Abaqus有限元作业
悬臂梁—有限元ABAQUS线性静力学分析实例
线性静力学分析实例——以悬臂梁为例线性静力学问题是简单且常见的有限元分析类型，不涉及任何非线性（材料非线性、几何非线性、接触等），也不考虑惯性及时间相关的材料属性。
在ABAQUS中，该类问题通常采用静态通用（Static，General）分析步或静态线性摄动（Static，Linear perturbation）分析步进行分析。
线性静力学问题很容易求解，往往用户更关系的是计算效率和求解效率，希望在获得较高精度的前提下尽量缩短计算时间，特别是大型模型。
这主要取决于网格的划分，包括种子的设置、网格控制和单元类型的选取。
在一般的分析中，应尽量选用精度和效率都较高的二次四边形/六面体单元，在主要的分析部位设置较密的种子；若主要分析部位的网格没有大的扭曲，使用非协调单元（如CPS4I、C3D8I）的性价比很高。
对于复杂模型，可以采用分割模型的方法划分二次四边形/六面体单元；有时分割过程过于繁琐，用户可以采用精度较高的二次三角形/四面体单元进行网格划分。
悬臂梁的线性静力学分析1.1 问题的描述一悬臂梁左端受固定约束，右端自由，结构尺寸如图1-1所示，求梁受载后的Mises应力、位移分布。
ν材料性质：弹性模量3=E=，泊松比3.02e均布载荷：F=103N图1-1 悬臂梁受均布载荷图1.2 启动ABAQUS启动ABAQUS有两种方法，用户可以任选一种。
（1）在Windows操作系统中单击“开始”--“程序”--ABAQUS 6.10 --ABAQUS/CAE。
（2）在操作系统的DOS窗口中输入命令：abaqus cae。
启动ABAQUS/CAE后，在出现的Start Section（开始任务）对话框中选择Create Model Database。
1.3 创建部件在ABAQUS/CAE顶部的环境栏中，可以看到模块列表：Module：Part，这表示当前处在Part（部件）模块，在这个模块中可以定义模型各部分的几何形体。
基于ABAQUS的砌体结构有限元模拟方法
一、引言
在我国，砌体结构房屋在中小城市、乡镇和农村地区大量存在。由于砌体结构材料自身的抗剪强度较 低，延性差，因此在地震中震害严重。传统的构造柱圈梁技术，可有效保证结构的整体效应，但砌体结构 的数值模拟研究较为困难，本文将基于ＡＢＡＱＵＳ有限元软件对砌体结构进行模拟，并探讨其方法和效果。
二、有限元分析方法
而且二维Ｂｅａｍ单元中不能采用ｃｏｎ饿Ｉｃ
钒筋采用三结点二次三维桁颦单元Ｔ３Ｄ２。
Ｄａｍａｇｅ
Ｐ Ｌａｓｔｉｃｉｔｙ奉构ｆ混凝土损伤鞘性模型模拟效果较好１．摹于
以上原因，本文采用实体单元模拟，对于模型中的混凝土和砌体部分，模型采用线性减缩积分单元Ｃ３ＤＳＲ， ａｂａｑｕｓ加钢筋的办亍去有几种：Ｉ、采用ｒｅｂ盘ｒｌａｙｅｒ的办法，在ｐａｒｔ里面画一个面，然后在ｐｒｏｐｅ对里面 定义一个ｓｕｒｆａｃｅ为ｒｅｂａｒｌａｙｅｒ，然后在ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ中ｅｍｂｅｄ巾把钢筋层ｅｍｂｅｄ到混糍土实体中上。２、采用
工业建筑２０１１增刊
１３５３
第ｆ一届仝国现代结构Ｔ程学术目讨会
总体来说．分离模型可以模拟砌块与砂浆之问的作用和砌体破坏机理．适用于模拟小型试验砌体的破 坏行为，但¨算越＾，建模繁琐：整体连续体模型适于分析人规模的墙体．但对于详细的应力分析和理衅 砌体多样的失散机理却显得不足。采用哪种模型一般应视分析ｆ１的而定…。本文分析的模型为砌体整体结构． 分析模型较大．是对整体结构进行模拟．主要是考虑结构的宏观反应，宜选取整体式有限元模型进行计算， 建模町更快捷，计算量更小。 （二）单元选择厦建模方法 对于结构的模拟，有两种思路，一种是采用粱单兀模拟构造梓，壳单元模拟堵体及愤制空心楼板，一 种足聚用实体单元模拟柱和墙及楼板，鉴于当用第种方式模拟时，科！和墙，墙和楼板的连接小描处理，
Abaqus扩展有限元(XFEM)例子(裂缝发展)
Abaqus扩展有限元(XFEM)例子（裂缝发展）part模块中的操作：1. 生成一个新的part，取名为plate，本part选取3D deformable solid extrusion类型（如图1）2.通过Rectangle工具画出一长3，高6的矩形。
考虑使用工具栏add-dimension和edit dimension来画出精确长度的模型。
