abaqus课件
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Abaqus单元类型选择 ppt课件
– 位移 – 转动 – 温度 – 电势 • 一些单元具有与用户定义的节点不相关的内部自由度。
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。
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基础PPT课件
School of Transportation, Southeast University
.
14
ABAQUS约定1:单位
Quantity SI
SI (mm) US Unit (ft) US Unit (inch)
Length
m
mm
ft
in
Force
N
N
lbf
lbf
Mass
kg tonne (103 kg) slug
➢ ⑧格式(option=value)可用格式(-option value)代替。
School of Transportation, Southeast University
.
19
4 ABAQUS中的常用命令
➢用于获取信息的命令(Execution procedure for obtaining information)
➢ abaqus {help | information={environment | local | memory | release | status | support | system | all} [job=job-name] | whereami}
最常用命令:abaqus help(用来获取ABAQUS 所有命令)
和命令行接口 (Command line interface)
School of Transportation, Southeast University
.
7
2.2 ABAQUS/CAE中的分析模块(Modules)
➢ 分析模块
➢ 部件(Part) ➢ 特性(Property) ➢ 装配(Assembly) ➢ 分析步(Step) ➢ 相互作用(Interaction) ➢ 载荷(Load) ➢ 网格(Mesh) ➢ 作业(Job) ➢ 可视化(Visualization) ➢ 草图(Sketch)
《Abaqus教程》课件
06
Abaqus未来发展与展望
人工智能与机器学习在Abaqus中的应用
预测模型
利用机器学习技术,对Abaqus模拟结果进行预测 ,提高预测精度。
自动化优化
结合人工智能算法,实现Abaqus模型的自动优化 ,提高设计效率。
自动化校准
利用机器学习技术,自动校准Abaqus模型的参数 ,减少人工干预。
标准化接口
推动Abaqus的标准化接口发展,促进软件之间的互操作性。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
接触表面处理
在进行接触设置时,需要对接触表面进行处理,如 粗糙度、摩擦系数等,以确保模拟结果的准确性。
接触条件
在模拟过程中,用户需要设定接触条件,如 接触压力、温度等,以控制模拟的边界条件 。
优化设计
优化目标
用户可以根据实际需求设定优化目标,如最小化重量、最大化刚度 等,以实现结构优化设计。
优化算法
02
Abaqus基本操作
启动与退
启动Abaqus
打开Abaqus软件,选择合适的模块 和许可证。
退出Abaqus
完成操作后,选择“文件”菜单中的 “退出”选项,保存更改并关闭软件 。
模型创建
创建模型
在“模型”菜单中选择“创建模型”选项,选择合适的单位和坐标系。
创建部件
在“模型”菜单中选择“创建部件”选项,输入部件名称和尺寸。
材料模型的发展与挑战
01
02
03
新材料模型
随着新材料的发展,需要 开发新的材料模型以适应 模拟需求。
多物理场耦合
实现多物理场(如热、力 、电等)的耦合模拟,提 高模拟精度。
参数的不确定性
Abaqus教程ppt课件
小面修复等,辅助网格划分 备注:如果按钮右下方有小黑三角,左键按住 该按钮不放,可展开其他类似功能,向右移动 鼠标即可切换功能。 如:
8
创建新Part
Modeling Space
三维立体模型、二维平面模型、轴对称模型
Type
部件类型:可变形体、离散刚体、解析刚体 (为接触分析提供刚性表面)、欧拉体
200
10
创建新Part之刚性地面2
