）。操作的对象是被分解后的边、面、和体，可以对同一实例（装配模型的特征体）分解后产生的不同边、面、体分别采用不同的单元划分方法，指定不同的单元类型。（4）分配单元类型选择单元库（standard、explicit）、确定线性单元（linear）或者二次单元（quadratic）、确定这两种单元的特性：杂交元（hybridformulation）、缩步积分（reducedintegration）、非协调单元模式（incompatiblemodes）。操作的对象是被分解后的边、面、和体，可
19、以对同一实例（装配模型的特征体）分解后产生的不同边、面、体分别指定不同的单元库、单元特性等。（5）指定单元大小指定划分单元的近似尺寸。操作的对象是被分解后的边、面、和体。（6）划分单元操作对象是整个实例（装配体的特征体）12.提交工作13.画布对象画布可以看作是一个无限的屏幕或黑板，在上面可以布置各种对象。画布对象包括三大类：视窗、画布文字注释、画布箭头注释。(1)视窗是画布上显示模型和分析结果的对象。可以画布上随意建立和删除视窗，控制其尺寸、位置和外观，但是画布上至少有一个视窗对象，不能全部删除所有的视窗对象。(2)文字注释和箭头注释只能根据画布定位，与视窗无关，可以在视窗之内也可以在视
20、窗之外，移动视窗对文字和箭头注释的位置没有任何影响，但是可以调整他们的位置使得他们处于视窗之中。14.草图模块(sketch)草图是二维的剖面图，可以用于生成三位部件。在草图模块中可以定义平面部件、梁、或者分割体用于挤压、平扫、旋转等方法形成三维部件。在草图模块中也可以定义与特征体无关的独立的二维平面断面图。15.后处理文件输出(1)*FileOutput:定义输出到结果文件FileOutput选项可以输出节点、单元、整体数据到选定的文件。*ELFILE、*ENGERGYFIL医口*NODEFILE选项必须和*FILEOUTPUT选相联使用ABAQU输入文件(inputfile)ABAQU
22、件。线性慑动分析步提供了系统基本状态(BASESTATE的线性响应，基本状态也就是优先于线性慑动分析步的最后一个非线性分析步。每一个非线性分析步都必须把前一个非线性分析步的状态作为自己的初始条件。例如，动力分析可以不加载，动力响应主要来自静力分析步中所储存应变能的释放。(2)计算结果输出到datafile或者resultsfile所给定的场变量或历程变量可以通过下面Keyword写入.dat文件，但是不能在CAE中实现。*CONTACTPRINTContactClearance:定义接触间隙属性（该选项用来创建接触间隙属性定义。接触间隙属性将通过*Contactclearanceassignm
26、rationtolerance:设置该参数等于允许的穿透值，该参数只能影响增广的拉格朗日曲目行为的接触约束。Relativepenetrationtolerance:设置该参数等于允许穿透与典型接触表面尺寸之间的比例，该参数只能影响增广的拉格朗日曲目行为的接触约束。默认Relativepenetrationtolerance设置为0.1%,而有限滑动、面对面接触是5%可选参数：Approach:该参数自动记录接触方向的法向上的初始刚体模态，然后激活粘性阻尼防止数值困难接触中的曲面初始未接触时接触上Automatictolerances。体在一个单一step中移动接触上，但是在step中由于载荷
27、使他们接触，不该有显著的变形。该参数必须与master和slave一起使用。更多的控制刚体选项，可以使用stabilizeautomatictolerances:使standard自动计算过盈容差和分离压力容差，以防止接触中的振荡。该参数不能与maxchpperrmx和uerrmx参数共用。Frictiononset:设置其=immediate（默认）则在接触发生时在增量步中包含摩擦。设置其=delayed则延迟摩擦的应用。Lagrangemultiplier:设置其=yes则强迫接触约束为拉格朗日乘子法；=no则不使用拉格朗日乘子法。对于高刚度问题不推荐no,因为他将在方程求解时导致数值问题