强烈建议此矩形的左上角坐标为（0，3），右下角坐标为（3，-3）（如图2）3. 完成后拉伸此矩形，深度为1.（如图3）4. 生成一个新的part，取名为crack，本part选取3D deformable shell extrusion类型（如图4）5.生成一条线，此线的左端点坐标为（0，0.08），右端点坐标为（1.5，0.08）6 . 完成后拉伸此线，深度为1.（如图6）7.保存此模型为XFEMtutor（如图7），以后经常保存模型，不再累述。
8. 在part Plate中分别创建4个集合，分别为：all，bottom，top和fixZ，各部分的内容如图8～11所示Material模块中的操作：1 创建材料elsa，其弹性参数为E=210GPa，泊松比为0.3（如图12）2 最大主应力失效准则作为损伤起始的判据，最大主应力为84.4MPa（如图13）3.损伤演化选取基于能量的、线性软化的、混合模式的指数损伤演化规律，有关参数为G1C= G2C= G3C=42200N/m，a=1.（如图14）4.创建一个Solid Homogeneous 的section，名为solid（如图15），此section与材料elsa相联（如图16），并将此s ection赋给plate part（也就是集合all）（如图17）3.赋予材料取向，分别如图18～21所示。
三、划分网格：网格控制为：Hex型structured（如图22），单元类型为C3D8R（如图23）设置plate各边的网格种子为8，26，36（如图24），各边种子的个数不能改变（如图25）四、装配模块：选中plate和crack两个part，分别生成2个实体（如图26），生成一个参考点，参考点的坐标为（1.5，-3，0）（如图27，28）。
ABAQUS混凝土框架有限元计算分析
“悬链线”，继续维持该梁一定的承载力。 2.4 加载点荷载-位移曲线
通过计算分析得到的结果，绘制加载点的荷载-位移曲线如下图所示：
荷载/KN
加载点力-位移曲线
120 100
80 60
40
20
0 0
100
200
300
400
500
600
位移/mm
图 2.13 加载点力-位移曲线 通过加载点力-位移曲线可以看到，当位移超过 80mm 后该结构的承载力有所下 降，但下降幅度不大，在 240mm 后荷载保持稳定，值里可以看到梁内塑性铰形成的 “悬链线”机制发挥出来抗倒塌的作用。但是之后还有些许上升，可能是因为计算模 型对于下降段的模拟不够准确所致。
D6
394
519
220
0.3
D10
419
617
219
0.3
D12
625
685
钢筋应力-应变曲线如下图所示：
171
0.3
stress
钢筋应力-应变关系曲线
700
600
500
400
Φ6 300
Φ10 200
Φ12
100
0
0
0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006
strain
σ = (1 − ������������)������������������
1 − ������������[1.2 − 0.2 ������5]
������������
=
{1
−
������������(������
������������ − 1)1.7
+
应用固体力学有限元Abaqus算例分析
问题描述：（1）计算出两种工况下的解析解； （2）用有限元软件解决以下问题：探究单元数量对计算结果的影响； 探究边界条件的影响。
工况（a ），令u （L ）=0改变到u （L ）=±0.02m 工况（b ），令σ（L ）=P 改变到σ（L ）=P ±0.1P （1）两种工况下的解析解推导过程及结果如下看成是平面应力问题来解决，只有板边上受有平行于板面并且不沿厚度变化的面力，同时，体力也平行于板面并且不沿厚度变化，板很薄，外力又不沿厚度变化应力沿着板的厚度又是连续分布的，所以，可以认为在整个薄板的所有各点都有z 0,0,0zx zy σττ=== （1） 同时，根据剪应力互等定理0,0xz yz ττ== （2）由平衡微分方程，可以知道0;0yxx y xyX x yY y xτσστ∂∂++=∂∂∂∂++=∂∂ （3）几何方程,,x y xy u v v ux y x yεεγ∂∂∂∂===+∂∂∂∂ （4） 物理方程如下：1()1()2(1)x x y y y x xy xyE EEεσμσεσμσμγτ=-=-+= （5）由此可以得到22()1()1()2(1)x y xy E u vx y E v uy x E v ux yσμμσμμτμ∂∂=+-∂∂∂∂=+-∂∂∂∂=+-∂∂ （6）代入平衡微分方程 得到22222222222211()012211()0122E u u vX x y x y E v v uY y x x