abaqus第一讲：ABAQUS基础
Abaqus-基础与应用-第一章概述
Abaqus-基础与应用-第一章概述第1章概述有限元分析是使用有限元方法来分析静态或动态的物体或系统。
在这种方法中一个物体或系统被分解为由多个相互联结的、简单、独立的点所组成的几何模型。
在这种方法中这些独立的点的数量是有限的，因此被称为有限元。
1.1有限元分析简介本节首先简要介绍有限元分析的基本概念，然后简要阐述其发展和应用概况。
1.1.1有限元分析的基本概念在工程技术领域内，有许多问题归结为场问题的分析和求解，如位移场、应力场、应变场、流场和温度场等。
这些场问题虽然已经得出应遵循的基本规律（微分方程）和相应的限制条件（边界条件），但因实际问题的复杂性而无法用解析方法求出精确解。
由于这些场问题的解是工程中迫切所需要的，人们从不同角度去寻找满足工程实际要求的近似解，有限元方法就是随着计算机技术的发展和应用而出现的一种求解数理方程的非常有效的数值方法。
有限元分析的基本思想是用离散近似的概念，把连续的整体结构离散为有限多个单元，单元构成的网格就代表了整个连续介质或结构。
这种离散化的网格即为真实结构的等效计算模型，与真实结构的区别主要在于单元与单元之间除了在分割线的交点(节点)上相互连接外，再无任何连接，且这种连接要满足变形协调条件，单元间的相互作用只通过节点传递。
这种离散网格结构的节点和单元数目都是有限的，所以称为有限单元法。
在单元内，假设一个函数用来近似地表示所求场问题的分布规律。
这种近似函数一般用所求场问题未知分布函数在单元各节点上的值及其插值函数表示。
这样就将一个连续的有无限自由度的问题，变成了离散的有限自由度的问题。
根据实际问题的约束条件，解出各个节点上的未知量后，就可以用假设的近似函数确定单元内各点场问题的分布规律。
有限元方法进行结构分析主要涉及三个问题：（1）网格剖分和近似函数的选取选用合适单元类型和单元大小的问题。
合适的单元类型能在满足求解精度的条件下提高求解的效率，反之则可能会事倍功半。
ABAQUS初学者入门导读之一
ABAQUS初学者入门导读之一作者：cafe0519摘要：全文分8篇，分别就ABAQUS的基础背景，ABAQUS的文件组织和数据准备，ABAQUS的CAE回顾，ABAQUS的子程序调试，ABAQUS的批处理和程序自动化，ABAQUS的后处理以及ABAQUS与第三方Pre/Post处理器EDS FEMAP，Altair HyperMesh，MSC Patran和TNO FEMGV的亲密接触等几个最常遇到的话题。
第一篇主要讲述ABAQUS的基础资料的构成以及如何使用较快地入手了解你最关心的功能。
关键词：ABAQUS 有限元SIMWE 模块ABAQUS是一套功能强大的工程有限元软件，其解决问题的范围覆盖了从相对简单的线性分析到非常复杂的非线性问题。
ABAQUS拥有丰富可模拟任意形状的单元库和与之对应的各种类型的材料模型库，可以模拟大多数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、可压缩高弹性的泡沫材料以及类似于土和岩石等地质材料。
ABAQUS的最新版本是6.4-2，产品包括下面8个主要模块关于ABAQUS的进一步的介绍和ABAQUS的安装本文不做赘述。
ABAQUS Core ProductsABAQUS/Standard - 通用分析模块ABAQUS/Explicit - 显式分析模块ABAQUS/CAE - 前后处理模块ABAQUS Add-on ProductsABAQUS/AquaABAQUS/DesignABAQUS/FoundationABAQUS/Safe or FE/SAFEABAQUS Interface ProductsABAQUS Interface ABAQUS/C-MOLDABAQUS Interface for MoldflowABAQUS Interface for MSC.ADAMSABAQUS for CATIA V5正是由于ABAQUS的强大功能也带来了学习入门的复杂性，本文将通过简单介绍学习ABAQUS的体会，希望能对刚刚接触ABAQUS的学生一族给予一定的启示。
ABAQUS有限元软件基本操作说明
ABAQUS有限元软件基本操作说明1.界面介绍首次打开ABAQUS，会出现图形用户界面(GUI)。
主要分为菜单栏、工具栏、工作区和状态栏。
菜单栏包含所有的操作功能，工具栏提供快捷图标，工作区是进行建模和后处理的主要区域，状态栏显示软件状态和当前操作信息。
2.建立模型在ABAQUS中，可以通过几何建模或导入CAD模型来建立模型。
几何建模可以使用ABAQUS提供的几何工具创建几何体、曲线和点。
导入CAD 模型可以将其他软件中创建的模型导入到ABAQUS中。
3.定义材料属性在模型中定义材料是非常重要的一步。
材料属性包括弹性模量、泊松比、密度、屈服强度等。
可以根据需要选择合适的材料模型，如线弹性、非线弹性、温度依赖等。
4.定义边界条件为了进行有意义的分析，需要定义边界条件。
边界条件包括约束和负载。
约束可以是固定支座、对称边界或加载边界。
负载可以是施加在模型上的力、压力或热荷载。
5.网格划分在分析之前，需要对模型进行网格划分。
网格划分的精度会直接影响分析结果的准确性和计算时间。
ABAQUS提供多种网格划分算法，可以手动划分网格或使用自动网格划分工具。
6.定义分析类型7.运行分析在进行分析之前，需要选择合适的求解器。
ABAQUS提供了多种求解器，包括标准求解器和显式求解器。
选择求解器后，点击运行按钮开始分析。
分析过程中，可以查看日志文件和状态栏中的信息以监控分析进度和结果。
8.后处理分析完成后，可以使用ABAQUS提供的后处理工具进行结果分析。
后处理工具可以显示位移、应力、应变、应力云图等结果，并可以生成动画和报表。
可以对结果进行可视化处理和导出。
9.优化和参数化10.提供的帮助资源以上是ABAQUS软件的基本操作说明。
