abaqus有限元分析 - 360文档中心

abaqus有限元分析(齿轮轴)

Abaqus分析报告（齿轮轴）名称：Abaqus齿轮轴姓名：班级：学号：指导教师：一、简介所分析齿轮轴来自一种齿轮泵，通过用abaqus软件对齿轮轴进行有限元分析和优化。

齿轮轴装配结构图如图1，分析图1中较长的齿轮轴。

图1.齿轮轴装配结构图二、模型建立与分析通过part、property、Assembly、step、Load、Mesh、Job等步骤建立齿轮轴模型，并对其进行分析。

1.part针对该齿轮轴，拟定使用可变型的3D实体单元，挤压成型方式。

2.材料属性材料为钢材，弹性模量210Gpa，泊松比0.3。

3.截面属性截面类型定义为solid，homogeneous。

4.组装组装时选择dependent方式。

5.建立分析步本例用通用分析中的静态通用分析（Static，General）。

6.施加边界条件与载荷对于齿轮轴，因为采用静力学分析，考虑到前端盖、轴套约束，而且根据理论，对受力部分和轴径突变的部分进行重点分析。

边界条件：分别在三个轴径突变处采用固定约束，如图2。

载荷：在Abaqus中约束类型为pressure，载荷类型为均布载荷,分别施加到齿轮接触面和键槽面，根据实际平衡情况，两力所产生的绕轴线的力矩方向相反，大小按比例分配。

均布载荷比计算：矩形键槽数据：长度：8mm、宽度：5mm、高度：3mm、键槽所在轴半径：7mm 键槽压力面积：S1 = 8x3=24mm2 平均受力半径：R1=6.5mm齿轮数据：=齿轮分度圆半径：R2 =14.7mm、压力角：20°、单个齿轮受力面积：S2 ≈72mm2通过理论计算分析，S1xR1xP1=S2xR2xP2，其中，P1为键槽均布载荷幅值，P2为齿轮均布载荷幅值。

键槽均布载荷幅值和齿轮均布载荷幅值之比约为P1：P2≈6.3 。

取键槽均布载荷幅值为1260,齿轮载荷幅值为200.由于键槽不是平面，所以需要切割，再施加均布载荷。

图3 键槽载荷施加比较保守考虑，此处齿轮载荷只施加到一个齿轮上。

abaqus有限元分析过程

一、有限单元法的基本原理有限单元法（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。

有限元方法的基本思路是：化整为零，积零为整。

即应用有限元法求解任意连续体时，应把连续的求解区域分割成有限个单元，并在每个单元上指定有限个结点，假设一个简单的函数（称插值函数）近似地表示其位移分布规律，再利用弹塑性理论中的变分原理或其他方法，建立单元结点的力和位移之间的力学特性关系，得到一组以结点位移为未知量的代数方程组，从而求解结点的位移分量. 进而利用插值函数确定单元集合体上的场函数。

由位移求出应变, 由应变求出应力二、ABAQUS有限元分析过程有限元分析过程可以分为以下几个阶段1.建模阶段: 建模阶段是根据结构实际形状和实际工况条件建立有限元分析的计算模型――有限元模型，从而为有限元数值计算提供必要的输入数据。

有限元建模的中心任务是结构离散，即划分网格。

但是还是要处理许多与之相关的工作：如结构形式处理、集合模型建立、单元特性定义、单元质量检查、编号顺序以及模型边界条件的定义等。

2.计算阶段:计算阶段的任务是完成有限元方法有关的数值计算。

由于这一步运算量非常大，所以这部分工作由有限元分析软件控制并在计算机上自动完成3.后处理阶段: 它的任务是对计算输出的结果惊醒必要的处理，并按一定方式显示或打印出来，以便对结构性能的好坏或设计的合理性进行评估，并作为相应的改进或优化，这是惊醒结构有限元分析的目的所在。

下列的功能模块在ABAQUS/CAE操作整个过程中常常见到，这个表简明地描述了建立模型过程中要调用的每个功能模块。

“Part（部件）用户在Part模块里生成单个部件，可以直接在ABAQUS/CAE环境下用图形工具生成部件的几何形状，也可以从其它的图形软件输入部件。

Abaqus有限元分析从入门到精通(2022版)