如左图,画一个 100X100的正方形, 来模拟刚性地面。 点击鼠标中键或 点击按钮 , 完成。 200
11
Part管理器
Part管理器的功能完全可以在窗口左侧模型树的右键快捷菜 单实现。
创建新Part,功能同 复制Part 重命名Part,便于管理 删除Part 锁定及解锁Part,锁定后Part将不能被修改 修正Part 退出
12
Create Solid
Create Solid现的以方E法xtr依ud次e为为例:说E明xt如ru何dCer、eaRteevSoollivde:、Sweep
和Loft。
1、选择草绘平面
2、为草绘平面定向
3、草绘截面
4、设置拉伸深度及拉伸方向等
13
Create Shell
Create Shell现的以方F法rom依次so为lid:为E例x说tr明ud如e何、CRreeavteolSvseh、ellS:weep、 Loft、Planar、1F、ro选m择s要o生lid成和FaRceem的o体v,e操fa作ce完。成后体将被删除,只
保留表面。
14
Create Wire
Create Wire现的以方P法lan依a次r为为例:说P明la如n何aCr、reaPtoeinWtirteo:Point和Spline。
8
创建新Part
Modeling Space
三维立体模型、二维平面模型、轴对称模型
Type
部件类型:可变形体、离散刚体、解析刚体 (为接触分析提供刚性表面)、欧拉体
200
10
创建新Part之刚性地面2
如左图,画一个 100X100的正方形, 来模拟刚性地面。 点击鼠标中键或 点击按钮 , 完成。 200
11
Part管理器
Part管理器的功能完全可以在窗口左侧模型树的右键快捷菜 单实现。
创建新Part,功能同 复制Part 重命名Part,便于管理 删除Part 锁定及解锁Part,锁定后Part将不能被修改 修正Part 退出
12
Create Solid
Create Solid现的以方E法xtr依ud次e为为例:说E明xt如ru何dCer、eaRteevSoollivde:、Sweep
和Loft。
1、选择草绘平面
2、为草绘平面定向
3、草绘截面
4、设置拉伸深度及拉伸方向等
13
Create Shell
Create Shell现的以方F法rom依次so为lid:为E例x说tr明ud如e何、CRreeavteolSvseh、ellS:weep、 Loft、Planar、1F、ro选m择s要o生lid成和FaRceem的o体v,e操fa作ce完。成后体将被删除,只
保留表面。
14
Create Wire
Create Wire现的以方P法lan依a次r为为例:说P明la如n何aCr、reaPtoeinWtirteo:Point和Spline。
最新Abaqus全面分析教程教学讲义PPT课件
Partition Cell
Used N-sided Patch
通过选定边界形成切割面 1、确定选择边还是顶点 2、选择边界 3、点击鼠标中键或点击 完成Partition。
Partition Cell
Sketch Planar Partition 对体的表面进行草绘切割
Virtual Topology
现以From solid为例说明如何Create Sshell: 1、选择要生成Face的体,操作完成后体将被删除,只保 留表面。
Create Wire
Create Wire的方法依次为:Planar、Point to Point和Spline。
现以Planar为例说明如何Create Wire: 1、选择草绘平面 2、为草绘平面定向 3、草绘Wire
5、设置孔的直径
倒角
Create Round or Fillet倒圆角与Creaste Chamfer倒直角。
现以Create Round or Fillet为例说明如何倒圆角: 1、选择要进行倒圆角的边(按住Shift,左键拾取可 进行多选) 2、指定圆角半径
去倒角
Repair Small Faces可以理解为去除小面。
Abaqus全面分析教程
模型操作
Ctrl+Alt+鼠标左键 旋转模型
Ctrl+Alt+鼠标中键 平移模型
Ctrl+Alt+鼠标右键 缩放模型
1、几何建模 Part
导入Part
Pro/E等CAD软件建好的模型后,另存成iges、sat、step等格式;然后 导入Abaqus可以直接用。
推荐采用step格式文件导入!