yμμμμμμ∂-∂+∂+++=-∂∂∂∂∂-∂+∂+++=-∂∂∂∂ （7）0;X Y g ρ==因此根据以上式子可以得到 22200()()01E d v y g dy ρμ=+=- （8）对（8）式积分，得到22()0(1)()2u x g v y y Ay BE μρ=-=++ （9）第1种情况：物体在全部边界上的位移分量是已知的，因此边界条件为位移边界条件在边界上，我们有0;()s y u u v v v y ==== （10）(0)0,()0v v L == （11）得到参数：2(1)0;2gLB A E μρ-==（12）22()(1)()()2()2y g v y Ly y E L g y ρμσρ-=-=- （13）将数据代入式（13）得到22274()(1)()()=(y-y ) 1.691021()()7.6441022y g v y Ly y mE L g y y Paρμσρ--=-⨯⨯=-=-⨯⨯ （14）第2种情况：物体在全部边界上的部分位移分量和应力分量是已知的，因此边界条件为混合边界条件(0)0;()y v L p σ== （15）210;()B A p gL Eμρ-==+⨯ （16）所以有221()[()]2()()y v y p gL y E y p g L y μρσρ-=+-=+- （17）将数据代入（17）可以得到22772541()[()]=8.5110 2.06102()()107.64410(1)y v y p gL y g y y E y p g L y y μρρσρ---=+-⨯-⨯=+-=+⨯- （18）（2）计算中采用Abaqus有限元商业计算软件来模拟题目中的工况材料参数见下表名称数量材料密度ρ7800kg/m3物体长度L 1m物体宽度W 0.1m弹性模量E 2.1*1011重力加速度g 9.8泊松比0.3载荷P 0.1MPa计算单元类型为S4R，单元数量为250工况（a）计算参数设置及结果如下由计算结果可知，最大应力在固定端处取得，最大值为3.798*104Pa由解析解22274()(1)()()=(y-y) 1.691021()()7.6441022ygv y Ly y mELg y y Paρμσρ--=-⨯⨯=-=-⨯⨯得到的固定端点处最大应力为3.822*104Pa；在中间位置位移最大为4.533*10-8m 应力误差为4443.82210-3.79810=100%=0.62%3.82210η⨯⨯⨯⨯位移误差为8884.53310-4.22510=100%=7.28%4.22510η---⨯⨯⨯⨯工况（b ）计算参数设置及结果如下由计算结果可知，最大应力在固定端处取得，最大值为1.791*105Pa 由解析解22772541()[()]=8.51102.06102()()107.64410(1)y v y p gL y g y y E y p g L y y μρρσρ---=+-⨯-⨯=+-=+⨯- 得到的固定端点处最大应力为1.7644*105Pa ；自由端最大位移为6.45*10-7m应力误差为5551.79110-1.764410=100%=1.5%1.764410η⨯⨯⨯⨯ 位移误差为7776.57210-6.4510=100%=1.89%6.4510η---⨯⨯⨯⨯通过有限元计算，可以得到和解析解很接近的结果，通过误差分析表明，有限元计算此类平面应力问题可以很好地满足计算精度的要求。
abaqus有限元动力学标准算例
abaqus有限元动力学标准算例
在ABAQUS中，有许多标准的有限元动力学算例可以参考。
以下是一些常见的有限元动力学标准算例：
1. 车辆碰撞：模拟两辆车发生碰撞的情况，可以研究对车辆结构和乘员的影响。
2. 地震分析：模拟建筑物或结构在地震中的响应，了解结构的动力性能。
3. 风力荷载：模拟大型建筑物或桥梁在风力荷载下的响应，评估结构的稳定性和安全性。
4. 冲击分析：模拟物体撞击结构的过程，研究结构的破坏行为。
5. 振动模态分析：计算结构的固有频率和模态形态，用于确定结构设计的合理性。
6. 爆炸分析：模拟炸药爆炸引起的冲击波和结构的响应。
以上只是一些常见的有限元动力学标准算例，根据具体需求和研究对象，还可以设计其他类型的动力学算例。
在ABAQUS
软件中，可以根据具体的算例需求选择相应的分析模块和设置参数。
ABAQUS 有限元分析大作业 凹槽成型实例
有限元分析大作业-凹槽成型一：前处理-利用ABAQUS/CAE创建模型。