6.5实例：T型接头焊接分析
6.5.1问题描述 6.5.2温度场计算 6.5.3应力场计算
6.6实例：平板激光焊焊接分析
6.6.1问题描述 6.6.2求解过程
6.7生死单元技术
6.7.1单元的删除 6.7.2单元的再激活 6.7.3完整的inp语法结构
6.8实例：平板接头两层两道焊温度场
6.8.1问题描述 6.8.2求解过程
6.9焊接分析常见问题与解决思路
6.9.1没有温度场分布 6.9.2温度场分布不合理 6.9.3熔池中心温度过高但熔合线基本正确
01
7.1复合材料分析介绍
02
7.2各向异性材料本构
03
7.板受力分析
06
7.6实例：基于CMA的构件铺层设计
目录分析
1.1 Abaqus软件发展
1.2 Abaqus软件组成
1.3 Abaqus帮助文档
1.4 Abaqus的汉化
1.3 Abaqus帮助文档
1.3.1使用EXALEAD CloudView进行搜索 1.3.2使用在线帮助文档进行搜索 1.3.3 Abaqus帮助文档的内容 1.3.4一些帮助文档相关的DOS命令
作者介绍
同名作者介绍
这是《Abaqus有限元分析从入门到精通（2022版）》的读书笔记模板，暂无该书作者的介绍。
读书笔记
读书笔记
这是《Abaqus有限元分析从入门到精通（2022版）》的读书笔记模板，可以替换为自己的心得。
精彩摘录
精彩摘录
这是《Abaqus有限元分析从入门到精通（2022版）》的读书笔记模板，可以替换为自己的精彩内容摘录。
8.6实例：基于壳单元的焊缝疲劳仿真计算

(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钢筋混凝土有限元分析

ABAQUS钢筋混凝土有限元分析钢筋混凝土作为一种常见的建筑材料，在建筑、交通、水利等领域得到了广泛应用。

然而，钢筋混凝土结构在服役期间会受到多种复杂荷载的作用，导致结构性能退化甚至破坏。

因此，对钢筋混凝土结构进行精确的分析和模拟至关重要。

ABAQUS是一款强大的工程仿真软件，能够模拟各种材料和结构的力学行为。

本文将介绍如何使用ABAQUS 对钢筋混凝土进行有限元分析。

ABAQUS是一款专业的有限元分析软件，它提供了丰富的材料模型库和边界条件设置功能，可以模拟各种复杂结构的力学行为。

ABAQUS具有强大的前后处理功能，用户可以通过直观的界面进行模型构建、材料属性设置、边界条件施加等操作。

同时，ABAQUS还提供了强大的数据分析和可视化工具，方便用户对模拟结果进行详细分析。

钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料组成的复合材料。

混凝土是一种抗压强度高、抗拉强度低的材料，而钢筋具有较高的抗拉强度和塑性。

将钢筋嵌入混凝土中，可以提高结构的抗拉强度、抗压强度和韧性。

钢筋混凝土还具有较好的耐久性和防火性能。

在有限元分析中，需要对钢筋混凝土的力学性能进行适当简化。

通常假定混凝土为各向同性材料，钢筋为弹塑性材料。

同时，还应考虑混凝土的裂缝、损伤以及钢筋与混凝土之间的粘结和滑移等因素。

在ABAQUS中，可以对钢筋混凝土结构进行详细的有限元分析。

需要建立合适的计算模型，包括几何模型、材料属性、边界条件和荷载等。

模型建立完成后，可以通过ABAQUS的求解器进行计算，得到各节点位移、应力、应变等结果。

通过对计算结果的分析，可以评价结构的性能和安全性。

例如，可以通过应力和应变分布情况，分析结构的整体和局部稳定性、裂缝分布及扩展等。

还可以观察钢筋与混凝土之间的粘结性能以及评估结构的耐久性。

本文介绍了如何使用ABAQUS对钢筋混凝土进行有限元分析。

通过建立合适的计算模型，设置材料属性和边界条件，以及进行求解计算，可以得到结构的详细应力、应变和位移分布情况。

abaqus丝杠有限元分析数据统计

临界转速根据国际标准，临界转速定义为：系统共振时发生主响应的特征转速。

这响应可以是轴径运动或转子的挠曲。

通常情况下，临界转速和转子不旋转时横向振动的固有频率相近。

以下分析借用横向振动的一阶固有频率代替一阶临界转速。

1、等直杆临界转速下表为根据经验公式求得的等直圆柱杆临界转速，轴长1500mm，轴径44mm。

等直杆一阶固有频率经验公式为：式中：m —轴质量，kg；l —轴长，m；E —轴材料的弹性模量，Pa；I —轴的截面惯性矩，；Λ—第一阶临界转速的支承形式系数，两端铰支为9.87；该经验公式是由瑞利（Rayleigh）能量法推出，计算结果比实际值稍大。