创建Part
Abaqus操作方法[优质ppt]
Create Wire
Create Wire的方法依次为:Planar、Point to Point和Spline。
现以Planar为例说明如何Create Wire: 1、选择草绘平面 2、为草绘平面定向 3、草绘Wire
Create Cut
Create Cut的方法依次为: Extrude、Revolve、Sweep、Loft和Circular hole。
特征修改、删除等,很少用到 线、面、体分割工具,辅助网格划分 基准点、线、面及坐标系等 小面修复等,辅助网格划分
备注:如果按钮右下方有小黑三角,左键按住 该按钮不放,可展开其他类似功能,向右移动 鼠标即可切换功能。 如:
创建新Part
➢Modeling Space
三维立体模型、二维平面模型、轴对称模型
2、划分网格 Mesh
Mesh
Mesh模块专有
Partition分割,化复为简 拓扑修改,该省就省
特征修改、删除等,很少用到 线、面、体分割工具,辅助网格划分 基准点、线、面及坐标系等 拓扑修改等,辅助网格划分
网格控制 网格密度ion Cell
Define Cutting Plane
通过选定边界形成切割面 1、确定选择边还是顶点
2、选择边界
3、点击鼠标中键或点击
完成Partition。
Partition Cell
Sketch Planar Partition
对体的表面进行草绘切割
Virtual Topology
2D Planar
➢Type
Analytical rigid
➢Approximate size
200
创建新Part之刚性地面2
➢如左图,画一个 100X100的正方形, 来模拟刚性地面。 ➢点击鼠标中键或 点击按钮 , 完成。 200
lecture1-ABAQUS教程第一讲
Introduction to ABAQUS/Standard and ABAQUS/Explicit
Copyright 2006 ABAQUS, Inc.
简介
• 本教程的内容 • 分析模块和交互式后处理简介。 • 利用ABAQUS解决不同结构分析 问题的细节: • 线性静态分析 • 习题 1: 基本的输入和输出—分析 耳片的连接力 • 习题 2: 悬臂梁的线性静态分析— 多工况
Introduction to ABAQUS/Standard and ABAQUS/Explicit
Copyright 2006 ABAQUS, Inc.
简介
线性和非线性动态分析 • 习题 5: 动力学—悬臂梁的频率分析和显 式、隐式自由振动分析 • ABAQUS/Explicit中的高速动力学分析 • 习题6: 接触分析 ABAQUS/Explicit— 管道拍打
Introduction to ABAQUS/Standard and ABAQUS/Explicit
Copyright 2006 ABAQUS, Inc.
简介
• ABAQUS/Explicit • 求解过程无需迭代。 • 适于求解高度不连续和高速的动力学问题。 • 对于大规模问题,不象ABAQUS/Standard 那样需要大量的硬盘空 间。 • 更容易处理接触问题,可用准静态法解决金属成型问题。
Introduction to ABAQUS/Standard and AB6 ABAQUS, Inc.
简介
• 线性摄动分析 • 静力/位移分析: • 线性静力位移分析 • 特征值屈曲载荷预计 • 动力学应力/位移分析: • 固有频率和固有模态提取 • 基于模态叠加的瞬态响应 • 谐波载荷引起的稳态响应谱分析
abaqus培训课件01
Abaqus仿真分析培训
中科信软培训中心
Copyright 2006 ABAQUS, Inc.
有限元的基本概念
应力是什么? 对一个产品或结构施加载荷的话,结构在变形的同时其内部会产生应力和应变。
对橡皮绳,吊鱼竿或者弓等等,施加一个力,则就能非常清楚地看到它的变形,而一般的产品和结构,大 多数是用铁和铝等等硬性材料制成的,变形非常小,用肉眼来确认它的变形就很困难了。
?将装配件分割成可以分网的区域并划分网?定义分析步和输出需求?定义材料?定义部件区域的截面属性?为部件或区域定义和分配截面属性?为区域集定义接触或其他形式的相互作用并在指定的分析步应用它们?为区域或集指定载荷边界条件和场并在指定的分析步应用它们?提交管理并监控分析作业?检验结果partassemblysteploadmeshvisualizationpropertyinteractionjobintroductionabaquscae分析流程九步走1几何建模part2划分网格mesh3特性设置property4建立装配体assembly5定义分析步step6相互作用interaction7载荷边界load8提交运算job9后处理visualizationintroduction模型树使得对你的模型以及模型包含的对象可以有一个图形上的直观概述结果树用于显示输出odb数据以及xy数据的分析结果两种树使得模型间操作和管理对象更加直接和集中
解析刚体部件:旋转的刚性扎滚 (带有可变形的金属原料)
定义部件 ABAQUS/CAE中直接创建的几何体 利用部件模块的已有工具创建几何体。
• 被称为native几何体。
ABAQUS/CAE基于 ACIS建模引擎。 该项技术提供所有的ABAQUS/CAE功能。 通过部件模型工具创建的部件具有基于特征的 特点。 特征纪录了设计目的,并包含几何信息,同时 它也是管理几何体行为的规则。
中科信软培训中心
Copyright 2006 ABAQUS, Inc.
