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abaqus如何在模型中选择参考点 abaqus刚体参考点

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【 – 写作指导】

篇一:《ABAQUS常用技巧归纳(图文并茂)》

ABAQUS学习总结

1. ABAQUS中常用的单位制。-(有用到密度的时候要特别注意) 单位制错误会造成分析结果错误,甚至不收敛。

2. ABAQUS中的时间

对于静力分析,时间没有实际意义(静力分析是长期累积的结果)。 对于动力分析,时间是有意义的,跟作用的时间相关。

3. 更改工作路径

4. 对于ABAQUS/Standard分析,增大内存磁盘空间会大大缩短计算时间;对于ABAQUS/Explicit分析,生成的临时数据大部分是存储在内存中的关键数据,不写入磁盘,加快分析速度的主要方法是提高CPU的速度。

临时文件一般存储在磁盘比较大的盘符下

提高虚拟内存

5. 壳单元被赋予厚度后,如何查看是否正确。

梁单元被赋予截面属性后,如休查看是否正确。

可以在VIEW的DISPLAY OPTION里面查看。

6. 参考点

对于离散刚体和解析刚体部件,参考点必须在PART模块里面定义。 而对于刚体约束,显示休约束,耦合约束可以在PART ,ASSEMBLY,INTERRACTION,LOAD等定义参考点.

PART模块里面只能定义一个参考点,而其它的模块里面可以定义很多个参考点。

7. 刚体部件(离散刚体和解析刚体),刚体约束,显示体约束

离散刚体:可以是任意的形状,无需定义材料属性,要定义参考点,要划分网格。

解析刚体:只能是简单形状,无需定义材料属性,要定义参考点,不需要划分网格。

刚体约束的部件:要定义材料属性,要定义参考点,要划分网格。 显示体约束的部件:要定义材料属性,要定义参考点,不需要要划分网格(ABAQUS/CAE会自动为其要划分网格)。

刚体与变形体比较:刚体最大的优点是计算效率高,因为它在分析作业过程中不参与所在基于单元的计算,此外,在接触分析,如果主面是刚体的话,分析更容易收敛。

刚体约束和显示体约束与刚体部件的比较:刚体约束和显示体约束的优点是去除约束后,就可以立即变为变形体。

刚体约束与显示体约束的比较:刚体约束的部件会参与计算,而显示约束的部件不会参与计算,只是用于显示作用。

8. 一般分析步与线性摄动分析步

一般分析步:每个分析步的开始状态都是前一个分析步结束时刻的模型状态; 如果不做修改的话,前一个分析步所施加的载荷,边界条件,约束都会延续到当前的分析步中;所定义的载荷,边界条件以及得到的分析结果都是总量。

篇二:《abaqus中单元的选择宝典》

1. 完全积分是指当单元具有规则形状时,所用的高斯积分点可以对单元刚度矩

阵中的多项式进行精确地积分。

2. 剪力自锁将使单元变得“刚硬”,只影响受弯曲荷载的完全积分线性(一阶)