28、（比如奇异）。接触刚度的值决定是否默认情况下使用拉格朗日乘子。当默认罚刚度设置用于罚函数或增广的拉格朗日接触，拉格朗日乘子默认不使用。如果用于罚函数或增广的拉格朗日接触的罚刚度大于下面每个单元1000倍时，则默认使用拉格朗日乘子。对使用直接约束方法的软接触，只有压力-过盈关系的最大斜率超过下面每个单元的1000倍时，默认拉格朗日乘子才使用。Master：设置主面名Maxchp：设置允许违反接触条件的最大点数。这个条件由perrmx和uerrmx控制。如果大于那些点数，求解不会被接受。Perrmx：接触点上拉伸应力（Gap-或itt-类型接触单元内的拉力）允许传递的最大值。如果接触中任何点的拉力
29、/拉应力大于perrmx接触将发生，而不管maxchp的值。默认情况下，无拉应力被传递。3Reset：重置所有接触控制到默认值。Slave:从面名Slidedistance:该参数只针对，使用“接触片段”代替“激活拓扑”算法来考虑接触连接中的变化时的三维弹性主面的有限滑动模拟，此时abaqus会选择默认的接触片段尺寸，但设置该参数等于从节点在主面上的最大距离有时会改善分析性能。该参数必须与master和slave参数一起使用来指定一个接触对。如果接触片段算法起作用，则设置slidedistance等于零将返回到默认的接触片段尺寸。Stabilize:包含该参数会在接触未被完全建立时处理刚体位移
31、切向和法向稳定性是相同的。如果接触点由于Uerrmx：设置该参数等于从节点上的最大过盈距离超过了uerrmx而违反接触约束，则迭代会开始而不管maxchp是否指定，默认，不允许过盈。*Contactcontrolsassignment：为通用的接触算法指定接触控制（用于explicit）指定控制可选的、相互排斥的参数：Nodalerosion:默认=no,在通用接触中，在所有接触面和边连接的单元面变化后，保持其上的一个节点作为点质量。=yes,删除面上的点。Type：=scalepenalty为默认罚刚度指定比例系数。*Contactpair:定义接触对（该选项用来定义由曲面或节点集形成的接触
33、量步重试前，从面上的一个点必须穿透主面。默认的HCRIT是从面上典型单元长度的一半。该参数不能用于有限滑动finite-sliding、面对面接触surface-to-surface的接触对。NoThickness:该参数在接触计算时忽略曲面厚度影响。该参数只影响接触方程并且默认是考虑曲面厚度的，不能用于有限滑动的接触对finite-sliding、面对面接触surface-to-surfaceSmallSliding:表面是小滑动，不允许自接触。Smooth：该参数为节点到面的变形体或刚性主面设置平滑值。在0.00.5之间，默认是0.2。只用于节点到面接触。Tied:表明是绑定。此时需要AD
34、JUS移数。Type：TYPE=nodetosurface（默认），则接触约束系数依据从节点投影到主面上的点处的插值函数产生。设置Type=surfacetosurface,则产生接触约束系数以优化应力精确度，基于节点的曲面忽略该参数。数据行：第一行：1、从面名2、主面名。如果忽略主面名或与从面名相同，程序会认为是自接触。3、可选的定位名，指定从面上切线滑动方向4、可选的定位名，指定主面上切线滑动方向定义explicit中的接触：CPSET设置该参数等于接触对的名称。CPSETT以有"clearance或*contactcontrols选项，这些选项可以调整算法控制参数。也可通过*c
35、ontactoutput选项指定输出。interaction:设置属性名mechanicalconstraint:设置该参数等于强迫接触约束的方法名。=kinematic（默认），选择运动学方法；=penalty,选择罚函数法。Op：设置OP=AD黑认）添加新的接触对到已存的接触对集中，设置OP=delete则从激活接触对集中移除接触对smallsliding:选择小滑动只能用在第一个step中而且是kinematic约束方法。weight:为接触面设置权系数。数据行：1、第一个面的名称2、第二个面的名字，如果空缺或是与第一个面名相同，则explicit认为是自接触。rough：对于定义连接单
36、元摩擦时不能使用。该参数指定完全粗糙摩擦（无滑动）sliptolerance:只用于standard分析。设置该参数等于Ff（稳态移动分析中最大允许弹性滑动速度与旋转体角速度的比例，或其他分析过程中最大允许弹性滑动距离与典型接触面尺寸的比值）。默认sliptolerance=0.005当为连接单元定义摩擦时，Ff定义（如果可能）为最大允许弹性滑动与典型单元尺寸的比值，此时，默认是0.0001user：不能用于连接单元的定义。用户子程序。数据行包含摩擦系数的数值。在rz面绕一个轴为对称模型创建二维解析面type=cylinder通过沿着指定向量扫描相连的、xy面上的线定义三维解析面type=re