有限元的基本概念
应力是什么? 对一个产品或结构施加载荷的话,结构在变形的同时其内部会产生应力和应变。
对橡皮绳,吊鱼竿或者弓等等,施加一个力,则就能非常清楚地看到它的变形,而一般的产品和结构,大 多数是用铁和铝等等硬性材料制成的,变形非常小,用肉眼来确认它的变形就很困难了。
?将装配件分割成可以分网的区域并划分网?定义分析步和输出需求?定义材料?定义部件区域的截面属性?为部件或区域定义和分配截面属性?为区域集定义接触或其他形式的相互作用并在指定的分析步应用它们?为区域或集指定载荷边界条件和场并在指定的分析步应用它们?提交管理并监控分析作业?检验结果partassemblysteploadmeshvisualizationpropertyinteractionjobintroductionabaquscae分析流程九步走1几何建模part2划分网格mesh3特性设置property4建立装配体assembly5定义分析步step6相互作用interaction7载荷边界load8提交运算job9后处理visualizationintroduction模型树使得对你的模型以及模型包含的对象可以有一个图形上的直观概述结果树用于显示输出odb数据以及xy数据的分析结果两种树使得模型间操作和管理对象更加直接和集中
解析刚体部件:旋转的刚性扎滚 (带有可变形的金属原料)
定义部件 ABAQUS/CAE中直接创建的几何体 利用部件模块的已有工具创建几何体。
• 被称为native几何体。
ABAQUS/CAE基于 ACIS建模引擎。 该项技术提供所有的ABAQUS/CAE功能。 通过部件模型工具创建的部件具有基于特征的 特点。 特征纪录了设计目的,并包含几何信息,同时 它也是管理几何体行为的规则。
abaqusABAQUS基础PPT教学课件
单元集SEATPOST 包括单 元560, 564, ...
.
*BEAM SECTION, SECTION=PIPE, MATERIAL=STEEL,
ELSET=SEATPOST 0.12, 0.004
梁的截面属性应用到单元集 SEATPOST中的所有单元。
壁厚
管子半径
第20页/共47页
从其它文件引用数据 ABAQUS从另外的数据文件(include file)读数据与它利 用输入文件直接读取数据文件在效果上是一致的。 引用数据文件(include file)可以包含输入文件的任何内 容,它本身也可以进一步引用其它数据文件。 引用数据文件的格式必须与直接数据文件的格式必须 保持一致。
第21页/共47页
例如:输入文件中引用包含文件 *HEADING *INCLUDE, INPUT=node_and_element_numbers.txt . . 包含文件中的内容 node_and_element_numbers.txt: *NODE, NSET=TOPNODES 101, 0.345, 0.679, 0.223 102, 0.331, 0.699, 0.234 *ELEMENT, TYPE=B21, ELSET=SEATPOST 560, 101, 102, 564, 102, 103
ABAQUS/Explicit 求解过程无需迭代。 有条件稳定。 适于求解高度不连续和高速的动力学问题。 对于大规模问题,不象ABAQUS/Standard 那样需要大量的硬盘空间。 更容易处理接触问题,可用准静态法解决金属成型问题。 含有网格自适应功能。 求解结果存在稳定性问题。
第9页/共47页
ABAQUS分析模型的组成
过程选项 载荷选项 输出选项
Abaqus仿真分析培训教程PPT教学课件