虽然刚开始可能会有一些困难，但通过不断实践和学习，可以熟练掌握ABAQUS的使用方法，并利用其进行各种工程分析。
abaqus第一讲：ABAQUS基础
数据行
572, 103, 104
节点号（对于梁B21单元）
单元号
例如：弹性材料选项数 据块定义了弹性模型的 类型和弹性材料属性。
*ELASTIC, TYPE=ISOTROPIC 200.0E4, 0.3, 20.0 150.0E3, 0.35, 400.0 · ·
关键字行 数据行
温度 泊松比 杨氏模量
在率无关、静态过程中，时间是增量载荷的一种方便的、单调 递增的一种度量。
坐标系
默认坐标系为直角迪卡尔坐标系。 可以利用*SYSTEM或*NODE，SYSTEM=[RECTANGULAR | CYLINDRICAL | SPHERICAL]指定其它的坐标系。 因为局部坐标系下定义的节点坐标被自动转换到总体直角坐标系， 所以局部坐标系的输入不影响载荷或输出。
ABAQUS模型通常由若干不同的部分组成，它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 单元截面属性 材料数据 荷载和边界条件 分析类型和输出要求
输入文件被分为两个部分：模型数据和历程数据。
模型数据 历程数据
几何选项—节点、单元 材料选项 其它模型选项
现在产品：
分析产品破坏原因。 检查设计缺陷。 ……
ABAQUS的结构:
ABAQUS/CAE
完整的ABAQUS环境，可以用 于建模、管理和监控ABAQUS分 析过程，并进行结果的可视化处 理。 直观的、一致的用户界面。 与普通的CAD系统相似， ABAQUS也是基于部件实例的部 件和组装件的概念。 可以在ABAQUS/CAE中创建 部件，或从其它系统中导入几何 体（在ABAQUS/CAE中分网） 或网格。 创建部件是内建的、基于特征的、 参数化的建模系统。
abaqus基础知识
连续壳，0.90.90.0
4层
一.传统复合材料建模方法
1.传统复合材料层压板建模方法简介
单元类型：壳单元、连续壳单元、实体单元 建模顺序：Material→Section→Assign section→Assign material orientation
壳单元模型
连续壳单元模型
实体单元模型
一、ABAQUS页面简介
分析该工件的应力和变形的情况：
一、在part部分创建工件模型
可通过拉伸、旋转、扫掠，生成 3D模型。
二：property定义材料参数及截面属性
“创建截面”对话框
扬氏模量与泊松比输入
“编辑截面”对话框
使用（assign section）工具 为部件（part）赋截面（ Section ）属性，即把属性装配到section上。
案例：
工程常数：
铺层顺序：
刚度矩阵：
材料模型、截面属性、网格属性以及求解器的匹配
材料模型
lamina
截面属性
Conventional shell/ continuum shell
网格类型
壳元/连续壳单元
求解器
Standard/explicit
Engineering constants
Solid
实体单元
Standard
二.用composite layup快速创建复合材料模型
传统建模方法： Material→Section→Assignsection→Assign material orientation
Composite layup建模
二维切削模型
三维切削模型
此时的part就有个独有的属 此时的 part就有个独有的属 性了。 性了。
ABAQUS基础入门与案例精通
ABAQUS基础入门与案例精通ABAQUS是一款非常强大的有限元分析软件，广泛应用于工程领域的结构、流体、热传导等多个领域的仿真分析。
本文将从基础入门开始，逐步介绍ABAQUS的使用方法，并通过案例分析来加深对其理解。
首先，我们需要了解ABAQUS的基本概念和使用方法。
ABAQUS采用了基于模型的建模方法，用户需要先创建几何模型，然后定义材料属性、边界条件和加载，最后进行网格划分和求解。
在建模过程中，用户需要熟悉ABAQUS的界面操作和常用命令，如创建模型、定义材料、设定边界条件等。
其次，我们将介绍ABAQUS的基本分析类型。
ABAQUS支持多种分析类型，包括静力学、动力学、热传导、流固耦合等。
每种分析类型都有特定的输入参数和求解方法，用户需要根据具体问题选择合适的分析类型，并进行相应的参数设置。
接下来，我们将通过实际案例来演示ABAQUS的使用方法。
以一个简单的梁模型为例，我们将逐步介绍如何在ABAQUS中进行建模、网格划分、加载设定和求解分析。
通过这个案例，读者可以更加直观地了解ABAQUS的使用流程和注意事项。
除了基础入门，我们还将介绍一些高级功能和技巧。
例如，ABAQUS支持用户自定义子程序和材料模型，用户可以根据具体需求编写自己的子程序和材料模型，从而扩展ABAQUS的功能和适用范围。
最后，我们将总结本文的内容，并展望ABAQUS在工程领域的应用前景。
随着计算机技术的不断发展和ABAQUS软件功能的不断完善，ABAQUS将在工程领域发挥越来越重要的作用，为工程师提供更加强大的仿真分析工具。
通过本文的学习，读者将能够初步掌握ABAQUS的基础知识和使用方法，为进一步深入学习和应用打下良好的基础。
同时，通过案例分析的方式，读者可以更加直观地了解ABAQUS的实际应用和操作技巧，从而提高工程仿真分析的能力和水平。
总之，ABAQUS作为一款强大的有限元分析软件，具有广泛的应用前景和市场需求。
通过系统学习和实际操作，读者可以更加深入地了解ABAQUS的功能和使用方法，为工程领域的仿真分析工作提供有力支持。
ABAQUS基本操作(一)
ABAQUS ABAQUS 基 本 操 作
.inp ABAQUS 文件，可以 ， 可以 入ABAQUS/CAE中， ABAQUS/CAE中可 命 。 ABAQUS/CAE中可以 write input inp文件。 可以用 file>inport>model inp文件 入ABAQUS/CAE。 可以 inp文件 。 .jnl 记录 模 程 的ABAQUS/CAE命