单元,这些单元功能在受直接或剪切荷载时没有问题。二次单元的边界可以弯曲,没有剪力自锁的问题。

3. 只有四边形和六面体单元才能采用减缩积分。所有的楔形、四面体和三角形

实体单元采用完全积分。减缩积分单元比完全积分单元在每个方向上少用一个积分点。

4. 只有四边形和六面体单元才能采用减缩积分。所有的楔形、四面体和三角形

实体单元采用完全积分。减缩积分单元比完全积分单元在每个方向上少用一个积分点。

5. 非协调单元:只有四边形和六面体单元才能采用减缩积分。所有的楔形、四

面体和三角形实体单元采用完全积分。减缩积分单元比完全积分单元在每个方向上少用一个积分点。

6. ABAQUS对非协调单元采用了增强位移梯度形式。在弯曲问题中,用非协调

单元可得到与二次单元相当的结果,且计算费用明显降低。对单元扭曲很敏感。

7. ABAQUS对非协调单元采用了增强位移梯度形式。在弯曲问题中,用非协调

单元可得到与二次单元相当的结果,且计算费用明显降低。对单元扭曲很敏感。

8. 杂交单元:ABAQUS对非协调单元采用了增强位移梯度形式。在弯曲问题中,

用非协调单元可得到与二次单元相当的结果,且计算费用明显降低。对单元扭曲很敏感。

9. 一般情况下应采用二次减缩积分单元(CAX8R,CPE8R,CPS8R,C3D20R)。

在应力集中局部采用二次完全积分单元(CAX8,CPE8,CPS8,C3D20)。对含有非常大的网格扭曲模拟(大应变分析),采用细网格划分的线性减缩积分单元(CAX4R, CPE4R,CPS4R,C3D8R )。对接触问题采用线性减缩积分单元或非协调单元(CAX4I,CPE4I,CPS4II,C3D8I等)的细网格划分。

10. 采用非协调单元时应使网格扭曲减至最小。三维情况应尽可能采用块状单元

(六面体)。对小位移问题采用二次四面体单元(C3D10)是可行的。

11. 在实体单元中所用的数学公式和积分阶数对分析的精度和花费有非常显著

的影响。使用完全积分的单元,尤其是一阶(线性)单元,容易形成自锁现象,在正常情况下不要应用。一阶减缩积分单元容易出现沙漏现象;充分的单元细化可减小这种问题。

12. 在分析中如有弯曲位移,且采用一阶减缩积分单元时,应在厚度方向上至少

用4个单元。沙漏现象在二阶减缩积分单元中较少见。在大多数一般问题中要考虑应用这些单元。非协调单元的精度依赖于单元扭曲的量值。

13. 结果的数值精度依赖于所用的网格。应进行网格细化研究已确保该网格对问

题提供了唯一的解答。但是应记住使用一个收敛网格不能保证计算结果与问题的行为相匹配:它还依赖于模型其它方面的近似化和理想化程度。通常只在想要得到精确结果的区域细化网格。ABAQUS具有一些先进的特点,如子模型,它可以帮助对复杂模拟得到有用的结果。HOURGLASS

基础部分

Part类型:可变形部件,离散刚体部件(任意形状,荷载作用下不可变形),解析刚体部件(只可以用直线,圆弧和抛物线创建的形状,荷载作用下不可变形)。每个部件只存在自己的坐标系中,与其他部件无关。给部件赋予属性,既成为实例。实例可以装配成assembly。

Automated repair options:默认为缝合边,自动修理用于几何体变成valid。

基特征一旦创建不能修改。附加特征可用于修改基特征或为基特征添加细节(拉伸,壳,线,切削,导角)

基准几何体类型:点,轴,坐标系,平面。

过滤器:selection options

分区:细分为不同的区域

对于拉伸和旋转,有扭曲选项,可以创建螺纹、螺旋弹簧和扭曲线。也可以利用锥度选项,指定角度,创建带有锥度的部件。

导入孤立网格:通过.inp和.odb文件导入已有网格。被导入的孤立网格,没有父几何体。

定义表面增强:定义了连接到已有部件表面的表面,并指定他的工程属性。

如何给部件定位:相对定位:定义几何关系,确定规则, 表面平行约束,面面平行约束,共轴约束,接触约束,重合点约束,平行坐标系约束,若定义有冲突,则将之前的相对约束转化为绝对约束。

集和表面在assembly,step,interaction和load模块中均有效。在part or property module 中创建的part集在assembly module 中有效,但不能通过set managerment修改。

Step 用途:define step,指定输出需求,指定分析诊断,指定分析控制。接触、荷载和边界条件是分析步相关的,需事先定义。主要用于描述模拟历程。对python和c++保留了API接口,用于后处理。输出类型有两种类型:场数据用于绘制模型的变形,云图和X-Y图;历程数据用于X-Y绘图。分析步可替换。分析控制:为显式分析定义自适应网格区域和控制;为接触问题定制求解控制;定制一般的求解控制。