N
1bf
T (103kg)
1bf s2/in
s
s
MPa mJ (10-3J)
t/mm3 mm/s2
psi in 1bf 1bf s2/in4
第11页/共31页
1、几何建模 Part
2、划分网格 Mesh
分
3、特性设置 Property
析
流
4、建立装配体 Assembly
程
九
5、定义分析步 Step
第8页/共31页
• 模型树 模型树使用户对模型
以及模型包含的对象有一 个图形上的直观概述。
结果树用于显示输出 odb数据以及XY数据的分 析结果。
两种树使得模型间操 作和管理对象更加直接和 集中。
第9页/共31页
• 什么是模型数据库 (文件扩展名 .cae)? – 对于任意数量的模型,包含所有的模型信息。 – 一般包含一个模型或几个相关的模型。 – 在ABAQUS/CAE 中,一次只可以打开一个模型数据库。
1. Abaqus/CAE简介 2. 简单实例分析
第1页/共31页
Abaqus是一组有限元分析模块。
Abaqus的核心是它的求解器模块,Abaqus/Standard和
Abaqus/Explicit, 是互相补充的、集成的分析模块: Standard
是通用的有限元分析模块,Explicit是显式的动力学有限元分析
模块。
Abaqus/CAE 将 分 析 模 块 集 成 于 Complete Abaqus
Environment,用于建模、管理、监控Abaqus的分析过程和结
果的可视化处理。
前处理+后处理
第2页/共31页
Abaqus/CAE用户界面(版本:6.14)
ABAQUS有限元软件使用知识PPT教学课件
ABAQUS/VIEWER)允许用户应用各种不同的方法观察图形化的结果,包括变 形图、等值线图、矢量图、动画和X—Y曲线图 • 也允许用户创建一个输出数据的表格报告
第15页/共26页
ABAQUS6.4后处理模块界面
• ABA QUS 6.4后 处理 模块 界面 如图 所示
第16页/共26页
后续的实例
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
第25页/共26页
谢谢大家观赏!
第26页/共26页
• 特别是它的非线性力学(几何、材料、接触)分析功能具有 世界领先水平,在北美、欧洲和亚洲许多国家的机械、化工、 土木、水利、材料、航空、船舶、冶金、汽车、电气工业设 计等领域中得到广泛的应用
• 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
功能模块
• Job(作业) • Visualization(可视化) • Sketch(草图)
第13页/共26页
功能模块界面
• 功能模块 界面如图 所示
第14页/共26页
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
第20页/共26页
连接环模型结果示意图
• 连接 环模 型结 果图 形显 示如 图所 示
第21页/共26页
斜板模型示意图
斜板 模型 实际 情况
第22页/共26页
斜板模型结果示意图
• 斜板 模型 结果 图形 显示 如图 所示
第23页/共26页
带孔平板模型示意图
第15页/共26页
ABAQUS6.4后处理模块界面
• ABA QUS 6.4后 处理 模块 界面 如图 所示
第16页/共26页
后续的实例
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
第25页/共26页
谢谢大家观赏!