2、丝杠临界转速（有限元）丝杠在螺距较小的情况下的临界转速比以内径为直径的等直圆柱杆小，且随着螺距的增大临界转速先减小后增大。

轴长轴长3、邓克莱(Dunkerley)法即：系统的最低阶固有频率平方值的倒数，近似等于各质量单独存在时固有频率平方值的倒数之和。

该法给出的系统最低阶固有频率比实际要小。

4、特殊轴类临界转速图：2图1，图2（X≠Y，X+Y恒定时）所示轴类零件的临界转速随着X的增大都呈现出先减小后增大的趋势。

如图2所示轴类零件，当X=Y时，其临界转速小于以小径为直径的等直圆柱杆。

压杆稳定Abaqus屈曲模态分析：边界条件：两端铰支（一段限制X、Y、Z三个方向移动自由度，另一端限制X、Y两个方向移动自由度）；端面施加10000Pa压强。

等直圆柱杆临界载荷理论值（轴长1500mm）等直杆临界压力公式：式中，μ为长度因数，反映不同杆端约束对临界压力的影响。

当一端固定一段自由时为2；一端固定一段铰支时为0.7；两端固定时为0.5；两端跤支时为1。

有限元屈曲分析计算公式：式中：P为施加在端面的压强;S为丝杠端面面积；为一阶屈曲特征值。

丝杠横截面面积公式：式中：为内径半径；H为牙高；P为螺距；为牙型半角。

丝杠长1500mm ，丝杠内径44mm ，外径66mm ，牙型半角15°,x ρy1ϕ2ϕ1ϕ2ϕ1r 2r。

Abaqus有限元分析中如何选择求解器？

Abaqus有限元分析中如何选择求解器？
Abaqus有限元分析软件的核⼼是它的求解器模块，它有两个最常⽤的求解器：Abaqus/Standard（隐式求解器）和Abaqus/Explicit（显式求解器）。

那么在分析⼯作中该选择哪个求解器呢？
Abaqus/Standard是通⽤的有限元分析模块，是最常⽤的求解器。

它常⽤来做静态和类似静态问题的分析，如静⼒学分析，稳态问题分析，热⼒耦合问题分析等问题，包括很多⾮结构问题。

Abaqus/Explicit常⽤来分析瞬态的问题，如短时间的冲击、碰撞，即模拟的是⼀个短时间的过程。

可以简单地理解为，如果分析的时间⽐较短（瞬态的），适⽤于显式求解器；时间长（稳态的）适⽤于隐式求解器。

同时，两个求解器可以进⾏集成，⼀般有两种集成⽅式：顺序集成和协同仿真。

顺序集成，即Standard计算完成的结果作为Explicit的初始状态继续进⾏计算。

协同仿真，在同⼀个模型中，可以将⼀部分做成Standard的模型，⼀部分做成Explicit模型，求解过程中两部分同时进⾏，适时进⾏交互数据（6.9版本后）。

总之，两个求解器各有优势，根据情况来选择，能达到更⾼效的求解效率和更好的求解性能。

ABAQUS有限元分析从入门到精通(第2版)