1、定义并创建四个部件如下图：图1：可变形毛坯Blank图2：刚性冲头Punch图3：刚性夹具Holder2、定义材料及截面特性图5：分别根据提供的数据定义Elastic和Plastic两个材料特性图6：创建均匀实体截面提交给材料Steel并赋予Blank此截面属性图7：建立一个局部数据坐标系（在随着毛坯运动的共旋坐标系下显示应力和应变的值）: 2、装配部件图8：装配图（根据相互关系进行装配）3、创建几何集合创建6个几何集合：每个刚性体参考点各一个，毛坯对称面一个，毛坯中面的每段各一个。
图9：创建六个几何集合4、定义分析步和输出要求图10：创建分析步1 Establish contact 1图11：创建分析步2，Remove right constraint图12：创建分析步3 Holder force图13：创建分析步4 Establish contact 2图14：创建分析步5 Move punch图15：编辑场输出图16：编辑历史输出5、监控自由度的值图17：定义RefPunch的监控自由度6、定义接触相互作用图18：首先在Interaction模块中定义以上5个表面图19：定义一个无摩擦接触相互作用属性图20：再定义一个有摩擦相互作用属性，摩擦系数取为0.1 最后定义三个表面间的相互作用：图21：定义三个表面之间的相互作用（具体见下面三个图）图22：定义Die-Blank 相互作用 图23：定义Holder-Blank 相互作用图24：定义Punch-Blank 相互作用7、各分析步的边界条件首先在STEP1总添加每个初始边界条件：图25：Center、MidLeft、MidRight边界条件图26：RefDie、RefHolder、RefPunch边界条件图27：分析步1边界条件图28：Step2边界条件图29：Step3边界条件图30：Step4边界条件图31：Step5边界条件图：32集中力与负压力施加8、划分网格和定义作业图33：首先在毛坯上下与左右表面分别撒种图34：选择单元类型图35：划分网格二：求解1、创建作业图36：创建作业2、提交求解并监视求解过程图：37:求解完成图：38监视点U2向位移图三：后处理1、成型过程图39：开始图40：开始变形图41：变形扩大图42：最后成型结果2、绘制塑性应变等值线图3、绘制冲头上的反作用力4、绘制接触压力等值线图图45：接触压力等值线图。
abaqus作业题
作业题1.假设砂井地基中砂井为正方形布置，间距为2m ，长度为8m ，砂井半径为m w 1.0=γ，渗透系数为s m k w /102-=。
地基土厚度m L 8=，土地渗透系数s m k h /108-=。
弹性模量KPa E 410=，不考虑土体的水平方向的变形，取泊松比0.0=ν。
地基土底面不排水，顶面完全透水，土体及砂井表面作用有瞬时施加的荷载KPa P 200=。
在有限元数值分析中，取砂井中的一个单元体进行计算，即长，宽，高，分别为2m,2m,8m ，图形如下图1-1所示；模型底部固定三个方向的约束，不排水；四周仅能容许竖向位移，同样不透水，表面位移自由，且是自由排水面。
载荷瞬时施加，然后根据土体表面的竖向位移求的各个时刻土层的固结度。
1-1模型示意图步骤：1.模型的建立（1）建立部件Part模块中，执行[part]/[create]命令通过Extrusion方法建立一个2mx2mx8m的三维变形体，然后通过执行[Tools]/[partion]命令，在弹出的Creation Partition 对话框中将Type选项设置为Face，将Method 选为sketch，将顶面的砂井画出来，再次执[Tools]/[partion]命令，此时在Creation Partition 对话框将type选项设为Cell，对应的Method 选为Extrude/Sweep edges方法，将砂井的空间形状独立出来。
执行[tools]/[set]/[create]命令，分别建立土体（soil）和砂井（sandwell）的集合。
（2）设置材料及截面特性在property模块中，分别建立soil和sand well的材料，并为问题描述的数据设置相应的参数，执行[section]/[creat]命令，分别设置名称为soil和sand well的section，并执行[Assign]/[section]命令赋予相应的区域。
abaqus有限元实验报告
abaqus有限元实验报告Abaqus有限元实验报告引言有限元分析是一种工程分析方法，它通过将复杂的结构分割成许多小的有限元素，利用数值方法来模拟结构的行为。
Abaqus是一款常用的有限元分析软件，广泛应用于工程领域。
本实验报告旨在通过使用Abaqus软件进行有限元实验，分析结构的力学性能，为工程设计提供参考。
