有限元ABAQUS 集中质量与非结构质量
Abaqus单元类型选择 ppt课件
A1.7
Abaqus单元类型选择
ABAQUS/analysis_单元选择 标准
公式 • 用于描述单元行为的数学公式是用于单元分类的另一种方法。 • 不同单元公式的例子：
– 平面应变 – 平面应力 – 杂交单元 – 非协调元 – 小应变壳 – 有限应变壳 – 厚壳 – 薄壳
构尺寸的1/10，比如： – 支撑或点载荷之间的距离 – 尺寸变化很大的横截面之间的距离 – 最高振动模态的波长
A1.14
Abaqus单元类型选择
• 壳单元 – 使用表面模型构成的壳单元近似 模拟三维实体连续体单元。
• 可以有效的模拟弯曲和面内 变形。
– 如果需要分析某个区域的细节， 使用多点约束或子模型的办法可 以将局部的三维实体模型加入到 壳单元模型中。
– 对于具有线弹性材料属性的、 未扭转的单元，精确积分应变 能所需的最小积分阶数。
• 减缩积分:
– 积分的阶数比全积分小一阶。
一次插值
二次插值
ABAQUS/analysis_单元选择 标准
全积分
减缩积分
A1.10
Abaqus单元类型选择
• 单元命名约定：例子
B21: Beam, 2-D, 1st-order interpolation
ABAQUS/analysis_单元选择 标准
3-D 实体
线模型
利用梁单元建模的框架结构
A1.16
ABAQUS/analysis_单元选择标准
Abaqus单元类型选择
Abaqus单元类型选择
• 纯弯曲的物理特征 – 有限元方法企图模拟的材料行为是： • 在变形过程中，横截面仍然保持为 平面。 • 沿厚度方向，轴向应变xx 线性变化。
ABAQUS有限元分析方法
一. 有限单元法的基本原理
有限元方法的基本思路是：化整为零，积零为整。即应用有限元
二 ABAQUS简介
ABAQUS是建立在有限元方法上的强大的工程计算软件。 能解决从简单的线性问题和困难的非线性问题，可以绘画任何 存在的几何形状，而且能够模拟大多数工程材料的行为，是一 个通用的计算工具。 它不仅能解决结构力学问题，而且能够模拟热传导，辐射 和声音传播。它能解决一大批工程实际中所遇到的结构分析问 题，对固体，结构及结构-流体系统做静、动位移和应力进行 线性和非线性分析。 程序包括的单元类型有：桁元、二维平面应力和平面应变 元、三维平面应力元、等参梁元、板/壳元及二维、三维流体 元等。 交异性线弹性、弹塑性材料（包 括等向强化，随动强化和混合强化）等。 ABAQUS是一个模块存贮计算的解题程序。方程是按块处 理的，输入数据分成许多模块，各种复杂的分析都可以通过不 同的模块的组合来处理，因此，它可以求解很大的有限元系统。
ABAQUS/CAE 模块： 用于分析对象的建模，特性及约束条件
的给定，网格的划分以及数据传输等。
1. ABAQUS/CAE前处理模块：
（1）建立几何力学模型。 （2）给模型赋予材料参数。 （3）建立边界条件。 （4）施加载荷。 （5）划分网格。 （6）定义加载步。 （7）形成Input文件。
非对称四点弯曲试验装置图
能解决从简单的线性问题和困难的非线性问题可以绘画任何存在的几何形状而且能够模拟大多数工程材料的行为是一个通用的计算工具
ABAQUS有限元分析方法简介
有限单元法（The Finite Element Method）简称有限元 （FEM），它是利用电子计算机进行的一种数值分析方法。它在工 程技术领域中的应用十分广泛，几乎所有的弹塑性结构静力学和动 力学问题都可用它求得满意的数值结果。
(仅供参考)《ABAQUS-有限元分析常见问题解答》常见问题汇总
第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题第一篇基础篇第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题1.1 Abaqus 的基本约定1.1.1 自由度的定义【常见问题1-1】Abaqus 中的自由度是如何定义的？1.1.2 选取各个量的单位【常见问题1-2】在 Abaqus 中建模时，各个量的单位应该如何选取？1.1.3 Abaqus 中的时间【常见问题1-3】怎样理解 Abaqus 中的时间概念？第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题1.1.4 Abaqus 中的重要物理常数【常见问题1-4】Abaqus 中有哪些常用的物理常数？1.1.5 Abaqus 中的坐标系【常见问题1-5】如何在 Abaqus 中定义局部坐标系？1.2 Abaqus 中的文件类型及功能【常见问题1-6】Abaqus 建模和分析过程中会生成多种类型的文件，它们各自有什么作用？ 【常见问题1-7】提交分析后，应该查看 Abaqus 所生成的哪些文件？1.3 Abaqus 的帮助文档1.3.1 在帮助文档中查找信息【常见问题1-8】如何打开 Abaqus 帮助文档？第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题【常见问题1-9】Abaqus 帮助文档的内容非常丰富，如何在其中快速准确地找到所需要的信息？1.3.2 在 Abaqus/CAE 中使用帮助【常见问题1-10】Abaqus/CAE 的操作界面上有哪些实时帮助功能？【常见问题1-11】Abaqus/CAE 的 Help 菜单提供了哪些帮助功能？1.4 更改工作路径【常见问题1-12】Abaqus 读写各种文件的默认工作路径是什么？如何修改此工作路径？1.5 Abaqus 的常用 DOS 命令【常见问题1-13】Abaqus 有哪些常用的 DOS 命令？第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题1.6 设置 Abaqus 的环境文件1.6.1 磁盘空间不足【常见问题1-14】提交分析作业时出现如下错误信息，应该如何解决？