02 第二部分应用案例分析
6 结构静力学分析
6.1 结构静力学分析简介 6.3 轴对称结构静力分析
6.5 如何书写INP文件
6.2 桁架结构静力分析
6.4 弹性体的五个基本假设
本章小结
6 结构静力学分析
6.1 结构静力学分析简介
6.1.1 静力学分析的特点
6.1.2 静力学分析的步骤
6 结构静力学分析
7 接触问题分析
7.1 非线性问题分类
7.2 圆压头与平板的接触分析
7.3 接触分析中需要注意的问题
7.4 过盈装配过程模拟
本章小结
7 接触问题分析
7.2 圆压头与平板的接触分析
7.2.1 问题的描述 7.2.2 创建部件 7.2.3 创建材料和截面属性 7.2.4 定义装配件 7.2.5 划分网格 7.2.6 设置分析步
1.5 ABAQUS帮助文档
1.5.1 ABAQUS帮助文档的内容
1.5.2 如何使用 ABAQUS帮助文档
1 ABAQUS概述
1.6 快速入门实例
1.6.1 问题的描述 1.6.2 启动ABAQUS 1.6.3 创建部件 1.6.4 创建材料和截面属性 1.6.5 定义装配件 1.6.6 设置分析步
6.2 桁架结构静力分析
6.2.1 问题的描述 6.2.2 问题的分析 6.2.3 INP文件
6 结构静力学分析
6.3 轴对称结构静力分析
6.3.1 轴对称结构的特点 6.3.2 对称结构分析要素 6.3.3 压力容器应力分析实例
6 结构静力学分析
6.5 如何书写INP文件
6.5.1 输入文件的组成和结构 6.5.2 书写input文件的语法和规则 6.5.3 从外存储器中引入模型或者历史数据 6.5.4 举例 6.5.5 文件的执行 6.5.6 文件的类型介绍和常用指令

ABAQUS有限元分析实例——非线性斜板

Abaqus有限元分析实例--- 非线性斜板这个例子如图8-11所示。

已经应用ABAQUS/Standard模拟了板的线性响应，现在你将应用ABAQUS/Standard对它进行重新分析，包含几何非线性的影响。

从线性模拟的结果表明对于此问题非线性的效应可能是重要的，由此次分析的结果，你将判断这个结论是否正确。

如果你愿意，可以根据本例题后而的指导，应用ABAQUS/Explicit将模拟扩展到动态分析。

在本手册的在线文档第A.6节“Norlincar skew plate"提供了输入文件。

当通过ABAQUS/CAE 运行这个输入文件时，将创建关于该问题的完整的分析模型。

根据下而给岀的指导如果你遇到困难，或者如果你希望检查你的工作，则可以运行这个输入文件。

在附录A "Example Files"中，给出了如何提取和运行输入文件的指导。

如果你没有进入ABAQUS/CAE或者其它的前处理器，可以人工创建关于这个问题的输入文件，关于这方而的讨论，见Getting Started with ABAQUS/Standard： Keywords Version, 第7.4 iT “Example： norlincar skew plate"。

8.4.1修改模型打开模型数据库文件SkewPlate.cae,从主菜单栏中，选择Model->Copy Model->Linear,将名字为Linear的模型复制成名字为Nonlinear的模型。

对于非线性斜板模型，你将考虑包含几何非线性效应和改变输出要求。

定义分析步进入分析步Step模块，从主菜单栏中，选择Step-->Edit->Apply Pressure来编辑分析步定义。

在Edit Step对话框的Basic页中,选中NIgeom (注：几何非线性的缩写)以考虑几何非线性的效应，并设垃分析步的时间周期为1.0。

abaqus有限元分析过程

一、有限单元法的基本原理有限单元法（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。

有限元方法的基本思路是：化整为零，积零为整。

即应用有限元法求解任意连续体时，应把连续的求解区域分割成有限个单元，并在每个单元上指定有限个结点，假设一个简单的函数（称插值函数）近似地表示其位移分布规律，再利用弹塑性理论中的变分原理或其他方法，建立单元结点的力和位移之间的力学特性关系，得到一组以结点位移为未知量的代数方程组，从而求解结点的位移分量. 进而利用插值函数确定单元集合体上的场函数。

由位移求出应变, 由应变求出应力二、ABAQUS有限元分析过程有限元分析过程可以分为以下几个阶段1.建模阶段: 建模阶段是根据结构实际形状和实际工况条件建立有限元分析的计算模型――有限元模型，从而为有限元数值计算提供必要的输入数据。

有限元建模的中心任务是结构离散，即划分网格。

但是还是要处理许多与之相关的工作：如结构形式处理、集合模型建立、单元特性定义、单元质量检查、编号顺序以及模型边界条件的定义等。

2.计算阶段:计算阶段的任务是完成有限元方法有关的数值计算。

由于这一步运算量非常大，所以这部分工作由有限元分析软件控制并在计算机上自动完成3.后处理阶段: 它的任务是对计算输出的结果惊醒必要的处理，并按一定方式显示或打印出来，以便对结构性能的好坏或设计的合理性进行评估，并作为相应的改进或优化，这是惊醒结构有限元分析的目的所在。