处理 一种 处理方式，通过 用户 的 处理 ，可以实 现整个分析过程的一 完成， 工作 ， 分析 。 处理 的 可以通过 完成。 处理 式要 我们 ABAQUS命令 一 的了解。这种方式形成的 和 。
二.ABAQUS中的量纲 中的量纲
2.1 单位没有具体规定，用户在整个分析使用过程中必须对所有涉及到的物 用户在整个分析使用过程中必须对所有涉及到的物 理量必须有一个统一的规划，确保所有输入的值的量纲保持统一，如： 理量必须有一个统一的规划 长度以毫米计，质量以吨计时，应力、弹性模量就必须以MPa计； 长度以米计，质量以千克计时，应力、弹性模量就必须以Pa计； 必须 用的， 的
ABAQUS ABAQUS 基 本 操 作
4.2.3 property（部件）模块简介 （部件）
定义材料 定义截面属性 分配截面属性 定义复合材料
ABAQUS ABAQUS
定义梁的方向 定义梁截面形状 定义蒙皮 定义加强梁
基 本 操 作
定义分 定义
截面属性 形 材料
1.点击 点击 2.点击 点击
ABAQUS ABAQUS 基 本 操 作
布尔运算，加或者减 布尔运算，
实例讲解与练习： 实例讲解与练习：
ABAQUS ABAQUS
为大家实例演示布尔运算的用法，而后大家独自完成案例中练习！
Abaqus教程ppt课件
和刚度
破坏模式分析
通过分析破坏过程和破坏形态 ，评估模型的稳定性和可靠性
参数敏感性分析
通过对比不同参数下的结果， 分析各参数对结果的影响程度
，为优化设计提供依据
结果图表
要点一
可视化图表
将结果以可视化图表的形式输出，如曲线图、柱状图、 散点图等
07
abaqus常见问题与解决对策
安装问题
总结词：解决对策
安装程序错误：尝试使用管理员权限安装，或关闭杀 毒软件后再进行安装
软件版本不兼容：了解系统要求，确保所下载的版本 与操作系统版本相匹配
无法启动软件：检查安装路径是否正确，安装过程中 是否出现错误提示
使用问题
总结词：基本用法
材料属性：详细描述如何设置材料属性，包括弹性模 量、泊松比等参数
软件应用领域
汽车工业
ABAQUS在汽车工业中得到了广泛的应用，被用 于车辆的结构强度和刚度分析、车辆碰撞和冲击 分析、车辆振动和噪音分析等。
生物医学工程
ABAQUS在生物医学工程中也有广泛的应用，被 用于医疗器械的性能分析和优化、人体组织的生 物力学模拟等。
航空航天
ABAQUS在航空航天领域也得到了广泛的应用， 被用于飞机结构强度和刚度分析、飞机起落架疲 劳分析、航天器热分析等。
VS
适用范围
ABAQUS被广泛应用于各种工程领域，包 括机械工程、土木工程、电气工程、水利 工程、生物医学工程等，它可以进行各种 复杂物理现象的模拟和分析，如结构力学 、流体动力学、热力学、电磁学等。
软件功能
前处理
ABAQUS提供了强大的前处理模块，可以进行复杂模型的建立和网格划分，支持各种类型 的网格，如四面体网格、六面体网格等，并且可以进行高质量的网格剖分，以满足各种复 杂分析的需求。
ABAQUS基础教程
ABAQUS基础教程第一步是了解ABAQUS的界面。
当您打开ABAQUS时，会看到主界面，其中包含许多工具和菜单栏。
其中最重要的是"CAE"工具，用于建模和后处理。
在CAE工具中，您可以创建模型、定义材料属性和加载条件，以及运行和后处理分析结果。
下一步是创建模型。
在创建模型之前，您需要先选择合适的几何形状。
ABAQUS提供了多个几何建模工具，例如绘制线、创建体等。
您可以通过这些工具创建符合要求的几何形状。
在模型中，您还需要定义材料属性。
ABAQUS提供了多个材料模型，例如各向同性材料、各向异性材料等。
根据您的需求，选择合适的材料模型，并设置其特定属性，如杨氏模量、泊松比等。
完成几何和材料定义后，您可以添加加载条件。
加载条件包括施加在模型上的力、固定边界条件等。
通过定义加载条件，您可以模拟真实环境中的应力和变形情况。
在所有定义都完成后，您可以运行分析。
ABAQUS提供了多种分析类型，包括静态和动态分析，热传导分析等。
根据您的需求，选择合适的分析类型，并设置相关参数。
运行分析后，ABAQUS将模拟结构的响应，并生成结果文件。
最后一步是后处理分析结果。
在CAE工具中，您可以查看模拟结果，并将其可视化。
ABAQUS提供了多种后处理工具，如绘制应力云图、位移云图等。
通过这些工具，您可以更好地理解和分析模拟结果。
除了以上介绍的基础教程外，ABAQUS还有许多高级功能和应用。
例如，您可以进行参数化建模和优化设计，以优化结构的性能。
您还可以使用ABAQUS/Explicit模块模拟大变形和破坏行为。
此外，ABAQUS还支持多物理场耦合，如结构和流体的相互作用等。
总而言之，ABAQUS是一款功能强大的有限元分析软件，用于模拟和分析结构的力学行为。
通过学习基础教程，您可以掌握ABAQUS的基本功能，为更深入的应用打下坚实基础。
希望本文对您有所帮助，祝您成功使用ABAQUS进行工程分析！。
ABAQUS1-UMAT基础知识及手册例子完整解释
1、为何需要使用用户材料子程序（User-Defined Material, UMAT ）？很简单，当ABAQUS 没有提供我们需要的材料模型时。
所以，在决定自己定义一种新的材料模型之前，最好对ABAQUS 已经提供的模型心中有数，并且尽量使用现有的模型，因为这些模型已经经过详细的验证，并被广泛接受。
UMAT 子程序具有强大的功能，使用UMAT 子程序：(1)可以定义材料的本构关系，使用ABAQUS 材料库中没有包含的材料进行计算，扩充程序功能。
(2) 几乎可以用于力学行为分析的任何分析过程，几乎可以把用户材料属性赋予ABAQU S 中的任何单元。
(3) 必须在UMAT 中提供材料本构模型的雅可比（Jacobian ）矩阵，即应力增量对应变增量的变化率。
(4) 可以和用户子程序“USDFLD ”联合使用，通过“USDFLD ”重新定义单元每一物质点上传递到UMAT 中场变量的数值。