***ERROR: UNABLE TO COMPLETE FILE WRITE. CHECK THAT SUFFICIENT DISKSPACE IS AVAILABLE. FILE IN USE AT F AILURE IS shell3.stt.（磁盘空间不足）或者***ERROR:SEQUENTIAL I/O ERROR ON UNIT 23, OUT OF DISK SPACE OR DISK QUOTAEXCEEDED.（磁盘空间不足）1.6.2 设置内存参数【常见问题1-15】提交分析作业时出现如下错误信息，应该如何解决？***ERROR: THE SETTING FOR PRE_MEMORY REQUIRES THAT 3 GIGABYTES OR MOREBE ALLOCATED BUT THE HARDWARE IN USE SUPPORTS ALLOCATION OF AT MOST 3GIGABYTES OF MEMORY. EITHER PRE_MEMORY MUST BE DECREASED OR THE JOBMUST BE RUN ON HARDWARE THAT SUPPORTS 64-BIT ADDRESSING.（所设置的pre_memory 参数值超过3G，超出了计算机硬件所能分配的内存上限）或者***ERROR: THE REQUESTED MEMORY CANNOT BE ALLOCATED. PLEASE CHECK THESETTING FOR PRE_MEMORY. THIS ERROR IS CAUSED BY PRE_MEMORY BEINGGREATER THAN THE MEMORY AVAILABLE TO THIS PROCESS. POSSIBLE CAUSES AREINSUFFICIENT MEMORY ON THE MACHINE, OTHER PROCESSES COMPETING FORMEMORY, OR A LIMIT ON THE AMOUNT OF MEMORY A PROCESS CAN ALLOCATE.（所设置的 pre_memory 参数值超出了计算机的可用内存大小）第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题或者***ERROR: INSUFFICIENT MEMORY. PRE_MEMORY IS CURRENTLY SET TO 10.00MBYTES. IT IS NOT POSSIBLE TO ESTIMATE THE TOTAL AMOUNT OF MEMORY THATWILL BE REQUIRED. PLEASE INCREASE THE VALUE OF PRE_MEMORY.（请增大pre_memory 参数值）或者***ERROR: THE VALUE OF 256 MB THAT HAS BEEN SPECIFIED FORSTANDARD_MEMORY IS TOO SMALL TO RUN THE ANALYSIS AND MUST BEINCREASED. THE MINIMUM POSSIBLE VALUE FOR STANDARD_MEMORY IS 560 MB.（默认的standard_memory 参数值为256 M，而运行分析所需要的standard_memory 参数值至少为560 M）1.7 影响分析时间的因素【常见问题1-16】使用 Abaqus 软件进行有限元分析时，如何缩短计算时间？【常见问题1-17】提交分析作业后，在 Windows 任务管理器中看到分析作业正在运行，但 CPU 的使用率很低，好像没有在执行任何工作任务，而硬盘的使用率却很高，这是什么原因？1.8 Abaqus 6.7新增功能【常见问题1-18】Abaqus 6.7 版本新增了哪些主要功能？第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题1.9 Abaqus 和其它有限元软件的比较【常见问题1-19】Abaqus 与其他有限元软件有何异同？第2章关于 Abaqus/CAE 操作界面的常见问题第2章关于Abaqus/CAE 操作界面的常见问题2.1 用鼠标选取对象【常见问题2-1】在 Abaqus/CAE 中进行操作时，如何更方便快捷地用鼠标选取所希望选择的对象（如顶点、线、面等）？2.2 Tools 菜单下的常用工具2.2.1 参考点【常见问题2-2】在哪些情况下需要使用参考点？2.2.2 面【常见问题2-3】面（surface）有哪些类型？在哪些情况下应该定义面？第2章关于 Abaqus/CAE 操作界面的常见问题2.2.3 集合【常见问题2-4】集合（set）有哪些种类？在哪些情况下应该定义集合？2.2.4 基准【常见问题2-5】基准（datum）的主要用途是什么？使用过程中需要注意哪些问题？2.2.5 定制界面【常见问题2-6】如何定制 Abaqus/CAE 的操作界面？【常见问题2-7】6.7版本的 Abaqus/CAE 操作界面上没有了以前版本中的视图工具条（见图2-6），操作很不方便，能否恢复此工具条？图2-6 Abaqus/CAE 6.5版本中的视图工具条第3章Part 功能模块中的常见问题第3章Part 功能模块中的常见问题3.1 创建、导入和修补部件3.1.1 创建部件【常见问题3-1】在 Abaqus/CAE 中创建部件有哪些方法？其各自的适用范围和优缺点怎样？ 3.1.2 导入和导出几何模型【常见问题3-2】在 Abaqus/CAE 中导入或导出几何模型时，有哪些可供选择的格式？【常见问题3-3】将 STEP 格式的三维 CAD 模型文件（*.stp）导入到 Abaqus/CAE 中时，在窗口底部的信息区中看到如下提示信息：A total of 236 parts have been created.