下列的功能模块在ABAQUS/CAE操作整个过程中常常见到，这个表简明地描述了建立模型过程中要调用的每个功能模块。

“Part（部件）用户在Part模块里生成单个部件，可以直接在ABAQUS/CAE环境下用图形工具生成部件的几何形状，也可以从其它的图形软件输入部件。

ABAQUS有限元软件入门指南

ABAQUS有限元软件入门指南一、软件介绍ABAQUS是由美国Simulia公司开发的有限元分析软件。

它集成了有限元预处理、求解和后处理功能，可以进行结构、热、流体、电磁场等多物理场的分析和模拟。

ABAQUS以其高度可靠的求解器、强大的模拟能力和用户友好的界面而被广泛使用。

二、软件安装与启动1.软件安装2.软件启动安装完成后，您可以通过在开始菜单中找到ABAQUS程序组启动软件。

也可以在命令行中输入abaqus命令来启动软件。

三、模型建立1.建立模型打开ABAQUS软件后，首先需要建立一个模型。

可以通过ABAQUS提供的几何建模工具进行模型的创建或导入其他CAD软件中的几何模型。

2.材料属性定义选择合适的材料，并定义其力学性质、热性质等相关属性。

ABAQUS提供了多种常用工程材料的材料库，也可以手动输入材料属性。

3.边界条件定义为模型施加边界条件，包括约束条件、荷载条件等。

边界条件的正确定义对分析结果的准确性至关重要。

四、网格划分对模型进行网格划分，将其分割为多个小单元。

ABAQUS提供了多种网格划分方法，例如四面体网格、六面体网格和四边形网格等，可以根据模型的几何形状选择合适的划分方法。

五、模型求解1.选择求解器根据模型的类型和分析的要求，选择合适的求解器。

ABAQUS提供了多种求解器，如静力求解器、动力求解器和热分析求解器等。

2.模型分析通过设置分析类型、加载步数和加载步长等参数，对模型进行分析。

根据实际需要，可以选择静力分析、动力分析、稳态热分析、非线性分析等不同的分析类型。

六、后处理模型求解完成后，可以通过ABAQUS提供的后处理工具对结果进行可视化和分析。

可以生成应力云图、应变云图、位移云图等，并对结果进行进一步处理和分析。

七、常见问题与解决在使用ABAQUS软件过程中，可能会遇到各种问题。

可以通过查阅ABAQUS官方文档、论坛和与其他用户交流等方式获得解决方案。

此外，软件安装前后应确保操作系统和硬件满足最低系统要求，以避免出现兼容性问题。

《ABAQUS有限元分析常见问答解答》常见问答汇总

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有限元分析实例详解 3

弹性杆具有均匀的横断面，面积为A，长度为L，承受轴向载荷，处于静力平衡状态，U1、U2是结点1和2处的位移。
L
F1
1
2
F2
X
U1
U2
因此，单元具有两个自由度。
下步任务是找到一个方程把力与位移相关起来。
F F1 F2 0
F 2 F1 （1）
在轴向方向，杆长度变化为 L 。与位移相
体单元六面体单元 CHEXA 五面体单元 CPENTA 四面体单元 CTETRA
约束元（刚体元 RBE2）其它单元质量元 CONM2
2、输入文件结构
执行控制（求解类型、允许时间、系统诊断）
情况控制（输出请求、选择模型数据集）
数据：节点、单元（结构模型定义）、几何和材料性质、载荷、约束（求解条件参数)
2、单元弹簧元（拉伸或扭转）CELAS1、CELAS2、 CELAS3、CELAS4
线单元杆元 CROD CONROD 直梁元 CBAR CBEAM 曲梁元 CBEND
面单元三或六节点的三角形板元 CTRIA3、CTRIA6
四或八节点四边形板元 CQUAD4、CQUAD8 四节点剪力板元 CSHEAR
U 1

F
2

Ka,
(Ka

Kb),KbU
2
F 3 0,Kb, Kb
U 3
既 {F}=[K]{U} [K]总刚度阵 {F}载荷向量 {U}位移向量求解线性代数方程组得出{U}向量
4）求解的基本步骤（线性静力）将结构离散为单元由单元性质，几何和材料形成单元刚度矩阵把单刚装配成总刚将边界条件施加与约束模型将载荷（力、弯矩、压力等）施加于分析模型求解矩阵方程得位移从位移结果计算应力和反力