实验目的本实验旨在通过Abaqus软件进行有限元分析，研究结构在不同载荷下的应力、应变和变形情况，探讨结构的强度和稳定性，为工程设计提供依据。
实验步骤1. 确定实验模型：选择适当的结构模型，包括几何形状、材料性质等。
2. 建立有限元模型：使用Abaqus软件建立结构的有限元模型，包括网格划分、边界条件等。
3. 施加载荷：根据实验要求，施加不同的载荷条件，如静载荷、动载荷等。
4. 进行分析：通过Abaqus软件进行有限元分析，得出结构在不同载荷下的应力、应变和变形情况。
5. 结果分析：对实验结果进行分析，评估结构的强度和稳定性。
实验结果通过Abaqus软件进行有限元分析，得出了结构在不同载荷下的应力、应变和变形情况。
实验结果表明，在静载荷作用下，结构的应力分布均匀，变形较小；在动载荷作用下，结构的应力分布不均匀，存在局部应力集中现象。
通过对实验结果的分析，可以评估结构的强度和稳定性，为工程设计提供依据。
结论本实验通过Abaqus软件进行了有限元分析，研究了结构在不同载荷下的应力、应变和变形情况。
实验结果表明，在不同载荷条件下，结构的力学性能存在差异，需要针对不同情况进行合理设计。
本实验为工程设计提供了参考依据，也为Abaqus软件在工程实践中的应用提供了实验数据。
总结通过本次有限元实验，我们深入了解了Abaqus软件在工程分析中的应用，研究了结构在不同载荷下的力学性能。
有限元分析是一种重要的工程分析方法，通过模拟结构的行为，为工程设计提供依据。
希望通过本实验报告的分享，能够对工程领域的同行们有所帮助。
ABAQUS有限元软件基本操作说明.
(3) “分析步”完成类型、频率、频率阶数的设定。具体操作见下图： 1．切换到分析步。
2．名称自定义。
3．类型由 ”通用 ”改为“线性摄动” ，同 时选择“频率” ，然后继续进行参数设置。
4 ．描述自定义。
5．特征值求解器选择 “子空 默认，无需自己设置。
6．阶数与频率大小有关，频率 波动范围越大， 所需阶数越多。
8．以上参数完成后单击“确定” 。分析步完成。
(4) “载荷”步完成边界条件的设定。具体操作见下图：
1．切换到“载荷”步。
2．双击“边界条件设定”
3． “名称”必须定义。
4．两者选其一均可 5．单击“继续”
6．选择要施加边界条件的端 面。 (注：存在多个边界条件 请一个一个单独设定，方便 后面边界条件的修改 )
1.计算分析完成后 ,切换到 ”可视化 ”。
(7) “可视化”步，查看计算结果和模拟动画，输出计算结果、动画视频。具体操作见下图：
2.双击 ”输出数据库 ”,输出计算结果。
字体放大 :视口→视口注释选项→图例→设
置字体。该块还可以看出各部位位移大小。
网格隐藏 :选项→通用→基本信息→可见边
(设为无 )。
(6) “作业提交”步，具体操作见下图：
1.单击“创建作业”和“继续” ，进入编辑作业窗口，里面内容全部默认。
2.单击“确定”，完成作业创建。
3.单击“作业管理器” ，弹出下侧窗口。 4.单击“提交”，提交作业。弹出下面 窗口，点击“确定”进入计算中。
5.当跳出“ completed successfully”,计算完成 ,关闭作业管理器。
如下图所示：
1
2
3 4
5.时间值不易过大。 6
ABAQUS有限元软件基本操作说明
Abaqus仿真分析操作说明1.单位一致性(未列出参照国际单位)长度：米(m)力：牛(N)质量：千克(kg)时间：秒(s)强度(压力)：帕(Pa)能量：焦耳(J)密度：千克/立方米(kg/m3)加速度：米/平方秒(m/s2)2.模型(part)的建立首先用三维绘图软件(CAD、PROE、SOLIDEDGE、SOLIDWORKS等)将模型画好。
3.模型(part)导入ABAQUS软件①将模型另存为sat或stp(step)，示意图如下;文件名最好存为英文字母。
②模型另存为sat或stp(step)格式后，到“选项”进行设置，设置完成后将模型另存好(存放位置自设，能找到就好)，示意图如下;③打开已经安装好的ABAQUS 软件，选中左上角“文件→导入→部件”，示意图如下;4. 模型(part)的参数设置和定义导出模型单位由mm 改为m 。
选中后隐藏的部件不能导入ABAQUS 软件。
版本设为ABAQUS 软件版本。
双击所有参数均为默认，确定就好。
到上面这一步骤，模型导入已经完成，接下来就是一些参数的设置和分析对象的定义。
具体的分析步骤按照下图所示一步一步完成即可。
(1)“属性”步完成材料的定义。
具体参数设置见下图：(1)(2)(3)(4)(5)(7)(6)1．双击“创建材料”2．自定义名称4．在“通用”下双击“密度”进行参数设置5．输入材料密度，单位kg/m3。