（创建了236个部件）此信息表明 CAD 模型已经被成功导入，但是在 Abaqus/CAE 的视图区中却只显示出一条白线，看不到导入的几何部件，这是什么原因？第3章Part 功能模块中的常见问题3.1.3 修补几何部件【常见问题3-4】Abaqus/CAE 提供了多种几何修补工具，使用时应注意哪些问题？【常见问题3-5】将一个三维 CAD 模型导入 Abaqus/CAE 来生成几何部件，在为其划分网格时，出现如图3-2所示的错误信息，应如何解决？图3-2 错误信息：invalid geometry（几何部件无效），无法划分网格3.2 特征之间的相互关系【常见问题3-6】在 Part 功能模块中经常用到三个基本概念：基本特征（base feature）、父特征（parent feature）和子特征（children feature），它们之间的关系是怎样的？第3章Part 功能模块中的常见问题3.3 刚体和显示体3.3.1 刚体部件的定义【常见问题3-7】什么是刚体部件（rigid part）？它有何优点？在 Part 功能模块中可以创建哪些类型的刚体部件？3.3.2 刚体部件、刚体约束和显示体约束【常见问题3-8】刚体部件（rigid part）、刚体约束（rigid body constraint）和显示体约束（display body constraint）都可以用来定义刚体，它们之间有何区别与联系？3.4 建模实例【常见问题3-9】一个边长 100 mm 的立方体，在其中心位置挖掉半径为20 mm 的球，应如何建模？ 『实现方法1』『实现方法2』第4章Property 功能模块中的常见问题第4章 Property 功能模块中的常见问题4.1 超弹性材料【常见问题4-1】如何在 Abaqus/CAE 中定义橡胶的超弹性（hyperelasticity）材料数据？4.2 梁截面形状、截面属性和梁横截面方位4.2.1 梁截面形状【常见问题4-2】如何定义梁截面的几何形状和尺寸?【常见问题4-3】如何在 Abaqus/CAE 中显示梁截面形状？4.2.2 截面属性【常见问题4-4】截面属性（section）和梁截面形状（profile）有何区别?第4章Property 功能模块中的常见问题【常见问题4-5】提交分析作业时，为何在 DAT 文件中出现错误提示信息“elements have missing property definitions（没有定义材料特性）”？『实 例』出错的 INP 文件如下：*NODE1, 0.0 , 0.0 , 0.02, 20.0 , 0.0 , 0.0*ELEMENT, TYPE=T3D2, ELSET=link1, 1, 2*BEAM SECTION, ELSET=link, MATERIAL= steel, SECTION=CIRC15.0,提交分析作业时，在 DAT 文件中出现下列错误信息：***ERROR:.80 elements have missing property definitions The elements have been identified inelement set ErrElemMissingSection.4.2.3 梁横截面方位【常见问题4-6】梁横截面方位（beam orientation）是如何定义的？它有什么作用？【常见问题4-7】如何在 Abaqus 中定义梁横截面方位？【常见问题4-8】使用梁单元分析问题时，为何出现下列错误信息：***ERROR: ELEMENT 16 IS CLOSE TO PARALLEL WITH ITS BEAM SECTION AXIS.第4章Property 功能模块中的常见问题DIRECTION COSINES OF ELEMENT AXIS 2.93224E-04 -8.20047E-05 1.0000. DIRECTIONCOSINES OF FIRST SECTION AXIS 0.0000 0.0000 1.0000。
ABAQUS有限元软件使用知识
带孔平板模型结果示意图
• 带孔 平板 模型 结果 图形 显示 如图 所示
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谢谢大家观赏！
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• ABA QUS 6.4主 窗口 如图 所示
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单位制的选取
• 一般 建议 采用 国际 单位 制
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• Part（部件） • Property（特性） • Assembly（装配） • Step（分析步） • Interaction（相互作用） • Load（载荷） • Mesh(网格)
功能模块
• Job（作业） • Visualization(可视化) • Sketch（草图）
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功能模块界面
• 功能模块 界面如图 所示
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ABAQUS/VIEWER——后处理
• 由于在模拟过程中产生了大量的数据，所以图形后处理是十分重要的 • ABAQUS/CAE的Visualization(可视化)模块（也另外授权为
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ABAQUS分析模型的组成
• ABAQUS模型通常由若干不同的部分组成，他们共 同描述了所分析的物理问题和需要获得的结果
