ABAQUS宝贵笔记

1.区分疏密不一样的网格主要用于应力剖析，计算固有特征则趋于采纳较
均匀的网格形式，因为固有频次和振型主要取决于构造质量散布和刚度散布，不存在应力集中的现象，采纳均匀网格可使构造刚度矩阵和质量矩阵的元素不至于相差太大，可减小数值计算偏差，相同，在构造温度场计算中也趋于采纳均匀网格。

2.增添网格数目和单元阶次都能够提升计算精度
3.对线性单元来说，可接受的单元边长比范围是 [0,3] ，对二次单元来说，可
接受的单元边长比范围是 [0，10]
4.零件创立或导入：问题模型的修复与改正
5.属性设置
创立资料属性
创立截面特征
把截面特征给予模型
梁的截面特征定义与其余截面种类有所差别，详细见 P27 其
余特别设置：惯性，蒙皮，弹簧 / 阻尼器
6.装置模块
一个模型只好包含一个装置件，一个装置件能够包含多个零件
创立零件实体：非独立与独立，线性阵列模式与环形阵列模式
零件实体的定位：平移和旋转，拘束定位工具，
归并 / 切割零件实体
7.剖析部模块
设置通用剖析部、线性摄动剖析步
定义场输出：
8.载荷模块
界限条件——创立
定义对称 / 反对称 / 完整固定界限条件
9.设置预约义场
10.定义载荷模块
11.互相作用模块：包含接触、入射波、热传导、声阻，互相作用——接触
控制——创立
12.定义拘束，该模块中的拘束是拘束模型中各部分间的自由度，而装置功
能模块中的拘束不过是限制各装置件的相对地点。

13.定义连结器
14.网格模块
定义网格密度：为边布种
设置网格控制：网格——控制属性
15.只有当模型的某个地区显示为绿色时，才可采纳构造化网格。

16.当实体的某一地区显示为橙色时，表示没法进行网格剖分，这时能够经
过采纳对实体进行切割的技术，将实体切割成几个简单的地区，而后再
选择构造化网格区分或扫描网格区分。

17.关于多半剖析，介于剖析步总时间的5%~10%之间的初始增量往常已足够。

18.能够使用处变量输出管理器和历史变量输出管理器来设置可能需要的输
出数据。

19.pressure 只好施加在面上（几何的面，单元的面），为垂直于表面的散布；
20.surface traction 只好施加在面上（几何的面，单元的面），为沿着某一方
向的散布力；
21.concentrated force 只好施加在点上（几何的点，节点），要使得集中力
产生的成效等同于散布力，则需要将集中力施加在参照点上，而后将参照
点与作用面上的节点进行耦合拘束 coupling（ distributed coupling），而不要直接施加在节点上。

22.一般，假如不要求等效均布力，则集中力最好施加在几何的点上。

的确
需要施加节点力，则施加在节点上
23.ABAQUS/Standard使用 Newton-Raphson 算法来求解分线性问题，它把
剖析过程区分一系列的载荷增量步，在每个增量步内进行若干次迭代，得
到可接受的解后，再求解下一个增量步，全部增量响应的总和就是分线
性剖析的近似解。

24.在接触剖析中，假如接触属性为默认的“硬接触”，则应尽可能使用一
阶单元，如 CPS4I(平面应力 4 节点四边形双线性非协调单元 )
不可以使用六面体二次单元（C3D20 和 C3D20R），以及四周体二次单元（C3D10）,而应尽可能使用六面体一次单元。

25.塑性资料和接触面上都不可以用 C3D20R 和 C3D20 单元，这可能是你收
敛问题的主要原由。

假如需要获得应力，能够使用 C3D8I (在所关怀的部位要让单元角度尽量靠近 90 度 )，假如只关怀应变和位移，能够使用
C3D8R, 几何形状复杂时，能够使用 C3D10M。

26.假如一个零件很刚硬，并且它的变形和应力状况不是所关怀的要点，就
能够把它作为刚体零件来建模，进而减小模型的规模。

27.分析刚体截面的图形中只好包含线段、小于 180°的弧和抛物线
28.用户一定为刚体零件指定一个参照点，刚体零件上的界限条件和载荷都
要施加在此参照点上，在剖析过程中，整个刚体零件各处的位移都和此
参照点的位移相同。