第26页/共26页
• 特别是它的非线性力学(几何、材料、接触)分析功能具有 世界领先水平,在北美、欧洲和亚洲许多国家的机械、化工、 土木、水利、材料、航空、船舶、冶金、汽车、电气工业设 计等领域中得到广泛的应用
• 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
功能模块
• Job(作业) • Visualization(可视化) • Sketch(草图)
第13页/共26页
功能模块界面
• 功能模块 界面如图 所示
第14页/共26页
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
第20页/共26页
连接环模型结果示意图
• 连接 环模 型结 果图 形显 示如 图所 示
第21页/共26页
斜板模型示意图
斜板 模型 实际 情况
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斜板模型结果示意图
• 斜板 模型 结果 图形 显示 如图 所示
第23页/共26页
带孔平板模型示意图
相关主题
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ABAQUS主要功能
软件功能
静态应力/位移分析:包括线性,材料和几何非线性,以及结构 断裂分析等 动态分析粘弹性/粘塑性响应分析:粘塑性材料结构的响应分析 热传导分析:传导,辐射和对流的瞬态或稳态分析 质量扩散分析:静水压力造成的质量扩散和渗流分析等 耦合分析:热/力耦合,热/电耦合,压/电耦合,流/力耦合,声 /力耦合等 非线性动态应力/位移分析:可以模拟各种随时间变化的大位移、 接触分析等 瞬态温度/位移耦合分析:解决力学和热响应及其耦合问题 准静态分析:应用显式积分方法求解静态和冲压等准静态问题 退火成型过程分析:可以对材料退火热处理过程进行模拟 海洋工程结构分析: 对海洋工程的特殊载荷如流载荷、浮力、惯性力等进行模拟 对海洋工程的特殊结构如锚链、管道、电缆等进行模拟 对海洋工程的特殊的连接,如土壤/管柱连接、锚链/海床摩擦、 管道/管道相对滑动等进行模拟
ABAQUS求解器的特点
可以分析复杂的固体力学结构力学系统,特 别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高 度非线性问题 Standard隐式算法(稳定,费用高) 当每一个求解增量步结束的时候,隐式的有 限元要解一组方程组。 Explicit显示方法(条件稳定,费用低) 并不需要求解方程组,通过动态方法推进增 量计算
软件功能
水下冲击分析: 对冲击载荷作用下的水下结构进行分析 柔体多体动力学分析:对机构的运动情况进行分析,并和有限元功能结 合进行结构和机械的耦合分析,并可以考虑机构运动中的接触和摩擦 疲劳分析:根据结构和材料的受载情况统计进行生存力分析和疲劳寿命 预估 设计灵敏度分析:对结构参数进行灵敏度分析并据此进行结构的优化设 计 软件除具有上述常规和特殊的分析功能外,在材料模型,单元,载荷、 约束及连接等方面也功能强大并各具特点: 材料模型:定义了多种材料本构关系及失效准则模型,包括:弹性:线 弹性,可以定义材料的模量、泊松比等弹性特性 正交各向异性,具有多种典型失效理论,用于复合材料结构分析 多孔结构弹性,用于模拟土壤和可挤压泡沫的弹性行为 亚弹性,可以考虑应变对模量的影响
2、为草绘平面定向
3、草绘Wire
Create Cut
Create Cut的方法依次为: Extrude、Revolve、Sweep、Loft和Circular hole。
Create Cut与Create Solid类似。现以Circular hole 为例说明如何Create Cut: 1、选择孔的类型:通孔或盲孔 2、选择草绘平面 3、确定孔的方向(Flip反向) 4、选择基准边,并指定距离
超弹性,可以模拟橡胶类材料的大应变影响
粘弹性,时域和频域的粘弹性材料模型
模型操作
Ctrl+Alt+鼠标左键 旋转模型
Ctrl+Alt+鼠标中键 平移模型
Ctrl+Alt+鼠标右键 缩放模型
单位一致性
CAE软件其实是数值计算软件,没有单位的概念。
SI SI(mm) US Unit
Length
Mesh Property
4、建立装配体 Assembly 5、定义分析步 Step
6、相互作用 7、载荷边界
8、提交运算 9、后处理
Interaction Load
Job Visualization
1、几何建模 Part
导入Part
Pro/E等CAD软件建好的模型后,另存成iges、sat、step等格式; 然后导入Abaqus可以直接用。 推荐采用step格式文件导入!