• 一个分析模型至少要包含如下的信息： 离散化的几何形体（discretized geometry） 单元截面属性（element section properties） 材料数据（material data） 载荷和边界条件（loads and boundary
• 它可以进行结构的静态和动态分析，如应力、变形、振动、 冲击、热传导和对流、质量扩散、声波、力电耦合分析等
• 它具有丰富的单元模式 ，它具有丰富的单元模式，如杆、梁、
全面介绍ABAQUS有限元分析
全面介绍ABAQUS有限元分析有限元分析软件ABAQUS介绍（一）数值模拟方法介绍一：数值模拟也叫计算机模拟。
它以电子计算机为手段，通过数值计算和图像显示的方法，达到对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题研究的目的，节约时间、成本。
数值模拟的基本步骤：（1）建立数学模型--基本守恒方程（2）建立物理问题模型--前处理建模（3）离散方程--选择离散方法和格式（4）求解方程--选择求解算法（5）编制、调试程序（6）研究结果--后处理（7）改进模型或提出指导方案使用软件分析的优势二、有限元软件的介绍三种数值分析方法：有限元方法，有限差分，有限体积方法有限元分析是对结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。
有限元分析软件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四个比较知名比较大的公司。
有限元软件的对比ANSYS是商业化比较早的一个软件，目前公司收购了很多其他软件在旗下。
ABAQUS专注结构分析，目前没有流体模块。
MSC是比较老（1963）的一款软件目前更新速度比较慢。
ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件，功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。
结构分析能力排名：ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS流体分析能力排名：ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS耦合分析能力排名：ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS性价比排名：ADINA，ABAQUS、ANSYS、MSCANSYS与ABAQUS的对比应用领域：1. ANSYS软件注重应用领域的拓展，目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。
2. ABAQUS则集中于结构力学和相关领域研究，致力于解决该领域的深层次实际问题。
其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可求解器功能（1）对于常规的线性问题，两种软件都可以较好的解决，在模型规模限制、计算流程、计算时间等方面都较为接近。
定义ABAQUS分析步及输出
定义ABAQUS分析步及输出ABAQUS是一种常用的有限元分析软件，用于进行结构和材料的非线性有限元分析。
在ABAQUS中，分析步是指模拟结构在时间上的演化过程，输出则是指对分析结果的检测和处理。
一、ABAQUS的分析步ABAQUS中的分析步用于描述模型的运动和应力应变状态的演化情况，通过定义不同的分析步可以模拟不同的物理过程和加载条件。
1.静力分析步：这是最基础的分析步类型，用于模拟结构在静力加载下的行为。
静力分析步中的加载可以是恒定的或者是按照一定的时间函数变化的。
在静力分析步中，结构的应力应变状态被认为是平衡的。
2.动力分析步：该步骤用于模拟结构在动力加载下的行为。
动力分析步中的加载可以是周期性的、脉冲的、随机的等等。
在动力分析步中，结构的应力应变状态随时间而变化。
3.热分析步：用于模拟材料在不同温度条件下的热行为。
热分析步包括传热、热膨胀和热应力等。
4.接触分析步：用于模拟接触问题，例如刚性接触、摩擦接触等。
接触分析步中，通过定义接触边界条件和接触特性来模拟接触行为。
5.融合分析步：用于模拟结构在拉伸、压缩、剪切等加载下的塑性和破裂行为。
融合分析步通常包括弹塑性材料本构关系、破裂准则等。
6.稳态分析步：用于模拟结构在稳态加载下的行为，例如结构在恒定温度或恒定力加载下的应力应变状态。
除了以上常见的分析步类型，ABAQUS还提供了许多其他类型的分析步，例如电磁场分析、疲劳分析、生物力学分析等，以适应不同领域的应用需求。
二、ABAQUS的输出在分析过程中，ABAQUS会输出大量的结果数据和信息以帮助用户了解模型的应力应变状态和物理行为。
ABAQUS的输出结果可以分为以下几类：1.节点和单元数据：ABAQUS会输出模型中每个节点和单元的位移、速度、应力、应变等数据，以及其他相关属性如质量、体积等。
这些数据有助于确定结构的局部和整体行为，以及结构的应力集中区域。
2.特征数据：ABAQUS还提供一些用于描述模型行为的特征数据，如结构的自然频率、振型、模态参与因子等。
ABAQUS有限元分析方法
ABAQUS有限元分析方法有限元分析是一种将连续问题离散化成有限数量的元素，通过求解这些离散化的元素的行为，来推断整个问题的行为的数值分析方法。
ABAQUS就是一种基于有限元方法的求解器，它使用了计算机模拟技术，可以求解各种工程问题，如结构力学、热力学、流体力学等。
建模是有限元分析的第一步，ABAQUS提供了多种建模技术和工具来帮助用户创建复杂的几何模型。
用户可以使用ABAQUS提供的几何建模工具来创建三维模型，也可以导入其他计算机辅助设计（CAD）软件生成的模型。