29.刚体零件不需要为其区分网格和设置单元种类，也不需要指定资料和截
面属性。

30.一对接触面的法线方向应当相反，都指向实体的外面。

31.分析刚体的面或由刚性单元组成的面一定作为主面。

32.定义接触对：
应选择刚度较大的面作为主面；
假如两个接触面的刚度相像，则应选择网格较粗的面作为主面；
两个面的节点地点不要求是一一对应的，但假如能够令其一一对应，能
够获得更精准的结果；
主面不可以是由节点组成的面，并且一定使连续的
33.接触属性（CONTACT PROPERTY）
包含两部分：接触面之间的法向作用和切向作用。

关于法向作用，ABAQUS 中接触压力和空隙的默认关系是“硬接触”（HARD CONTACT）。

关于切向作用，ABAQUS中常用的摩擦模型为库仑摩擦，即便用摩擦系数来表示接触之间的
摩擦特征。

默认的摩擦系数为零，即无摩擦。

库仑摩擦的计算公式为
τ =μ x p
τ是临界切向力，μ是摩擦系数， p 是法向接触压强（ CPRESS）。

在切向力达来临界切应力以前，摩擦面之间不会发生相对滑动。

硬接触：接触面之间能够传达的接触压力大小不受限制；当接触压力变成零
或负值时，两个接触分别，并且去掉相应节点上的接触拘束。

此外 ABAQUS还供给多种“软摩擦”（SOFTENEDCONTACT），包含指数模型，表格模型，线性模型等。

34.有限滑移和小滑移
有限滑移（ FINITE SLIDING）两个接触面之间能够有随意的相对滑动，这是定义接触时的默认特征。

在有限滑移的过程中， ABAQUS/STANDARD需要不停地判断从面节点和主面的哪一部散发生接触，所以计算代价较大。

有限滑
移要求主面是圆滑的。

小滑移（ SMALL SLIDING）两个接触面之间只有很小的相对滑动，滑动量大小不过单元尺寸的一小部分。

关于小滑移的接触时，ABAQUS/STANDARD在剖析的开始就确立了从面节点和主面的哪一部散发生接触，在整个剖析过程中这类接触关系不会再发生变化。

所以，小滑移的计算代价小于有限滑移。

小滑移问题的接触压强老是依据变形时的接触面积来计算的，有限滑移问题的接触压强则是依据变化的接触面积来计算。

35.CPRESS和 COPEN都显示在从面上；
假如法线方向错误，接触剖析没法获得正确的的结果。

所以当接触剖析出现
收敛问题时，能够使用显示各个面的法线方素来查察接触面的法线方法能
否正确。

ABAQUS/CAE介绍的方法是把整个数值模型（如资料、界限条件、载荷等）
都直接定义在几何模型上，而不是像其余办理器那样定义在单元和节点上，
这样在改正网格时不用从头定义资料和界限条件等模型参数。

这样在办理复杂问题时，能够第一简单地区分粗网格，获得初步的模拟结果，而后再在适
当的地区细化网格。

载荷种类 PRESSURE的含义是单位面积上的力，正当表示压力，负值表示拉力。

假如没有选择对零件区分网格，而是依据默认选项来对整个装置件区分网
格，会出现错误。

关于应力集中问题，使用二次单元能够提升应力结果的精度。

能够第一进行区分网格。

这样做的利处是，常常在区分网格的过程中，会发
现零件的几何模型需要进一步改正，比如存在较小的圆角或线段，致使不用
要的细化网格；而经过改正后，已经定义好的界限条件。

、载荷和接触等可能变成无效，需要从头进行定义。

能够在初始剖析步中，定义模型初始状态下的界限条件和互相作用。

ABAQUS自适应网格功能同意单元网格独立于资料挪动，进而在大变形剖析
过程中也能一直保证高质量的网格。

自适应网格主要用于 ABAQUS/Explicit，以及 ABAQUS/Standard中的表面磨损过程模拟。

ABAQUS自适应网格不改变网格拓扑构造，它联合了纯拉格朗日剖析（网格
跟从资料挪动）和欧拉剖析（网格地点固定，资料在网格中流动），被称为“随意拉格朗日 -欧拉剖析”。