2、需要哪些基础知识？先看一下ABAQUS 手册（ABAQUS Analysis User's Manual ）里的一段话：Warning: The use of this option generally requires considerable expertise(一定的专业知识). The user is cautioned that the implementation （实现） of any realistic constitutive （基本） model requires extensive （广泛的） development and testing. Initial testing on a single eleme nt model with prescribed traction loading （指定拉伸载荷） is strongly recommended. 但这并不意味着非力学专业，或者力学基础知识不很丰富者就只能望洋兴叹，因为我们的任务不是开发一套完整的有限元软件，而只是提供一个描述材料力学性能的本构方程（Constitutive equation ）而已。
ABAQUS基本操作
ABAQUS基本操作一、模型生成在ABAQUS中，可以通过多种方式生成模型，包括几何建模、导入CAD模型、导入标准模型等。
1.几何建模：在ABAQUS中可以通过绘制几何形状来生成模型。
可以使用ABAQUS提供的几何绘制工具，绘制点、线、面等几何元素来构建模型。
也可以通过定义几何参数来生成特定形状的模型。
2.导入CAD模型：3.导入标准模型：二、约束条件在进行有限元分析时，需要对模型设置约束条件。
ABAQUS提供了多种约束条件的设置方法，如固支、弹簧、约束等。
1.固支：固支是指将部分模型固定，阻止其在一些方向上的位移。
在ABAQUS 中，可以通过选择要固定的节点或面来实现固支。
在固定节点或面上设置约束条件，可以保证模型在对应方向上不发生位移。
2.弹簧：弹簧是指对模型施加一些方向上的线性弹性力。
在ABAQUS中，可以通过定义弹簧的刚度和起点、终点的位置来设置弹簧约束条件。
弹簧可以模拟一些部位的柔性约束。
约束是指在模型中固定一些点的位移，但允许模型在其他方向上发生位移。
在ABAQUS中，可以通过定义约束条件来对模型进行约束。
可以设置一些节点的位移，或者设置一些面的位移。
约束条件可以灵活控制模型的位移情况。
三、加载加载是指对模型施加外力或外界条件，模拟实际工程中的载荷作用。
ABAQUS提供了多种加载方式，如力加载、压力加载、位移加载等。
1.力加载：力加载是指对模型施加力的作用。
在ABAQUS中，可以通过选择需要施加力的面、定义施加力的大小和方向来设置力加载。
ABAQUS能够根据力的大小和方向对模型进行力的分配。
2.压力加载：压力加载是指对模型施加压力的作用。
在ABAQUS中，可以通过选择需要施加压力的面、定义施加压力的大小和方向来设置压力加载。
ABAQUS 能够根据压力的大小和方向对模型进行压力分布。
3.位移加载：位移加载是指对模型施加位移的作用。
在ABAQUS中，可以通过选择需要施加位移的节点或面、定义位移的大小和方向来设置位移加载。
ABAQUS简介
启动菜单
• 在启动目录打开Abaqus/CAE（ in startup directory） • 可以修改工作目录
双击.cae或.odb文件
• 在当前目录下打开Abaqus/CAE
北京怡格明思工程技术有限公司
1.5 启动Abaqus/CAE
选择工作文件目录
因为专注， 所以卓越！
第一讲 ABAQUS简介
主要内容
1.1 ABAQUS的创立与发展 1.2 ABAQUS的主要模块 1.3 ABAQUS/CAE的基本特征 1.4 ABAQUS/CAE的其它特征 1.5 启动ABAQUS/CAE 1.6 重要的ABAQUS/CAE术语 1.7 ABAQUS/CAE用户手册 1.8 模型树 练习1：利用模型树定义模型
• 除了[F1]键外的任何功能键 • [Alt] + [Shift] + key • 或[Ctrl] + key.也可以增加[Alt]或[Shift]用 来修改包含[Ctrl] 的键盘快捷键
北京怡格明思工程技术有限公司
1.4 ABAQUS/CAE的其它特征
ABAQUS/Standard是一个通用分析模块，它能够求解广 泛的线性和非线性问题，包括结构的静态、动态、热 和电反应等。ABAQUS拥有CAE工业领域最为广泛的 材料模型，它可以模拟绝大部分工程材料的线形和非 线形行为，而且任何一种材料都可以和任何一种单元 或复合材料的层一起用于任何合适的分析类型。
• • • • • • • 通用的有限元程序 在结构模拟过程中，可以求解真正的静态平衡问题 提供多种分析不同类型问题的功能，包括许多非结构问题 应用牛顿－拉弗森方法求解非线性问题，应用增量迭代技术 具有无条件稳定增量 计算时候需要更多的物理内存空间 存在收敛性问题
abaqus入门操作
如何开启：在:\SIMULIA\License中点击，出现下图点击start server ，下部会显示开启成功，之后才可以打开abaqus cae。
（点击后先出现下面的黑框，等待一会后出现软件界面，使用软件时黑框必须开启，不能关闭）软件操作流程：部件（平面草图——立体设计）——属性（重要）——装配——分析步——载荷——网格（重要）——作业——可视化（后期）打开后如上图点击进行模型总体设计，仅仅对进行修改，保证为个位数（如200修改为2），确定后出现草图界面，这部分与cad无异，一般是画个矩形即可，画完后点击下方的完成，之后弹出编辑基本拉伸只改变深度，之后确定。
随即出现一实体模型。
点击出现，点击实体上的表面，然后点击完成，再在选取的表面上选择一条边（一般是竖直的）再点击完成，又出现草图界面（这是在选取的面上进行再设计），设计完成后在实体的表面上会出现新的图形。
点击（注意次图标右下角的小黑角，这说明此类图标可以展开，左键点击后按住不放）选择（拆分几何元素：拉伸扫掠边）。