在建模过程中，用户还可以定义材料属性、加载条件和约束等。
一旦建立了几何模型，用户就可以定义有限元网格。
有限元网格是将模型离散化为有限数量的单元的过程。
ABAQUS提供了多种类型的单元，如线性和非线性、静力学和动力学等。
用户可以根据具体的问题选择适当的单元类型。
通常，使用更精细的网格可以提高解的精度，但也会增加计算时间和内存需求。
在模型离散化后，用户需要定义材料特性和加载条件。
ABAQUS支持多种材料模型，如线性弹性、非线性材料、塑性材料等。
用户可以根据材料的真实性质选择适当的材料模型，并提供相关参数。
加载条件是指施加到模型上的外部载荷或约束。
用户可以定义各种加载条件，如受力、温度、位移约束等。
建立好模型后，用户需要选择适当的求解方法。
ABAQUS提供了多种求解方法，如直接方法、迭代方法、稳定方法等。
用户可以根据问题的特点选择适合的求解方法，并提供求解的控制参数。
完成求解后，用户可以对结果进行后处理。
ABAQUS提供了丰富的后处理工具，可以可视化模型的应力、应变、位移等结果。
用户可以进一步分析和评估模型的响应。
在使用ABAQUS进行有限元分析时，一些常见的技巧和注意事项包括：-使用合适的网格：细化网格可以提高解的精度，但需要更多的计算资源。
-使用合适的材料模型：根据材料的真实性质选择适当的材料模型，并提供正确的参数。
-检查模型：在求解之前，检查模型的几何和网格是否正确，以及加载条件是否合理。
ABAQUS钢筋混凝土有限元分析
ABAQUS钢筋混凝土有限元分析发表时间：2009-10-12 刘劲松刘红军来源：万方数据钢筋混凝土材料，是一种非匀质的力学性能复杂的建筑材料。
随着计算机和有限元方法的发展，有限元法已经成为研究混凝土结构的一个重要的手段。
由于数值计算具有快速、代价低和易于实现等诸多优点，这种分析方法已经广泛用于实际工程中。
然而，要在有限元软件中尽可能准确地模拟混凝土这种材料，是不容易的，国内外学者提出了基于各种理论的混凝土本构模型。
但是迄今为止，还没有一种理论被公认为可以完全描述混凝土的本构关系。
ABAQUS是大型通用的有限元分析软件，其在非线性分析方面的巨大优势，获得了广大用户的认可，在结构分析领域的应用趋于广泛。
本文把规范建议的混凝土本构关系，应用到损伤塑性模型，对一悬臂梁进行了精细的有限元建模计算和探讨。
1 混凝土损伤塑性模型ABAQUS在钢筋混凝土分析上有很强的能力。
它提供了三种混凝土本构模型：混凝土损伤塑性模型，混凝土弥散裂缝模型和ABAQUS/Explicit中的混凝土开裂模型。
其中混凝土损伤塑性模型可以用于单向加载、循环加载以及动态加载等场合，它使用非关联多硬化塑性和各向同性损伤弹性相结合的方式描述了混凝土破碎过程中发生的不可恢复的损伤。
这一特性使得损伤塑性模型具有更好的收敛性。
2 模型材料的定义2.1 混凝土的单轴拉压应力-应变曲线本模型中选用的混凝土本构关系是《混凝土结构设计规范》所建议的曲线，其应力应变关系可由函数表达式定义。
2.2 钢筋的本构关系钢筋采用本构关系为强化的二折线模型，无刚度退化。
折线第一上升段的斜率，为钢筋本身的弹性模量，第二上升段为钢筋强化段，此时的斜率大致可取为第一段的1/100。
2.3 损伤的定义损伤是指在单调加载或重复加载下，材料性质所产生的一种劣化现象，损伤在宏观方面的表现就是(微)裂纹的产生。
材料的损伤状态，可以用损伤因子来描述。
根据前面确定的混凝土非弹性阶段的应力一应变关系。
ABAQUS有限元软件入门指南
ABAQUS有限元软件入门指南首先，了解ABAQUS的基本概念非常重要。
ABAQUS是一个由Dassault Systèmes公司开发的商业有限元分析软件。
它能够模拟各种复杂的力学问题，如固体力学、热力学、流体力学等。
ABAQUS采用有限元方法，将复杂的连续介质分割为许多小单元，并在每个单元上进行力学计算。
ABAQUS还提供了一系列强大的后处理功能，可以用于分析和可视化结果。
在开始使用ABAQUS之前，有几个重要的预备知识需要了解。
首先是有限元的基本原理。
有限元分析使用数学方法将实际问题的连续域转化为离散的单元网格，并在每个单元上进行力学计算。
了解有限元的基本原理是使用ABAQUS的基础。
其次，需要熟悉ABAQUS的用户界面。
ABAQUS提供了一个交互式的图形用户界面，用户可以使用菜单和工具栏来完成模型的创建、加载和求解等操作。
通过熟悉用户界面，用户可以更方便地进行模型构建和分析。
接下来，需要了解ABAQUS的模型构建过程。
模型构建是使用ABAQUS的关键步骤之一、它涉及到定义几何形状、材料特性和边界条件等。
在此过程中，需要使用ABAQUS提供的各种建模工具和命令进行操作。
了解如何正确地构建模型是使用ABAQUS的关键。
模型构建之后，需要定义模型的材料特性和边界条件。
材料特性包括材料的弹性模量、泊松比和密度等。
边界条件包括加载方式和约束条件。
在ABAQUS中，用户可以通过输入参数来定义这些特性和条件。
在模型构建和定义边界条件之后，可以进行模型求解。
模型求解是使用ABAQUS的最重要的一步。
在此过程中，ABAQUS将根据输入的模型参数和边界条件进行力学计算，并得到结果。
求解过程可能需要较长的时间，具体取决于模型的复杂性和计算机的性能。
模型求解完成之后，可以对结果进行后处理。
ABAQUS提供了各种后处理工具，可以用于分析和可视化结果。
用户可以对结果进行剖面图、云图和变形动画等处理，以直观地展现模型的行为。
abaqus有限元动力学标准算例
abaqus有限元动力学标准算例
ABQUS有限元动力学标准算例有很多，以下是其中几个常见的：
1. Cantilever Beam（悬臂梁）：这个算例用于模拟一个悬臂梁
在受到外部荷载作用时的振动响应。
它可以用来研究悬臂梁的固有频率和模态形态。
2. Free Vibration of a Mass-Spring System（质量弹簧系统自由