Interaction:用于模拟机械或热的接触。如定义边界的耦合,定义连接器。显示体的目的是可视化,不用于分析。接触模型的法向关系、摩擦和干涉。带有摩擦的双面接触、自接触、捆绑约束。使用步骤:create ,选择起作用的step;选择表面;在edit interaction对话框中完成接触定义;在接触管理器中激活或不激活。

边界条件:包括初始温度、指定的平移或转动,速度或角速度。指定的边界条件可以随着时间相关的幅值定义。

初始条件:包括平动和转动速度、温度。初始平动速度可以模拟自由落体的效果。

步骤:创建、指定对象、编辑。

Mesh module :分网技术,单元形状,单元类型,网格密度,生成网格,检查网格状况。

二维区域可用形状:四边形、以四边形为主(允许三角形单元作为过度)、三角形

三维区域可用形状:四面体、若实例中包含虚拟拓扑,可使用三角形单元、四边形单元和利用波前算法的四边形或四边形为主的单元。

细节模型中,小的细节可能会影响网格效果,虚拟模型则忽略小的细节。

网格生成技术:扫略网格(网格在区域的一个表面被创建,称为源面,网格中的节点沿着连接面,拷贝一个单元层,直到目标面,abaqus自动选择源和目标面)。

结构化分网技术:使用简单的预定义的网格拓扑关系划分网格,给出了网格划分的最大控制。不同的区域可以有不同的网格划分,用不同的颜色来表示。在区域之间自动创建捆绑约束,保持区域的连接,但是约束不是真正的协调,精度将会受到影响。

控制网格密度和梯度:使用波前算法的三角形、四面体、四边形网格的节点和种子精确匹配;使用中轴算法的六面体或四边形网格,abaqus会调整单元的分布,但是可以通过在边上的约束种子防止调整。分区创建了附加的边,可以对局部网

格密度施加更多的控制,可以在应力集中区域细化网格。

分配单元类型:荷载和边界条件等是基于几何体的,而不是基于网格。

网格质量检查:限制条件包括形状比、最大最小角度和形状因子等。在消息域显示单元的总数、扭曲单元的数量、平均扭曲和最差扭曲。

有限元分析实例详解(石亦平)

Abaqus有多个模块,包括cae前处理模块、主求解器Standard and explicit 、design,aqua,foundation接口等等。在step中若选择static general 则选择了standard,若选择dynamic 则选择了explicit。

ABAQUS/standard 是一个通用分析模块,它使用隐式求解方法,能够求解广泛领域的线性和非线性问题,包括静态分析、动态分析,以及复杂的非线性耦合物理场分析等。

ABAQUS/EXPLICIT ,用以进行显式动态分析,他使用显式求解方法,适于求解复杂非线性动力学问题和准静态问题,特别是用于模拟短暂、瞬时的动态事件,如冲击和爆炸问题。此外,它对处理接触条件变化的高度非线性问题也非常有效(例如模拟成形问题)。

二维平面应力问题:2D planar

线性摄动分析步(linear pertuibation step):只用于分析线性问题,explicit中不能使用此。Standard中,以下分析总是线性的:buckle(特征值屈曲)frequency(频率提取分析)modal dynamic(瞬时模态动态分析)random response (随机

篇三:《ABAQUS基本使用方法》

ABAQUS 分析步骤

使用ABAQUS进行有限元分析包括三个步骤:

使用ABAQUS/CAE或其他前处理器进行前处理

使用ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit进行分析计算

使用ABAQUS/Viewer进行后处理

ABAQUS/CAE简介

1) ABAQUS/CAE的模型数据库保存在扩展名为.cae的文件中,每个ABAQUS模型中只能有一个装配件(assembly),它是由一个或多个实体(instance)组成的,一个部件(part)可以对应多个实体。

2) ABAQUS/CAE由以下功能模块构成:Part(部件)、Property(特性)、Assembly(装配) Step(分析步)、Interaction(相互作用)、Load(载荷) Mesh(网格)、Job(分析作业)、Visualization(后处理) Sketch(绘图)。