拾取表面的图案后完成，下方选择沿某条边扫掠，然后选取实体上与选取表面垂直的一条边，点击完成。
部件设计到此结束。
进入属性设计点击，选择力学-弹性，只改变杨氏模量和泊松比（杨氏模量124000，泊松比0.34，注意这两个数值固定）这是铜的材料设计再点击，选择力学-超弹性，选择，选择系数，之后修改（C10=0.008 C01=0.002 D1=2注意这三个数值固定）这是ex的材料设计。
点击，创建蒙皮，点击实体上所画图形的内部，点击完成。
点击，点击继续，选择上面设计的ex材料。
再次点击选择壳后继续出现壳的厚度数值进行填写（一般为0.001）材料选择上面的铜，之后确定。
点击，之后点击实体上图案内部，点击完成确定。
再次点击，选择图案外的实体，出现界面选择ex所在的界面（实体均匀的）注意再次点击，这时将实体反转（有图案的表面的对立面），会发现还有一块白色区域，点击，仍选择ex所在的界面（实体均匀的）。
ABAQUS基础
J
mJ (10–3 J)
ft lbf
in lbf
Density kg/m3 tonne/mm3
slug/ft3
lbf s2/in4
ABAQUS约定2：自由度
➢ABAQUS中的自由度（degrees of freedom (dof) ）规定如下：
3 ABAQUS中的分析模型组成
接相关） ➢节点数（Number of nodes ） ➢数学描述（Formulation ） ➢积分（Integration）
ABAQUS常用单元簇
ABAQUS常用单元簇
➢单元名字开始的字母
➢S4R
壳单元
➢C3D8I 实体单元
➢CINPE4 无限单元
➢B31
梁单元
ABAQUS自由度约定
➢ 1、2、3 1、2、3方向的平动
输出文件： job.odb，job.dat job.res，job.fil
后处理 ABAQUS/CAE 或其它软件
3.2 ABAQUS分析模型的组成
➢离散化的几何图形（ 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
➢2.1 ABAQUS/CAE的组成（Components） ➢2.2 ABAQUS/CAE中的分析模块（Modules） ➢2.3 ABAQUS/CAE中的常用工具（Tools）
2.1 ABAQUS/CAE的组成（Components）
➢ 主窗口的组成
➢ 工具栏（Toolbar） ➢ 环境栏（Context bar） ➢ 模型树（Model tree） ➢ 工具区（Toolbox area） ➢ 视图区（Viewport） ➢ 提示区（Prompt area） ➢ 信息区（Message area）
ABAQUS有限元软件入门指南
ABAQUS有限元软件入门指南安装完成后，您可以打开ABAQUS软件。
首次运行时，您会看到一个欢迎界面。
在该界面中，您可以选择新建模型、打开现有模型、访问教程和文档或进行其他操作。
在ABAQUS中，模型是您要分析的对象。
在创建新模型之前，您需要了解ABAQUS中的两个重要概念：分析步骤和作业。
分析步骤是将模型分析为一系列相互关联的操作的过程。
每个步骤都可以设置不同的加载、边界条件、材料属性等。
例如，您可以将一个模型分析为两个步骤：应力加载和热加载。
作业是指向计算机硬件提交的ABAQUS作业，它定义了模型的分析步骤和其他设置。
通过作业，您可以指定所需的精度、计算步长、并行计算等。
在提交作业后，ABAQUS将自动进行计算。
创建新模型时，您可以选择建模方法，例如零件建模、装配建模或复合件建模。
根据您的需求选择合适的建模方法，并绘制出模型的几何形状。
在模型中，您需要定义材料属性。
ABAQUS提供了各种材料模型，例如线性弹性、非线性弹性、塑性等。
根据您的材料类型和行为选择适当的材料模型，并设置材料的特性和参数。
接下来，您需要定义边界条件。
边界条件是模型中的约束和加载。
例如，您可以固定一些节点，施加力或者压力。
通过定义边界条件，您可以模拟真实世界中的约束和加载条件。
在模型几何、材料和边界条件设置完成后，您可以进行网格划分。
网格划分是将模型划分为小粒度的元素的过程。
网格划分的精度和质量对分析结果有重要影响。
ABAQUS提供了各种网格划分方法和工具，您可以根据需要选择合适的方法。
划分好网格后，您可以设置分析步骤和作业。
在每个分析步骤中，您可以选择适当的加载和边界条件，并根据需要设置其他参数。
在作业中，您可以指定所需的计算设置，并提交作业进行计算。
计算完成后，您可以查看和分析结果。
ABAQUS提供了多种结果查看和后处理工具，例如结果图表、动画、应力云图等。
您可以根据需要使用这些工具来理解和评估模型的行为和性能。
以上是ABAQUS的简要入门指南。
Abaqus基本操作中文教程
实用文档Abaqus基本操作中文教程实用文档目录1 Abaqus软件基本操作 (3)1.1 常用的快捷键 (3)1.2 单位的一致性 (3)1.3 分析流程九步走 (3)1.3.1 几何建模（Part） (4)1.3.2 属性设置（Property） (5)1.3.3 建立装配体（Assembly） (6)1.3.4 定义分析步（Step） (7)1.3.5 相互作用（Interaction） (8)1.3.6 载荷边界（Load） (10)1.3.7 划分网格（Mesh） (12)1.3.8 作业（Job） (15)1.3.9 可视化（Visualization） (16)实用文档1 Abaqus 软件基本操作1.1 常用的快捷键旋转模型— Ctrl+Alt+鼠标左键平移模型— Ctrl+Alt+鼠标中键缩放模型— Ctrl+Alt+鼠标右键1.2 单位的一致性CAE软件其实是数值计算软件，没有单位的概念，常用的国际单位制如下表1所示，建议采用SI (mm)进行建模。