振动）：这个算例模拟了一个质量和弹簧相连接的系统在没有外部激励下的自由振动情况。
它可以用来研究系统的固有频率和振动模态。
3. Transient Analysis of a Simply Supported Beam（简支梁的瞬
态分析）：这个算例模拟了一个简支梁在受到一定冲击荷载后的动态响应。
它可以用来研究梁在冲击荷载下的振动行为。
4. Modal Analysis of a Plate（平板的模态分析）：这个算例模
拟了一个平板结构的模态响应。
它可以用来研究平板的固有频率和振动模态。
这些算例都可以在ABQUS官方网站上找到详细的教程和步骤。
此外，ABQUS还提供了更多的动力学分析算例，涵盖了不同
类型的结构和加载条件。
可以根据具体的需求选择适合的算例进行研究和分析。
Abaqus软件
Abaqus软件介绍及应用Abaqus是一款通用有限元分析软件，能够应用于工程、科学和生物医学等领域。
Abaqus由美国科技公司SIMULIA开发，旨在为用户提供高质量的有限元分析解决方案。
本文将从的特点、应用领域等多个方面对其进行介绍。
一、的特点1.全面且灵活的分析使用强大的有限元分析引擎和高效的求解方法，可以针对各种复杂问题进行全面的分析。
它可以模拟工程材料的力学行为、应力分布、变形和破坏等多个方面，还可以模拟液体、气体、多相流等物质的流动和反应过程。
2.可定制化的模拟提供了广泛且灵活的建模工具，帮助用户快速搭建符合实际情况的模型，同时，它也提供了强大的脚本编程功能，允许用户按照自己的需求进行模拟。
3.多功能后处理提供了多种视觉化和数字分析工具，可以轻松产生高质量、有意义的结果。
它还能够完成大规模数据的处理和输出，以及在多个平台和格式之间的转换。
二、的应用领域1.工程领域在工程领域中得到广泛应用，特别是在汽车制造、轨道交通、建筑工程等领域。
例如，在汽车工业中，可以帮助工程师对车辆的碰撞、气囊系统、车身结构等方面进行仿真分析，以优化方案并提高安全性能。
2.科学研究在科学研究中的应用也非常广泛。
例如，在材料科学中，可以模拟材料的力学特性，以预测材料的强度、刚度和破坏性。
另外，在生物医学领域，也可以用于人体骨骼的模拟，以帮助医生诊断和治疗骨骼疾病。
3.科技创新在科技创新领域中也被广泛应用。
例如，在航空航天行业中，被用于模拟飞行器的性能和飞行过程，以优化设计和提高安全性能。
在能源领域中，它可以帮助工程师优化发电机的结构和运行模式，提高能源利用效率。
三、的未来趋势随着科技的不断发展，也在不断升级和优化。
例如，SIMULIA 公司已经推出了Abaqus 2021版本，该版本提供了更好的多物理场耦合、随机模拟、生物仿真和人工智能等功能。
未来，将继续在性能、精度、易用性等方面进行改进，以满足用户不断增长的需求。
ABAQUS有限元分析方法
ABAQUS有限元分析方法ABAQUS是一种广泛使用的有限元分析软件，它可以用于计算和模拟复杂的实际工程问题。
ABAQUS能够解决结构力学、热力学、电磁学、流体力学、多物理场等各类问题，具备强大的建模和分析能力。
本文将介绍ABAQUS的有限元分析方法，包括其基本原理、建模流程、边界条件的设置以及结果分析等内容。
有限元分析方法是一种通过将连续物体离散为有限个小单元来近似求解连续介质中的物理场分布和结构行为的方法。
它基于连续介质力学、力学平衡方程和边界条件等理论，通过在每个单元内进行离散近似，将大问题分解为由离散单元组成的小问题，然后通过求解这些小问题得到整个问题的近似解。
ABAQUS的建模流程主要包括几何建模、边界条件的设置、网格划分和材料定义等步骤。
几何建模是指在ABAQUS软件中创建所需分析的几何形状，可以通过绘制直线、圆弧、曲线或导入CAD模型等方式进行。
边界条件设置则是指为模型的一些面或点施加边界条件，包括固定支撑、施加力、约束等。
网格划分是指将模型中的连续介质离散化为有限个小单元，ABAQUS可以进行自动网格划分或手动划分网格。
材料定义是指为模型中的每个单元指定材料属性，例如弹性模量、泊松比、密度等。
在边界条件设置和材料定义完成后，可以对模型进行加载和求解。
首先，需要指定施加在模型上的加载条件，例如力、温度、电场等。
然后，在分析控制命令下选择适当的解析方法和参数，启动求解器对模型进行计算。
ABAQUS的求解器可以是显式求解器或隐式求解器，根据具体的问题选择合适的求解器类型。
计算完成后，可以对结果进行后处理，包括生成应力、应变分布图、振动模态分析、疲劳分析等。
在进行有限元分析时，需要注意选择合适的单元类型和网格密度。
ABAQUS提供了多种类型的单元，例如线性单元、三角形单元、四边形单元、六面体单元等，根据几何形状和物理场的特点选择合适的单元类型。
网格密度决定了分析结果的精度和计算时间，通常需要进行网格收敛性分析，即逐步增加网格密度，直到结果在精度和计算时间之间达到平衡。
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）。
Abaqus单元类型选择
概述
• ABAQUS中的单元 • 结构单元（壳和梁） vs. 连续体单元 • 使用连续体单元模拟弯曲 • 应力集中 • 接触 • 不可压材料 • 网格生成 • 选择实体单元总结
ABAQUS/analysis_单元选择 标准
ABAQUS/analysis_单元选择标准
ABAQUS中的单元
ABAQUS中的单元
ABAQUS/analysis_单元选择 标准
公式 • 用于描述单元行为的数学公式是用于单元分类的另一种方法。 • 不同单元公式的例子：
– 平面应变 – 平面应力 – 杂交单元 – 非协调元 – 小应变壳 – 有限应变壳 – 厚壳 – 薄壳
ABAQUS中的单元
ABAQUS/analysis_单元选择 标准
经典的硬接触条件下，受均布压力的常规二阶四面体单元(C3D10)的等效节点力
在所分析的问题中，一般不需要将全部结构都均匀的细划网格。