创建新Part
之刚性地面1
Name
rigid-floor
Modeling Space
2D Planar
Type
Analytical rigid
Approximate size
200
创建新Part
之刚性地面2
200
如左图,画一个 100X100的正方形, 来模拟刚性地面。 点击鼠标中键或 点击按钮 , 完成。
Part可以被切割成若干个Cell。 Part里只有一个Cell,直接选好切割平面即可完成Partition 操作;当Part里的Cell超过1个时,还要选择被切割体。
5、设置孔的直径
倒角
Create Round or Fillet倒圆角与Creaste Chamfer倒直角。
现以Create Round or Fillet为例说明如何倒圆角: 1、选择要进行倒圆角的边(按住Shift,左键拾取可 进行多选) 2、指定圆角半径
2、划分网格 Mesh
Mesh
Partition分割,化复为简 Mesh模块专有
ANSYS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
现以From solid为例说明如何Create Sshell: 1、选择要生成Face的体,操作完成后体将被删除,只 保留表面。
Create Wire
Create Wire的方法依次为:Planar、Point to Point和Spline。
现以Planar为例说明如何Create Wire: 1、选择草绘平面
Part管理器
Part管理器的功能完全可以在窗口左侧模型树的右键快捷菜单实现。
创建新Part,功能同 复制Part 重命名Part,便于管理 删除Part 锁定及解锁Part,锁定后Part将不能被修改 修正Part 退出
Create Solid
Create Solid的方法依次为:Extrude、Revolve、Sweep和Loft。
现以Extrude为例说明如何Create Solid: 1、选择草绘平面
2、为草绘平面定向
3、草绘截面
4、设置拉伸深度及拉伸方向等
Create Shell
Create Shell的方法依次为:Extrude、Revolve、Sweep、Loft、Planar、From solid和Remove face。
拓扑修改,该省就省
特征修改、删除等,很少用到 线、面、体分割工具,辅助网格划分
网格控制
网格密度 基准点、线、面及坐标系等 拓扑修改等,辅助网格划分
网格划分
网格质量检查
Partition Cell
Define Cutting Plane
定义切割平面的方法: 一点一法线 三点 一点一边(点要在边上,该边垂直于定义的切割平面)
ABAQUS主要功能
复杂的固体力学结构力学系统,特别是能够驾驭非常 庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题 模拟典型工程材料的性能,其中包括金属、橡胶、高 分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡 沫材料以及土壤和岩石等地质材料 其它工程问题:
热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力 学分析(流体渗透/应力耦合分析)及压电介质分析。
1. ANSYS软件的命令流操作非常方便,对于结构循环优化方 面比较有优势,但目前还只是局限于线性方面,非线性方面 功能较差、近几年有一定发展; 2. ABAQUS软件则在显式非线性方面有些特色,但隐式非线 性方面比不上ADINA,且不具备流体的功能 3. ADINA软件则在结构非线性及多物理场耦合方面非常出色, 是全球非线性功能最强大的有限元软件之一,而且具有全球 最好的流固耦合分析功能。
创建Part
如同其他CAE软件,Abaqus的建模功能有限,只适合建立简单Part,如跌落分析中的地面等。
Part模块专有
特征修改、删除等,很少用到 线、面、体分割工具,辅助网格划分 基准点、线、面及坐标系等 小面修复等,辅助网格划分
备注:如果按钮右下方有小黑三角,左键按住 该按钮不放,可展开其他类似功能,向右移动 鼠标即可切换功能。 如:
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。
有限元软件的对比
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、MSC
m
mm
in
Force
N
N
1bf
Mass
kg
T (103kg)
1bf s2ess
Pa
MPa
psi
Energy
J
mJ (10-3J)
in 1bf
Density
Kg/m3
t/mm3
1bf s2/in4
Ace
m/s2
mm/s2
分析流程九步走
1、几何建模 Part
2、划分网格 3、特性设置
软件分析的基本流程
开始 前处理 建模、划分网格 设置边界条件 解算器 求解控制方程、 输出结果 后处理 分析结果 结束
ABAQUS分析的主要过程
ABAQUS/CAE
ABAQUS/CAE 交互式图形环境
(Complete ABAQUS Environment)
生成或输入将要分析模型
模型结构分解并划分网格 设置材料属性、载荷及边界条件
提交和、监视、控制分析作业