国际单位制SI (m) SI (mm)长度m mm力N N质量kg t时间s s应力Pa (N/m2) MPa (N/mm2)质量密度kg/m3t/mm3加速度m/s2mm/s2例如，模型的材料为钢材，采用国际单位制SI (m)时，弹性模量为2.06e11N/m2，重力加速度9.800 m/s2，密度为7850 kg/m3，应力Pa；采用国际单位制SI (mm)时，弹性模量为2.06e5N/mm2，重力加速度9800 mm/s2，密度为7850e-12 T/mm3，应力MPa。
1.3 分析流程九步走几何建模（Part）→属性设置（Property）→建立装配体（Assembly）→定义分析步（Step）→相互作用（Interaction）→载荷边界（Load）→划分网格（Mesh）→作业（Job）→可视化（Visualization）实用文档以上给出的是软件常规的建模和分析的流程，用户可以根据自己的建模习惯进行调整。
ABAQUS学习1
入门篇：一．建模及后处理的一般步骤（1）ABAQUS的一个推荐顺序按照模块Module依次选择：Part（部件）、Property（特性，包括材料及截面）、Assembly（实体的组合）、Step（分析步，初始步Initial自动生成，后续步需自己定义，如加载步Apply load）、Interaction（相互作用）、Load（边界条件及载荷）、Mesh（网格划分及其设置）、Job（分析作业）、Visualization（后处理）；这种建模顺序是将数值模型定义在实体模型上，而非网格的单元和节点上，这样即便修改网格也无需重新定义材料及边界条件等模型参数。
处理复杂问题时建议简单粗划分网格，再适当地局部细化网格。
一般创建Part常常还会用到绘图（Sketch）的操作。
以上各步骤间建议即时存档（Save），防止出现文件信息的丢失。
（2）一些快捷操作：鼠标中键：确认结束某一步操作时，一般总在视图区中点击鼠标中键，或点击窗口底部的Done进行。
CTRL+ALT+鼠标右键/左键/中键：缩放/旋转/平移（3）建模及分析的一些细节：材料定义（Create Material）：对话框中添加各种特性，如力学特性Mechanical→弹性Elasticity →弹性Elastic，在进行具体的设置，如弹性模量Young's Modulus及泊松比Poisson’s Ratio 的数值。
截面的定义及赋予：一般截面属性及赋予是分开的，原因是材料属性不直接赋予在单元或几何实体上，而是先在截面属性（Section）中定义材料特性，再为每个部件赋予相应的截面属性。
载荷模块（Load）：这里包括加载（Create Load）及边界条件（Create Boundary Condition）等功能。
注意荷载、边界条件所对应的分析步（一般加载放在加载步，边界条件步放在初始步），加载或赋予边界条件时应注意选中的区域（线、面）会有红色高亮提示，确认不要错误地定义荷载或边条的作用位置。
ABAQUS基础材料学习
递压力，其大小不受限制，当压力变为零或负 值时，接触便不再存在。切向作用采用库伦摩 擦，接触面的切应力为摩擦系数与接触压强的 乘机。在切应力达到临界值之前，摩擦面直接 不存在相对滑动。 5.5 关于自动约束探测
制动系统的约束探测
8.2 作业监控管理 每个作业的当前状态
（运行、完成、失败 等），包括增量历程。 作业输出（日志、错误、 警告、输出） 引起警告和错误的区 域将自动被创建为单 元集和节点集。 可视化模块可以利用 这些集，以帮助调试模 型。
8.3 结果可视化
Part模块下默认的颜色变为绿色。 汽车不同部件采用不同的截面属
性，比如壳，或者实体截面。
3、 Assemble
3.1 什么是装配件? 装配件中包含有限元模型中所有的几何体。 每个Abaqus/CAE模型包含一个装配件。 即使用户已经创建一些部件，在没有创建部件实例（Part Instance）之前，装
目前GUI不支持的任何功能。（Python）
6.2 边界条件 指定边界条件可以随着时间相关的
Байду номын сангаас
幅值定义变化。 机械边界条件即可以参考总体坐标
系，也可以参考局部坐标系或基准
坐标系。
6.3 载荷的施加 选择应用的区域：
几何体、节点、单元；
载荷名称
直接在视图窗口中或先前定义的集合和表面选取；
性问题，包括静态分析，动态分析以及负责的非线性耦合物理场分析。在每一 个求解增量步（increment）中，Abaqus/Standard隐式地求解方程组。需要进行 迭代。 Abaqus/Explicit是显式的动力学有限元分析模块。可以进行显示动态分析，它 适于求解非线性动力学问题和准静态问题，特别适用于模拟短暂、瞬态的动态 事件，如冲击和爆炸问题。不需要迭代 隐式过程和显示过程的比较？（A big problem）对于一般问题，Abaqus/Standard
abaqus介绍_带小例子
abaqus介绍_带⼩例⼦ABAQUS ⼊门教程1.什么是有限元对于连续的实体，或者流体，如果形状，边界条件较复杂，是不能得到位移或者应⼒应变的解析解的，因此提出了利⽤有限个单元（Finite Element）的集合来离散（Discretize）表⽰结构的实际⼏何形状，如下图，该实体由六⾯体单元和四⾯体单元(Element)组成，每⼀个单元代表这个实际结构的⼀个离散部分。
单元由节点构成，单元和单元之间通过共有的节点（Node）连接。
节点与单元的集合称为⽹格（Mesh）。
在⼀个特定⽹格中的单元数⽬称为⽹格密度（Mesh Density），可以很轻易地得到⽹格密度是和计算精度密切相关的，但是过密的⽹格会导致庞⼤的计算量，因此需要根据情况合理确定⽹格尺⼨。
各种单元类型，不同的单元类型适⽤于不同的情况。
有限元求解⽅法：隐式⽅法(Implicit)由胡克定理得：=-F Kx其中F代表⼒矩阵，K为刚度矩阵，由每个单元的局部刚度矩阵结合得到，x为位移矩阵，代表每个节点的各个⽅向的位移。
隐式⽅法主要就是求解该⽅程。