对非独立实体区分网格时，应在“part ”状态下对零件区分网格；对独立实体区分网格时，应在Assembly，即对整个装置件区分网格。

36.选择三维实体单元种类的基来源则
关于三维地区，尽可能采纳构造化网格区分技术或扫掠网格区分技术，进而
获得 Hex 单元网格，减小计算代价，提升计算精度。

假如使用了自由网格区分技术， Tex单元的种类应选择二次单元。

存在接触、且使用的是默认的“硬”接触关系，则应选择修正的 Tet 单元 C3D10M。

关于应力集中问题，尽量不要使用线性减缩积分单元，可使用二次单元来提
升精度。

假如模型中存在接触或大的歪曲变形，则应使用线性Quad 或 Hex 单元，以及修正的二次 Tri 单元或 Tet 单元，而不可以使用其余的二次单元。

一对互相接触的面称为“接触对” ，一个接触对中最多只好有一个由节点组
成的接触面。

主面不可以是由节点组成的面，并且一定使连续的。

关于三维实体，法线应当指向实体的外侧。

假如法线方向错误， ABAQUS常常会将其理解为拥有很大过盈量的过盈接触，因此没法达到收敛。

假如某一对接触面的接触状态对整个模型的影响不大，或许这一对接触面在
整个剖析过程中都是一直密切接触的，能够考虑将它们之间的接触关系改为
绑定拘束（ tie ），这样会有助于除去刚体位移，并且大大减少计算接触状态
所需要的迭代。

假如接触属性默认的“硬”接触，则不可以使用六面体二次单元（C3D20 和
C3D20R），以及四周体二次单元（C3D10），而因尽可能使用六面体一阶单元，如 C3D8I（六面体非协调模式单元）。

假如没法区分六面体单元网格，能够
使用修正的四周体二次单元（ C3D10M）
37.二次完整积分单元，CPS8（8 节点四边形二次平面应力完整积分单元），
C3D20（ 20 节点六面体二次完整积分单元）
38.弹塑性剖析中，尽量不要使用二次六面体单元（ C3D20 和 C3D20R），以
防止出现体积自锁现象。

建议使用非协调单元（ C3D8I）、一次减少积分单元（ C3D8R）和修正的二次四周体单元（ C3D10M）
对应力的计算结果很精准，适于模拟应力集中问题；
一般状况下没有剪切自锁问题。

但不可以用于接触剖析；
关于弹塑性剖析，假如资料时不行压缩的，则简单产生体积自锁；
当单元发生歪曲或曲折应力有梯度时，有可能出现某种程度的自锁。

39.使用 Tri 单元或 Tet 单元时应注意以下问题
线性 Tri 单元和 Tet 单元精度较差，所以不要在模型中所关怀的部位及其邻近
地区使用；
二次 Tri 单元和 Tet 单元精度较高，并且能模拟随意的几何形状，但计算代价
比 Quad 单元或 Hex 单元大。

所以模型中能够使用 Quad 单元或 Hex 单元，尽
量不要使用 Tri 单元和 Tet 单元。

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。

40.查察模型上的应力结果又两种选择
查察节点上的应力：这是最常用的方法，可是事实上，后办理中获得的节点
应力是对单元积分点上的应力进行外插值和均匀后获得的，其实不精准。

查察单元积分点上的应力： P55 这时 ABAQUS介绍的方法，。

线性减缩积分单元只有一个积分点，能够很方便地查察积分点上的剖析结果。

假如使用了线
性减缩积分单元，就应当查察单元积分点上的剖析结果，并且要在应力变化
强烈的部位区分足够细的网格。

41.在导入 STEP文件时，假如几何形状比较复杂，有可能因为数值偏差而没
法顺利导入。

这时能够在 create part from step file 对话框中选中 convert to precise representation，让 ABAQUS/CAE试试自动修复错误。

1) 2) 3) 4) 5) 6)建模；轴对称建模时，截面一定完整位于对称中心线的某一边，即在y轴左边或是右边零件；
特征；
装置；
剖析步；
互相作用
定义各个接触面
定义接触属性
定义接触面——主面从面
定义界限条件和载荷
42.
当增量步小于“最小增量步时”停止计算，即计算发生错误
一个剖析步有 1 秒
43.Field output 是某个量随空间地点的变化， history output 是某个量随时间
的变化。

44.经过计算它们的接触应力的均匀值，能够得出接触面的均匀接触应力；
经过积分它们每个单元的接触面积，能够得出整个接触面的接触面积。

45.单位制的选用，如长度单位用 mm，对应着力的单位 N，质量单位为 T，应
力单位 MPa；如长度单位用 m，对应着力的单位 N，质量单位 KG，应力单位 Pa。

46.第一，系统没法确立你给出的是 20 单位后边应当是什么单位。

47.单位要一致是你自己确立的，以你的 20 为例，假设模拟的实质物体是
20mm
48.你输入 20 就是 20mm，你总不可以输入 20 说是 20m 吧，要想以 m 为单
位也得输入 0.02。