6．在“力学”下双击“弹性”进行参数设置。
7．输入材料杨氏模量(Pa)和泊松比(无单位)，单击“确定”完成参数设置。
8．双击“创建截面”，“类别”和“类型”默认。
9．单击“继续”。
10．参数默认，单击“确定”。
11．双击“指定截面”。
(2)“装配”步完成分析对象的选定。
具体操作见下图：12．单击模型指定截面。
13．单击“完成”，完成截面指定。
14．模型变绿，指定截面成功；同时“属性”步参数定义结束。
1．切换到下一步(装配)。
3．选中要分析的部件，单击“确定”，完成“装配”步。
基于ABAQUS的有限元分析过程
基于ABAQUS的有限元分析过程有限元分析（finite element analysis，FEA）是一种基于数值计算方法的工程分析技术，通过将连续物理问题离散化为有限个单元，利用有限元方法对每个单元进行数值计算，最终得到整个结构的力学行为。
ABAQUS是一种强大的有限元分析软件，广泛应用于工程领域。
1.建立几何模型：几何模型的建立需要根据具体问题的要求，可以通过ABAQUS提供的预处理软件模块CAE来进行建模。
在CAE中，可以使用CAD文件导入几何模型，也可以通过绘制线条、曲线和体素等几何元素进行建模。
2.定义材料特性：材料的力学性质是有限元分析的基础，需要定义材料的弹性模量、泊松比、屈服强度等力学参数。
在ABAQUS中，可以选择不同的材料模型：线弹性、塑性、弹塑性等。
3.网格生成：网格生成是离散化的过程，将几何模型分割成有限个小单元。
ABAQUS提供了多种网格生成算法和工具，可以根据问题的要求进行网格划分。
4.加载和约束定义：在有限元分析中，需要定义结构的加载和约束条件。
加载条件可以是施加在结构上的力、压力、温度等，约束条件可以是固定支撑、约束位移等。
ABAQUS提供了丰富的加载和约束选项，可以满足各种复杂问题的需求。
5.定义分析类型和求解器：有限元分析可以包括静力学、动力学、热传导、流体力学等不同类型的分析。
ABAQUS提供了各种分析类型和求解器，可以选择适合问题的分析类型和求解器进行求解。
6.运行分析并后处理：在上述步骤都完成后，可以运行分析，并对分析结果进行后处理。
ABAQUS提供了丰富的后处理工具，可以对结果进行可视化显示、应力、应变等字段分析和报表生成。
7.优化设计：在得到初步分析结果后，可以根据分析结果进行结构的优化设计。
ABAQUS提供了一些优化算法和工具，可以帮助用户快速得到优化设计结果。
总结起来，基于ABAQUS的有限元分析过程包括建立几何模型、定义材料特性、网格生成、加载和约束定义、定义分析类型和求解器、运行分析和后处理等步骤。
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有限元实验报告
abaqus有限元实验报告Abaqus有限元实验报告引言：有限元分析是一种广泛应用于工程领域的数值计算方法，它通过将复杂的连续体问题离散化为有限数量的简单元素，从而近似求解连续体的行为。
Abaqus是一款常用的有限元分析软件，具有强大的建模和求解能力。
本实验报告将介绍在使用Abaqus进行有限元分析时所进行的一系列实验。
实验一：材料力学性质分析在材料力学性质分析实验中，我们选择了一块钢材进行测试。
首先，我们使用Abaqus建立了一个包含钢材样本的三维模型，并定义了材料的弹性模量和泊松比等力学性质参数。
通过施加不同的载荷和边界条件，我们模拟了材料在拉伸、压缩和弯曲等不同加载情况下的应力和应变分布。
通过分析模型的应力-应变曲线，我们可以得到材料的屈服强度、延伸率等重要力学性能指标。
实验二：结构静力学分析在结构静力学分析实验中，我们以一座桥梁为例进行研究。
首先，我们使用Abaqus建立了桥梁的有限元模型，包括桥墩、梁体和支座等组成部分。
通过施加不同的荷载和边界条件，我们模拟了桥梁在正常使用状态下的受力情况。
通过分析模型的位移、应力和应变分布，我们可以评估桥梁的结构稳定性和安全性。
此外，我们还可以通过模拟不同荷载情况下的桥梁响应，预测桥梁在极端情况下的破坏模式和承载能力。
实验三：热传导分析在热传导分析实验中，我们研究了一个导热材料的温度分布和传热性能。
我们使用Abaqus建立了一个包含导热材料的二维模型，并定义了材料的热导率和热容等热学性质参数。
通过施加不同的热源和边界条件，我们模拟了导热材料在不同温度场下的热传导行为。
通过分析模型的温度分布和传热速率，我们可以评估材料的导热性能和热响应特性。
实验四：流体力学分析在流体力学分析实验中，我们研究了一个液体在容器内的流动行为。
我们使用Abaqus建立了一个包含液体和容器的三维模型，并定义了液体的密度、粘度和流动速度等流体性质参数。