位移法步骤如下：1.结构离散2.单元分析，形成单元刚度矩阵3.结构分析，形成总刚度矩阵（包含所有单元刚度矩阵）4.约束处理5.求解线性⽅程组，求得节点位移（求得所有节点的位移）6.根据节点位移求出各个单元的内⼒和应变如下图所⽰，桁架及其离散化模型：显⽰⽅法（explicit）显⽰⽅法与隐式⽅法不同，例如应⽤在ABAQUS/Explicit中的显⽰⽅法，并不需要求解⼀套⽅程组或计算整体刚度矩阵。
求解式通过动态⽅法从⼀个增量步前推到下⼀个增量步得到的，简单来说，就是假设有⼀个炸弹爆炸的过程，将该过程分成很多个时间增量步，从初始炸弹只有⼀个点开始，根据增量步⼀步步递推计算炸弹的冲击波膨胀的过程。
ABAQUS/Explicit适⽤于求解复杂⾮线性动⼒学问题和准静态问题，特别是模拟短暂、瞬时的动态时间，如冲击和爆炸问题。
ABAQUS有限元软件基本操作说明
ABAQUS有限元软件基本操作说明1.软件界面：安装完ABAQUS软件后，打开软件，会出现ABAQUSCAE主界面。
主界面中包括工具栏、菜单栏、导航栏、视图窗口、模型树等。
2.创建模型：在ABAQUS CAE中，创建模型首先需要选择参考平面，常常通过二维或三维的方式来进行。
点击工具栏上的"Create Part"按钮，选择合适的几何形状并设置尺寸，然后在模型树中可见一个新建模型。
3.设置材料属性：4.设置边界条件：边界条件用于模拟结构的约束和载荷。
点击工具栏上的"Create Step"按钮，选择合适的分析步类型，例如静力分析或动力分析。
然后点击工具栏上的"Create Boundary Condition"按钮，选择约束类型和载荷类型，并在模型中指定对应的边界。
5.网格划分：网格划分是有限元分析的关键步骤之一、点击工具栏上的"Mesh"按钮，选择合适的网格划分方法，并设置划分参数。
然后选择要划分的模型或模型的部分，在模型中生成网格。
6.求解和后处理：完成了模型的网格划分后，可以进行求解和后处理。
点击工具栏上的"Job"按钮，选择创建一个新的求解作业。
设置求解过程的参数，并提交作业。
求解完成后，可以进行后处理，可视化结果，进行应力分析、变形分析等。
7.模型修改和优化：在进行有限元分析时，可能需要对模型进行修改和优化。
通过ABAQUSCAE的相关工具可以进行几何和网格的修改，并重新求解。
8.结果输出：完成有限元分析后，可以将计算结果输出为图像、数据文件等，便于进一步分析和报告撰写。
9.脚本编程：以上是ABAQUS有限元软件的基本操作说明，包括创建模型、设置材料属性、边界条件、网格划分、求解和后处理等。
通过熟练掌握这些基本操作，用户可以进行各种类型的有限元分析，从而解决工程问题。
当然，还有更多的高级功能和技巧需要进一步学习和实践，并根据实际情况进行应用。
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*MATERIAL, NAME=material name
关键字 参数 参数值
材料选项数据块的第一行
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数据行 为给定选项定义批量 数据；例如，单元定 义。 关键字行可以包含许 多与之相关的数据行。 例如：可以利用 单元选项数据块， 通过指定单元类 型、单元号和节 点连接关系定义 单元。
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ABAQUS/Standard的功 能： 一般分析功能 静态的应力/位移分析： 率不相关响应和率相关（粘弹性/蠕变/粘塑性） 响应 瞬态动力学应力/位移分析 瞬态或稳态热传导分析 瞬态或稳态质量扩散分析 耦合问题 热力 热电 孔隙流-固 应力-质量扩散 压电分析 声-固 线性摄动分析 静力/位移分析 动力学应力/位移分析
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可选的数据块
在可选的数据块中定义了所有的数据，它描述了模型定义的具体方面， 比如单元定义等等。同时，选项块数据创建了模型。
Node option block
Property reference option block Element option block Boundary conditions option block
通用分析步和线性摄动分析步的区别： General steps(通用分析步)定义的是一个接一个顺序的分析流程。前一个 通用分析步的结束状态是后一个通用分析步的初始状态。通用分析步是历 程相关的。 Linear perturbation steps(线性摄动分析步)分析“基础状态”基础上的线 性 响应，而基础状态是前溯最近的general step(通用分析步)。 下一个分析步和Linear perturbation steps是没有关系的。
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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，它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 单元截面属性 材料数据 荷载和边界条件 分析类型和输出要求 输入文件被分为两个部分：模型数据和历程数据。
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。
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*ELASTIC, TYPE=ISOTROPIC 200.0E4, 0.3, 20.0 150.0E3, 0.35, 400.0 · ·
关键字行 数据行 温度 泊松比 杨氏模量