37、volution通过提供连接的、rz面的线绕一个轴定义三维解析面type=cuttingsurface使用切平面穿过一个单元集产生内部的基于单元的面，产生的面是切平面的近似type=user通过用户子程序定义解析面。bolt：该参数表明基于螺纹几何数据自动产生螺栓连接适当的接触法向和两点定义螺栓轴向其他常用关键字：*Boundary:指定边界条件（用来在节点定义边界条件或在子模型分析中指定被驱动的节点。）可选参数：amplitude:该参数仅在一些预设的变量有非零大小时使用。设置该参数等于amplitude曲线名。如果在standard中忽略该参数，则是线性ramp或是阶越型step。位移只能
38、是ramp型，而移动速度和转动速度只能是step型。如果在explicit里忽略该参数，则参考的数量会在step开始时立刻应用，并保持常数。在standard动态或模态分析中，应用与位移或速度的振幅曲线会被自动光滑处理。而在explicit动态分析中，用户必须请求平滑处理才可以。loadcase：该参数只用于standard分析，它只在直接法稳态动力学和屈曲分析中使用，在这两个过程中，该参数可以设置等于1（默认）或2。如果用于直接法稳态动力学中，loadcase=1定义边界条件的实部，而loadcase=2定义了虚部。如果用于屈曲分析，loadcase=1为应用载荷定义边界条件，而loadca
39、se=2用来为屈曲模态定义反对称边界条件op：设置op=mod默认）更改已存边界条件或为以前未被约束的自由度添加边界条件op=new则如果所有当前起作用的边界条件都被移除，为了移除边界条件，使用op=new并重新指定素有要被处理的边界条件。如果在standard的应力/位移分析中边界条件被移除，他们会被与在前一个step中计算产生的反力相等的集中力代替，如果该step是通用非线性分析步，则集中力会根据*step中的amplitude参数来移除。因此，默认幅值被使用，而集中力将在该静态分析step结束后被线性减少到零，然后立刻到动态分析。type:用于应力/位移分析指定数值是位移历程形式、速度历
40、程形式还是加速度历程形式。在standard中，type=velocity是指定有限转动。设置type=displacement（默认）给定位移历程，explicit不辨识位移中的跳跃，如果五数值指定，explicit会忽略用户指定的位移值而强制使用零位移边界。设置type=velocity给定速度历程，速度历程可在standard静态分析中指定。设置type=accsleration给定加速度历程，不能用于standard静态分析。支持，我翻译了*AMPLITUDEW些地方翻译的不准确，请各位校正."AMPLITUDE定义一个幅值曲线。这个选项允许任意的载荷、位移和其它指定变量的数
52、BAQUS/Standar册析中，如果在节点上使用了*TRANSFORM项，自由度为当地的、转换的坐标系统。NODE设置该参数等于要监控的节点号或者包含要监控的节点所在的节点集名称，节点集必须严格的包含一个节点。可选参数：FREQUENCY仅应用于ABAQUS/Standar粉析。.参数影响信息文件的输出。设置该参数等于增量步中输出频率。如果FREQUENCY等于零，每个荷载步最后的一个增量步将被输出。默认FREQUENCY二段置FREQUENCY取消输出。该选项不需要数据行。*DRUCKERPRAGER说明扩展的Drucker-Prager塑性模型。该选项是用来定义屈服面和和用一个弹塑性材料
55、tandar扮析中包含材料的蠕变特性要求设置该项。设置SHEARCRITERION=HYPERBOLC定义双曲屈服准则。设置SHEARCRITERION=EXPONENORM来定义指数形式的屈服准则。TESTDATA该参数只适用于ABAQUS/Standard分析并且只使用于设置SHEARCRITERION=EXPONENTFORM况。如果通过ABAQUS/Standard不同围压下三轴实验数据计算得到的材料常数的，指数模型包含该参数，为实现这个目的*TRIAXIALTESTDATA项必须采用。数据行定义线性Drucker-Prager塑性模型（SHEARCRITERION=LINEAR）:第