通过施加不同的入口流速和边界条件，我们模拟了液体在容器内的流动速度、压力分布和涡旋形态等。
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
16有限元分析实例3-22(最终)
工字型截面压弯构件有限元分析简例为了让初学者对ABAQUS软件建模有一个较为详细的认识，本实例取用的是受集中荷载的工字形压弯构件，以此构件进行ABAQUS有限元建模并进行简略分析。
1 问题描述图1-1所示Q235钢焊接工字形截面压弯构件，翼缘为火焰切割变，承受的轴线压力设计值为600kN，在构件的中央有一横向集中荷载150kN。
构件的梁端铰接并在中央有一侧向支撑点。
要求验算构件的整体稳定。
（《钢结构》P154，例6-2）图1-1附图2 启动ABAQUS/CAE启动ABAQUS/CAE，选择Create Model Database下的With Standard/Explicit Model，进入ABAQUS的主窗口进行创建新模型操作，如图所示。
图2-1 ABAQUS/CAE主窗口3创建部件3.1工字形梁在主窗口界面中的工具区找到并点击Create Part()命令，弹出如图所示的操作窗口。
构件名称（Name）建议修改成读者熟知的名称，以方便之后的操作。
这里笔者将其命名为“beam”。
这里要创建的是三维（3D）可变形（Deformable）实体（Solid）模型，三维构件由二维图形拉伸（Extrusion）形成Approximate size设置为和模型尺寸接近尺寸（这里设为1000）。
点击Continue 进入如图所示的操作界面。
图3-1创建部件对话框图3-2二维草图绘制界面点击Create LinesConnected()命令，按照所设计的柱尺寸画线。
在提示区的输入框内输入起始坐标（-125，380），回车或点击鼠标中键进行确认；按照以上方法依次输入坐标（-125,392），（125,392），（125,380），（6,380），（6,-380），（125,-380），（125,-392），（-125,-392），（-125,-380），（-6，-380），（-6,380），（-125,380），便画出工字形钢梁的横截面。
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。
支架的有限元分析ABAQUS
支架的线性静力学分析实例：建模和分析计算在此实例中读者将学习ABAQUS/CAE的以下功能。
1) Sketch功能模块:导人CAD二维图形，绘制线段、圆弧和倒角，添加尺寸，修改平面图，输出平面图。
2) Part功能模块:通过拉伸来创建几何部件，通过切割和倒角未定义几何形状。
3) Property功能模块:定义材料和截面属性。
4) Mesh功能模块:布置种子，分割实体和面，选择单元形状、单元类型、网格划分技术和算法，生成网格，检验网格质量，通过分割来定义承受载荷的面。
5) Assembly功能模块:创建非独立实体。
6) Step功能模块:创建分析步，设置时间增量步和场变量输出结果。
7) Interaction功能模块:定义分布榈合约束(distributing coupling constraint)。
8) Load功能模块:定义幅值，在不同的分析步中分别施加面载荷和随时间变化的集中力，定义边界条件。
9) Job功能模块:创建分析作业，设置分析作业的参数，提交和运行分析作业，监控运行状态。
10) Visualization功能模块:后处理的各种常用功能。
结构静力学分析（static analysis）是有限元法的基本应用领域，适用于求解惯性及阻尼对结构响应不显著的问题。
主要用来分析由于稳态外载荷引起的位移，应力和应变等。
本章的静力学分析实例按照ABAQUS工程分析的流程对支架进行线性静力学分析，通过实例基本掌握了分析的流程，同时了解接触的定义。
1.问题描述所示的支架，一端牢固地焊接在一个大型结构上，支架的圆孔中穿过一个相对较软的杆件，圆孔和杆件用螺纹连接。
材料的弹性模量E=2100000MPa,泊松比为0.3。
支架的两种工况1 杆件的一端受到沿着沿Y轴为2000N的集中力，其随着时间变化。
2 支架的自由端还在局部区域上受到均布的剪力Ps=36MPa。
时间（S）集中力（F/KN）0 1.50.2 20.4 1问题分析为简化问题，实例基于结构和载荷的对称性。
ABAQUS平面问题有限元解的收敛性
实验二平面问题有限元解的收敛性一.实验目的和要求1.在ABAQUS软件中用有限元法探索整个梁上的σx,σy的分布规律。