利用手工计算、经验等等。 CAX8R: Continuum, ABAQUS/analysis_单元选择标准AXisymmetric, 8-node, ABAQUS/analysis_单元选择标准Reduced integration
DC1D2E: Diffusion (heat transfer), Continuum, 1-D, 2-node, Electrical
ABAQUS中的单元
ABAQUS/analysis_单元选择 标准
• 比较ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit单元库 – 两种程序基本上具有相同的单元族：连续体、壳、梁等等。 – 除了应力分析，ABAQUS/Standard包括许多可以用于其它分析类型的单元： 热传导、土壤固结、声学等等。 • 在ABAQUS/Explicit中也可以使用声学单元。 – 对于每个单元族，ABAQUS/Standard包含许多变种。 – ABAQUS/Explicit包含几乎所有的一阶单元。 • 例外：二阶三角形和四面体单元、二阶梁单元 – 对于两种程序，许多单元选择的准则是一样的。
abaqus质量密度单位
abaqus质量密度单位Abaqus是一个非常流行的有限元分析软件，它可以用于模拟和分析各种结构和材料的力学行为。
在使用Abaqus进行分析时，需要设置许多参数，其中之一就是质量密度单位。
本文将详细介绍Abaqus质量密度单位的含义、如何设置以及常见问题解决方法。
一、什么是质量密度单位？质量密度是指物体每个单位体积所包含的质量。
在Abaqus中，质量密度通常用来表示材料的密度，它是一个重要的材料属性参数。
设置正确的质量密度可以保证模拟结果更加准确。
二、Abaqus中的质量密度单位在Abaqus中，有多种可选的质量密度单位，包括：1. 克/立方厘米（g/cm³）2. 千克/立方米（kg/m³）3. 磅/立方英尺（lb/ft³）4. 磅/加仑（lb/gal）5. 英镑-力秒平方/立方英尺（lbf-s²/ft³）6. 新顿秒平方/立方米（N-s²/m³）7. 克力秒平方/立方厘米（dyn-s²/cm³）8. 毫克/毫升（mg/mL）9. 盎司/立方英尺（oz/ft³）10. 斯特兰（St）不同的质量密度单位适用于不同的材料和应用场景。
例如，对于金属材料，通常使用克/立方厘米或千克/立方米作为质量密度单位；对于液体材料，通常使用毫克/毫升或磅/加仑作为质量密度单位。
三、如何设置Abaqus中的质量密度单位在Abaqus中设置质量密度单位非常简单。
只需按照以下步骤进行操作：1. 打开Abaqus软件，并打开要分析的模型文件。
2. 点击“Materials”选项卡，在下拉菜单中选择要设置的材料。
3. 在弹出的“Material Editor”窗口中，找到“Density”参数，并点击右侧的下拉框。
4. 在下拉框中选择适当的质量密度单位。
5. 点击“OK”保存更改并关闭“Material Editor”窗口。
四、常见问题解决方法在设置Abaqus中的质量密度单位时，可能会遇到一些问题。
abaqus 计算质量矩阵
abaqus 计算质量矩阵
1. 模型构建：
使用Abaqus/CAE或输入文件(.inp)定义模型的几何形状。
分配合适的单元类型（例如，四面体、六面体等）以适应模型的几何特征和分析需求。
2. 材料定义：
为模型指定材料属性，包括材料类型和密度（ρ）。
密度对于质量矩阵至关重要，因为它直接影响结构的质量。
3. 网格划分：
进行网格划分，将模型划分为有限元小块（单元），每个单元都有其对应的体积和质量。
4. 求解器设置：
在提交作业时，Abaqus会根据上述信息自动生成质量矩阵。
在模态分析、瞬态动力学分析等需要考虑质量效应的计算中，Abaqus 会基于单元质量和几何形状计算出整体的质量矩阵。
5. 输出和查看：
如果需要查看或导出质量矩阵，可以通过编程接口(Abaqus/CAE的Odb或Abaqus Command接口)获取。
例如，在Abaqus
Python环境中，可以访问相关的矩阵数据并将其导出到所需的格式，如CSV或其他数值处理软件支持的格式。
abaqus大质量法
abaqus大质量法随着科学技术的不断发展，计算机仿真在工程领域中扮演着越来越重要的角色。
在工程设计与分析过程中，ABAQUS作为一种常用的有限元分析软件，被广泛应用于各个领域。
其中，ABAQUS大质量法是一种常用的数值计算方法，用于模拟材料的动力学行为。
大质量法是一种基于传统有限元方法的改进算法，它通过引入额外的质量项来提高模型的计算精度。
在传统有限元方法中，质量矩阵通常被近似为一个单位矩阵，即所有节点的质量都相等。
然而，在实际工程中，材料的质量往往是不均匀分布的。
因此，通过使用大质量法，可以更准确地描述材料的质量分布情况，从而提高模型的计算精度。
ABAQUS大质量法的核心思想是在传统的质量矩阵中引入额外的质量项，以考虑材料的质量分布情况。
这些额外的质量项可以通过实验数据或经验公式来确定。
在模拟过程中，ABAQUS会根据这些质量项对节点的质量进行修正，从而更准确地预测材料的动力学行为。
ABAQUS大质量法的应用范围非常广泛。
例如，在汽车工程中，大质量法可以用来模拟汽车碰撞的过程，从而评估车身结构的安全性能。
在航空航天工程中，大质量法可以用来模拟飞机的振动特性，从而评估飞机结构的稳定性。
在建筑工程中，大质量法可以用来模拟地震对建筑物的影响，从而评估建筑物的耐震性能。
在使用ABAQUS大质量法进行仿真分析时，需要注意一些关键点。
首先，需要准确地描述材料的质量分布情况，并根据实验数据或经验公式来确定额外的质量项。
其次，需要选择合适的网格划分方式以及适当的时间步长，以确保模型的稳定性和收敛性。
此外，还需要对模型进行合理的边界条件设置，以模拟真实工程条件。