3) Part模块的主要功能包括:创建、编辑和管理部件,通过创建特征(feature)来定义部件的几何形状,指定刚体部件的参考点。

4) Property模块的主要功能包括:创建和管理材料、截面属性、梁截面,指定部件的截面属性、取向、法线方向和切线方向。

5) Assembly模块的主要功能包括:创建、合并和切割实体,为实体定位。

6) Step模块的主要功能包括:创建分析步,设定输出数据,设定自适应网格,控制求解过程。

7) Interaction模块的主要功能是定义相互作用(例如接触)、约束、连接件、惯量、裂纹、弹簧和阻尼器。

8) Load模块的主要功能是定义载荷、边界条件、场变量和载荷状况。

9) Mesh模块的主要功能包括:布置网格种子,设置单元形状、单元类型、网格划分技术和算法、划分网格,检验网格质量。

10) Job模块的主要功能包括:创建分析作业,提交和运行分析作业,生成INP文件,监控分析作业的运行状态,中止分析作业的运行。

11) Sketch模块的主要功能是绘制二维平面图。

12) Visualization模块的主要功能是显示ODB文件中的分析结果。 划分网格的基本方法

1) 对于二维问题,可供选择的单元形状包括

Quad(四边形单元)和Tri(三角形单元); 对于三维问题,可供选择的单元形状包括

Hex(六面体单元)、Tet(四面体单元)、Wedge(楔形单元)

2) Quad单元和Hex单元可以用较小的计算代价得到较高的精度,因此应尽可能选择这

种单元。

3) 在ABAQUS/CAE中有三种网格划分技术:Structured(结构化网格)、Sweep(扫掠网格)

和Free(自由网格)。结构化网格和扫掠网格一般采用Quad单元和Hex单元,分析精度相对较高,因此应尽可能有限选用这两种划分技术。

4) 使用Quad单元和Hex单元划分网格时,有两种可供选择的算法:Medial Axis(中轴

算法)和Advancin Front (进阶算法),二者各有优缺点,可以根据模型的情况来选用。

5) 有多种原因可能导致划分网格失败,例如种子设置的不恰当,模型中有自由边或很

小的边、面、尖角、缝隙等。

6) 如果无法成功地划分网格,可以尝试一下措施:检查几何模型,修复存在问题的几

何实体,使用虚拟拓扑,加密种子,分割部件。

选择单元类型

1) 每种单元都有其优缺点,有其特定的适合场合。不存在一种完美的单元类型,可以

不受限制地使用各种问题。

2) 按照节点位移插值的阶数,可以将ABAQUS单元分为线性单元、二次单元和修正的

二次单元。

3) 线性完全积分单元在承受弯曲荷载时会出现剪切自锁,造成单元过于刚硬,即使划

分很细的网格,计算精度仍然很差。

4) 二次完全积分单元适于模拟应力集中问题,一般情况下不会出现剪切自锁,但不能

在接触分析和弹塑性分析中使用。

5) 线性减缩积分单元对位移的求解结果较准确,在弯曲载荷下不容易发生剪切自锁,

网格的扭曲变形(例如Quad单元的角度远远大于或小于90°)对其分析精度影响不大,但这种单元需要划分较细的网格来克服沙漏问题,且不适于求解应力集中部位的节点应力。

6) 二次减缩积分单元不但保持了线性减缩积分单元的优点,而且不划分很细的网格也

不会出现严重的沙漏问题,即使在复杂应力状态下,对自锁问题也不敏感,但它不适于接触分析和大应变问题。

7) 非协调模式单元克服了剪切自锁问题,在单元扭曲比较小的情况下得到的位移和应

力结果很精确,但如果所关心部位的单元扭曲比较大,其分析精度会降低。

8) 线性Tri单元和Tet单元的精度很差,二次Tet单元(C3D10)适于ABAQUS/Standard

中的小位移无接触问题,修正的二次Tet单元(C3D10M)适于ABAQUS/Explicit,以及ABAQUS/Standard中的大变形和接触问题。

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