2.计算两底边中点正应力σx的最大值；对单元网格逐步加密，把σx的计算值与理论解做比较，考察有限元解的收敛性。
3.针对上述力学模型，对比三节点三角形平面单元和8节点四边形平面单元的求解精度。
二.实验步骤1．启动ABAQUS/CAE2．创建部件(1) Module: Part,Name: beam, Modeling Space:2D Planar，Approximate size:2000(2) 绘制模型(3) 保存模型3．创建材料和截面属性(1) 创建材料Create Material——Name:Steel,Mechanical-Elasticity-Elastcic.Y oung’sModulus-210000,Poisson’s Ratio0.3(2) 创建截面属性Create Section—Material:Steel,Plane stess:1(3) 给部件赋予截面属性Assign Section4.定义装配件Module:Assembly. Instance Part-选中部件Plate,参数默认。
5.设置分析步骤Module:Step Create Step:Name—Apply Load,参数默认，6.定义便捷条件和载荷(1) 选择模型左右两边界中点分为两段，左单击平板边界，然后左击左边界中点，中健确认(2) 施加载荷Create Loade—Types for Selected Step—Pressure 。
点击平板上测边界的中点，中健确认。
(3)定义简支梁的左边界条件Creat Boundary Condition,Name: fix-left,Types：for Selected Step,选择Displacement/Rotation，点击左边中点，中键确认。
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《有限元分析及应用》课程
不同板宽的孔边应力集中问题
XX（XXX 1122000000）
摘要：本文通过Abaqus有限元模拟软件对有限板宽的孔边应力集中问题进行分析，分析由圆孔引起的应力集中问题。
并结合分析过程研究网格划分、网格尺度的大小对圆孔应力集中的影响。
1.问题提出
无限板宽孔边应力集中问题，弹性力学解析解中在空边上有σθ分布：
σθ(θ=90o)=q0(1+R02/2r2+3R04/2r4) ;
σθ(θ=90o,r=R0)=3q0; σθ(θ=90o,r=2R0)=1.22q0;
σθ(θ=90o,r=3R0)=1.07q0;
由以上数据可知当逐渐远离孔边的时候，应力逐渐下降，逐渐接近于q0
2.模型建立
○1定义描述板宽与孔径的相对尺度的特征参数ξ，ξ=B/R0
○2定义应力集中系数k，k=σmax/q0
○3在Abaqus中建立模型，根据对称选取1/4模型进行有限元的分析，圆
为变量，模型边长为50cm，施加在模型右侧的应力孔的中心位于原点，半径R
为100N/cm2,板的弹性模量E=210000N/cm2。
○4当圆孔半径取为5cm时，单元选择为CPS6单元（6节点二次平面应力三角形单元）
A.当设置每边单元数为10时，构件的网格划分、云纹图如下：
主要应力集中区域如下：
B.当设置每边单元数为15时，构件的网格划分、云纹图如下：
主要应力集中区域如下：
C.当设置每边单元数为20时，构件的网格划分、云纹图如下：
主要应力集中区域如下：
○5当圆孔半径取为3cm时，单元选择为CPS6单元（6节点二次平面应力三角形
单元）
A. 当设置每边单元数为10时，构件的网格划分、云纹图如下：
主要应力集中区域如下：
B.当设置每边单元数为15时，构件的网格划分、云纹图如下：主要应力集中区域如下：
C.当设置每边单元数为20时，构件的网格划分、云纹图如下：
主要应力集中区域如下：
3.数据分析
○1由Abaqus有限元软件模拟得到应力集中系数K与相对尺度ξ的关系如下：
10 15 20
ξR 单元数
K
100/5 5 K5 2.896 2.914 3.007 100/3 3 K3 2.295 2.594 2.667
○2通过上述云纹图可以清楚看到，在圆孔附近的应力变化，平板的大部分应力集中在
100Mps左右，在圆孔附近应力急剧增长在300Mpa左右，出现了明显的应力集中。
○3通过上述两种模拟计算可知，在圆孔减小后，应力集中的现象更加明显
4.结论
1.应力集中主要发生在与外力方向相垂直的方向，即本文中圆孔的上下两边附近。
随着圆孔半径的减小，应力集中现象更加明显。
2.在有限元分析过程中，网格划分、网格尺寸的大小对数值的精度有影响。