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可选数据块的顺序 每个选项数据块要么属于模型数据(Model Data)，要么属于历程数据 (History Data)，详见用户手册。 在模型数据(model data)或历程数据(history data)内部，选项数据块的顺序 和位置是任意的，除以下几个少数的特列： 例如： *HEADING 必须放在数据文件的第一行。 *ELASTIC，*DENSITY和 *PLASTIC是*MATERIAL的子选项。因 此，它们必须直接跟在*MATERIAL数据块后。子选项没有自己的 名字参考。 *STATIC，*DYNAMIC和*FREQUENCY必须在 *STEP数据块之后， 用于指定分析步对应的分析类型。
离散化
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有限元分析的目标： 新产品设计： 现在产品：
缩短产品开发周期。 降低加工成本。 提高产品质量。 ……
分析产品破坏原因。 检查设计缺陷。 ……
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壁厚 管子半径
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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。
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节点集和单元集
允许一次引用整 个集，而不是单 个的引用节点或 单元。
例子：节点集 *NODE, NSET=TOPNODES 101, 0.345, 0.679, 0.223 102, 0.331, 0.699, 0.234 . . *BOUNDARY, TYPE=DISPLACEMENT TOPNODES, YSYMM
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ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit的比较 ABAQUS/Standard 通用的有限元程序。 在结构模拟过程中，可以求解真正的静态平衡问题。 提供多种分析不同类型问题的功能，包括许多非结构问题。 应用牛顿－拉弗森方法求解非线性问题，应用增量迭代技术。 具有无条件稳定增量。 计算时候需要更多的物理内存空间。 存在收敛性问题。
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求解器模块
ABAQUS/Standard
ABAQUS/Explicit
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ABAQUS/Standard（隐式求解器）
ABAQUS/Standard是一个通用分析模块，它能够求解广泛的线性 和非线性问题，包括结构的静态、动态、热和电反应等。ABAQUS 拥有CAE工业领域最为广泛的材料模型，它可以模拟绝大部分工程 材料的线形和非线形行为，而且任何一种材料都可以和任何一种单 元或复合材料的层一起用于任何合适的分析类型。
节点集 TOPNODES 包含 以下节点 101,102, ...
边界条件被应用到 节点集TOPNODES 中的所有节点。
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例子：单元集 *ELEMENT, TYPE=B21, ELSET=SEATPOST 560, 101, 102, 单元集SEATPOST 包括单 564, 102, 103 元560, 564, ... . . *BEAM SECTION, SECTION=PIPE, MATERIAL=STEEL, ELSET=SEATPOST 梁的截面属性应用到单元集 0.12, 0.004 SEATPOST中的所有单元。
*ELEMENT, 560, 101, 564, 102, 572, 103,
TYPE=B21 102 103 104
关键字行 数据行
节点号（对于梁B21单元） 单元号
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例如：弹性材料选项数 据块定义了弹性模型的 类型和弹性材料属性。
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理解ABAQUS中的分析步
Step 3 = 提取自然频率
Step 1 =预拉伸
Step 2 =后拉
Step 4 = 释放弓箭
Step 1: 弓弦安装和预拉伸 Step 2: 弓弦后拉 Step 3: Linear perturbation step(线性摄动分析步)提取系统固有频率—对后续分析 步没有影响 Step 4: 释放弓箭
模型数据 几何选项—节点、单元 材料选项 其它模型选项 过程选项 载荷选项 输出选项
历程数据
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ABAQUS中的分析步
一个分析历程需要进一步细分为分析步。不同的分析步包含不同的分析过 程 — 例如，动态分析步后为静态分析步。 ABAQUS分析步分为两种基本类型: 通用分析步 线性摄动分析步
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关键字行 以一个*号和关键字开头，后 面跟着选项名。 可以包含若干必需的和可选 的参数以及它们的值，它们 以逗号隔开。 例子：材料选项数据块 可以定义一组材料属性。
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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的结构:
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