ABAQUS大质量法作为一种常用的数值计算方法，在工程领域中发挥着重要的作用。
通过引入额外的质量项，大质量法可以更准确地预测材料的动力学行为，提高模型的计算精度。
它的广泛应用使得工程设计与分析变得更加可靠和高效。
随着科学技术的不断进步，相信ABAQUS大质量法在未来会有更广阔的发展前景。
基于ABAQUS的混凝土结构非线性有限元分析
基于ABAQUS的混凝土结构非线性有限元分析引言：混凝土结构在工程领域中应用广泛，其力学行为具有非线性特点。
在设计和分析混凝土结构时，需要考虑材料的非线性、几何的非线性以及边界条件的非线性等。
有限元方法是一种常用的分析工具，能够模拟复杂的结构非线性行为。
本文将介绍基于ABAQUS的混凝土结构非线性有限元分析。
方法：混凝土结构在非线性有限元分析中，需要建立几何模型、材料模型和加载模型。
ABAQUS提供了丰富的功能和材料模型，适用于混凝土结构的各种非线性分析。
1.几何模型：在建立几何模型时，可以使用ABAQUS提供的几何建模工具，也可以导入CAD软件中的几何模型。
在建立模型时，需要注意结构的几何形状、尺寸和边界条件。
2.材料模型：混凝土的力学行为通常可以用Drucker-Prager或Mohr-Coulomb材料模型来描述。
ABAQUS提供了这些材料模型的参数输入和选项设置。
在输入混凝土材料的参数时，需要考虑抗压强度、抗拉强度、杨氏模量、泊松比、体积变形模量等。
同时，材料的破坏准则也需要考虑。
ABAQUS支持多种破坏准则，如最大应变准则、耐久性准则等。
3.加载模型：在非线性有限元分析中，加载模型对于模拟真实工况非常重要。
ABAQUS提供了多种加载模型，如集中力、均布力、压力等。
除了静力加载，动力加载也是重要的分析手段。
ABAQUS可以模拟动力荷载，如地震、风载等。
加载模型的选择和参数的设置需要根据实际工程情况来确定。
4.边界条件：在模拟混凝土结构中，正确设置边界条件是至关重要的。
ABAQUS提供了多种边界条件的设定方法，如位移边界条件、约束边界条件等。
在设置边界条件时，需要根据结构的实际情况来选择合适的约束条件，确保分析结果的准确性。
结果与讨论：通过非线性有限元分析，可以得到混凝土结构的应力、应变分布，以及结构的变形和破坏情况。
这些结果对于工程设计和结构优化非常重要。
在使用ABAQUS进行混凝土结构非线性有限元分析时，需要进行结果的后处理和分析。
ABAQUS实验报告
ABAQUS实验报告一、实验目的本次实验使用 ABAQUS 软件进行有限元分析，旨在研究具体研究对象在特定条件下的力学性能和行为，为实际工程应用提供理论依据和参考。
二、实验原理ABAQUS 是一款功能强大的有限元分析软件，它基于连续介质力学的基本原理，通过将复杂的结构体离散为有限个单元，并对每个单元进行力学分析，最终得到整个结构体的响应。
在本次实验中，我们采用了具体分析方法，如线性分析、非线性分析等，并结合相关材料模型，如弹性模型、塑性模型等来描述研究对象的材料特性。
三、实验模型1、几何模型通过建模软件或方法构建了研究对象的几何模型，其尺寸和形状为详细描述。
2、网格划分为了提高计算精度和效率，对几何模型进行了合理的网格划分。
采用了网格类型，如四面体网格、六面体网格等，网格尺寸为具体尺寸。
3、边界条件和加载方式根据实际情况，设定了边界条件，如固定约束、位移约束等，并以加载方式，如集中力、分布力等对模型进行加载。
四、实验材料1、材料属性研究对象所采用的材料为具体材料名称，其弹性模量为数值，泊松比为数值，屈服强度为数值等。
2、材料本构关系选用了合适的本构关系模型，如线弹性模型、弹塑性模型等来描述材料在受力过程中的应力应变关系。
五、实验步骤1、模型建立在 ABAQUS/CAE 中创建部件，绘制几何形状，定义材料属性，划分网格。
2、装配模型将各个部件按照实际装配关系进行组装。
3、定义分析步设置分析类型（静态分析、动态分析等）和分析步时间。
4、定义边界条件和载荷按照实验设计施加边界条件和载荷。
5、提交作业设置计算参数，提交分析作业进行求解。
6、结果后处理分析计算结果，提取所需的数据，如位移、应力、应变等，并进行可视化处理。
六、实验结果与分析1、位移结果得到了研究对象在加载作用下的位移分布云图。
从结果可以看出，最大位移出现在具体位置，位移值为具体数值。
通过分析位移结果，可以评估结构的变形情况和稳定性。
2、应力结果应力分布云图显示，最大应力集中在具体位置，应力值为具体数值。
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有限元ABAQUS 集中质量与非结构质量
质量点在很多分析会起到很大的作用，可以简化模型，缩小计算量，加快计算速度。
比如某些结构，建模的时候无需考虑其外形，但是在动力分析的时候，必须考虑其质量对整体结构的影响，这个时候可以通过直接附加质量点的方式进行模拟，如何附加，已经如何检验附加后的质量，这是很多初学者会感到迷惑地方。
简单算例一个，看下图所示：一个10×10×10 的立方体，密度为1，施加X方向的初速度1，在interaction模块下检查其结构体的相关质量速度，可得到相关的质量参数，1000
理论可得出1/2*m*V*V ，得到相关的动能为500在后处理中可以查询其相关的动力学信息。
加入质量为1000的质量块：所有的操作都在intercation模块下的完成
1、加入参考点RF
2、在参考点上加入质量点
Tools-special-Create-Point mass/intertia
3、将新加入的质量点Coupling到一个相应的面之上，否则该质量点悬空在！
一定要记得将在初始速度中考虑该参考点，重新计算，可得到动能1000，结果没有问题。
Note：在Abaqus CAE下如果通过quere Mass property，是不考虑质量点的，所以查询的时候，显示的仍然只有500，切记！要检查质量，请开打status 文件，会有质量的提示。