ABAQUS有限元分析软件中CAE常见技巧

ABAQUS有限元分析软件中CAE常见技巧ABAQUS有限元分析软件是一种常用的工程仿真软件，可以用于各种工程问题的数值模拟和分析。

在使用ABAQUS进行CAE分析时，有一些常见的技巧可以帮助提高工作效率和分析准确性。

以下是一些常见的ABAQUSCAE技巧：1.网格划分：网格质量对分析结果有重要影响。

在进行网格划分时，应尽量保持网格单元的形状正交、尺寸均匀、网格大小合适。

可以使用ABAQUSCAE的网格划分工具进行分割和划分。

2.模型建模：在建模过程中，应尽量使用简化的模型进行分析，以降低计算复杂度。

在模型建模过程中，应合理选择单元类型、约束和加载条件。

3.边界条件：边界条件的设定是有限元分析的关键。

ABAQUSCAE提供了多种约束和加载条件的设定功能，如约束、载荷、变形和绘制。

在设定约束和边界条件时，应仔细考虑工程实际情况，并确保其与实际情况一致。

4.材料属性：材料属性的设定对分析结果影响很大。

ABAQUSCAE提供了多种材料模型，可以满足不同材料的性能分析需求。

在设定材料属性时，应准确输入材料的各项性能参数，并合理选择适当的材料模型。

5.结果分析：分析完成后，可以使用ABAQUSCAE提供的结果分析工具对结果进行后处理和可视化分析。

ABAQUSCAE提供了多种结果显示和分析功能，如变形图、位移图、应力应变云图等。

6.参数化建模：ABAQUSCAE提供了参数化建模和参数化分析的功能，可以通过定义参数和参数之间的关系，快速进行批量分析和参数优化。

参数化建模可以大大提高工作效率，并便于进行设计优化。

8. 脚本编程：ABAQUS CAE支持Python脚本编程，可以使用脚本实现一键式批处理和自动化分析。

脚本编程可以大大提高工作效率，并方便记录和复现分析过程。

9.多物理场耦合分析：如果需要进行多物理场耦合分析，如热力耦合、流固耦合、磁固耦合等，可以使用ABAQUSCAE提供的多物理场耦合功能。

多物理场耦合分析可以更准确地模拟工程实际情况。

石亦平ABAQUS有限元分析实例详解之读后小结 (Part 4)

石亦平《ABAQUS有限元分析实例详解》之读后小结第九章动态分析实例[95] (pp280) ABAQUS包括两大类方法：振型叠加法（modal superposition procedure）：用于求解线性动态问题；直接解法（direct-solution dynamic analysis procedure）：主要用于求解非线性动态问题。

提示：ABAQUS的所有单元均可用于动态分析，选取单元的一般原则与静力分析相同。

但在模拟冲击和爆炸载荷时，应选用一阶单元，因为它们具有集中质量公式，模拟应力波的效果优于二次单元所采用的一致质量公式。

[96] (pp281) 振型叠加法的基础是结构的各阶特征模态（eigenmode），因此在建模时要首先定义一个频率提取分析步（frequency extraction），从而得到结构的振型（mode shape）和固有频率（natural frequency），然后才能定义振型叠加法的各种分析步。

振型叠加法包括4种分析类型：（1）瞬时模态动态分析（transient modal dynamic analysis）计算线性问题在时域（time domain）上的动态响应。

用此分析要满足如下5个基本条件：(a) 系统是线性的（线性材料特性，无接触行为，不考虑几何非线性）。

(b) 响应只受相对较少的频率支配。

当在响应中频率的成分增加时（例如打击和碰撞问题），振型叠加法的效率将会降低。

(c) 载荷的主要频率应该在所提取的频率范围之内，以确保对载荷的描述足够精确。

(d) 特征模态应该能精确地描述任何突然加载所产生的初始加速度。

(e) 系统的阻尼不能过大。

（2）基于模态的稳态动态分析（mode-based steady-state dynamic analysis）在用户指定频率内的谐波激励下，计算引起结构响应的振幅和相位，得到的结果是在频域（frequency domain）上的。

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。