Abaqus基本操作中文教程

Abaqus基本操作中文教程目录1 Abaqus 软件基本操作 ....................常用的快捷键 ..........................单位的一致性 ..........................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（In teracti on................ ）载荷边界（Load） .....................划分网格（Mesh） ..................作业（Job） ......................可视化（Visualization ）.................1 Abaqus软件基本操作常用的快捷键「旋转模型一Ctrl+Alt+ 鼠标左键于平移模型一Ctrl+Alt+鼠标中键" 缩放模型一Ctrl+Alt+ 鼠标右键单位的一致性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 ss应力 2Pa (N/m )2MPa (N/mm)质量密度 kg/m 33t/mm 加速度m/s 2mm/s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m,重力加速度m/s 2，密度为7850 kg/m 3,应力Pa;采用国际单位制SI （mm ） 时，弹性模量为 口金 重力加速度 9800 mm/s 2，密度为7850e-12??T/mm 5, 应力MPa分析流程九步走几何建模（Part 属性设置（Property ） 建立装配体（Assembly ） T 定义分析步（Step ） T 相互作用 （Interaction ）宀载荷边界（Load ）T 划分网格（Mesh ）T 作业（Job ）T 可视化（Visualization）' 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。

I 另外，草图模块可以进 !行参数化建模，建议用 」户可以参考相关资料进---几何建模（Part ） 关键步骤的介绍：部件（Part ）导入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，实体模型的导入通常采用sat 格式文件导謝tfti5忧化fkit可泯忧部件（Part ）创建 简单的部件建议直接在abaqus 中完成创建，复杂的可以借助 Pro/E或者Solidworks 等专业软件进行建模，然后导入。

常用按键的说明： 属性设置（Property ） 其中：① 实例类型中的独立（网 格在实例上），耗用内存较 多，生成的inp 文件也较 大。

② 编号1和2分别是线性 阵列和辐射阵列，可以对 实例进行批量生成；③ 编号3和4分别是平移 和旋转；④ 编号5是平移到，该命 令只能用于实体模型； ⑤ 编号6是定位，常用： 面平行，面匹配，边 平行； 边共线，共轴，点重 合；坐标系平行；⑥ 编号7为合并/剪切来生 成新的部件，这个命令可京二〔特征修改*删除等，很少用到Jr ｝见网格划分部分 lirn + 「「令丨基堆点.线*面及坐标系等一个模型Model 只能包含一A 装配件A^scably, 一个部件珂丁t 可以被多次调用来组装成装配件，定 义我荷、边界条件、相互作用等按作都在装配件的 基础上讲行.建立装配体（Assembly ）汇i ｝装配体模玦专有恿块；匕装配 V 桓型：| Modtl-l —7 分祈步；|v Initial —V部件实例的显示控制：替换：在区域1选择部件后，点击此按钮，则仅显示选中的部件；添加：在区域3选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被显示，已经 显示的部件仍显示删除：在区域3选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被隐藏接触分析建模主要包括 以 下几个步骤： （1） 定义接触面； （2） 定义接触属性；接触面 主要分为主面和从面，在选 择时，有着比较严格的主从 关系，需要满足如下条件：1） 选择刚度大、网格粗的为主 面；2）主面发生接触部位不 能有尖角或较大的凹角；3） 主面不能是由节点构成的 面，并且必须是连续的。

单元类型选为六面体一 阶单元C3D8I 时，能够很好的关键点： ①在静力，通用的基本设 要定义相互作用的属性，主要包括法向接触属性和切向有是否丁幵 几何非 、一I 线性的选项。

I 属性，关键步骤如下所示：几何非线性的特点是歼结构在载荷作用过程中定义分析步（Step ）相互作用(In teractio n ) 首先需/it模块:.-..板冗结材料可性状态 接触 膜条件空腔缰射 芦学阴抗入臓 泓励器/传感器的位移和转动。

如 构的大挠度，此时I 能仍保持为线弹 I ，但是结构的几何I 须建立于变形后 I ，以便考虑变形对!方程必 的状态 ；平衡的影响 湮增量先项中，类型通常III II III II [ [II II II I IIIII I I II 〉相空作用模块咅有章苗上式用⑪ : nil a < 5! UC 备耳禺呂 E 用于厂=用玉于廿副轴勒隹□丽轴虚虹删樹g 1通常遇到的接触问题，在1匚厲用W 祖菲骨玄虑I 定义接触属性定义中，将接触SEfrtS.c *1 ♦肝卡看I面的法线行为定义为“硬”接丨1 1 触，切线行为的摩擦公式定义1 为“罚”，钢材之间的摩擦系 11 1 数取，钢材与混凝土之间的摩 1 1擦系数取。

1「侶1然后创建相互作用，定义接触，包括主面、从面、滑动公式、从面 位置调整、接触属性、接触面距离和接触控制等，需要注意的关键点有以下几个： ①主面和从面_________________ 二此处的含义是：如果从面节I 点与主面的距离小于此主面和从面构成，在接触模拟中，接触方向总是 ! A®u 的法线整这些节点的初点不会穿越主面，但主面上的点可以穿 选距离为则如前前面文本框所示。

有限滑移： 两个接触面之间可以有任意的相对滑动，在分析中需要不断的判定从面的节点和主面的哪一部分发生接触，因此计算的代价较大，同时要求主面是光滑的，即每个节点有唯一的法线方向 小滑移：两个接触面之间只有很小的相对滑动，滑动量的大小只坐标，使其与主面②有限滑移和小滑移是单元尺寸的一小部分，在分析的幵始就确定了从面节点和主面的哪 一部分发生了接触，在整个分析过程中这种接触关系不会再发生变化因此，小滑移的计算代价小于有限滑移离散化方法：主要有点对面和面对面两种算法。

其中面对面的应 力结果的精度较高，并且可以考虑板壳和膜的初始厚度，但在有些情 况下计算代价比较大。

③ 谨慎地定义摩擦系数对摩擦的计算会增大收敛的难度，摩擦系数越大，就越不容易收敛， 因此，如果摩擦对分析结果的影响不大，例如摩擦面之间没有大的滑动， 可以尝试令摩擦系数为 00④ abaqus 提供了自动查找接触对的功能，在工具栏中，选择以下按键： 【相互作用】-【查找接触对】。

常用的约束类型有：绑定、刚体、耦合和 MPCC 勺束。

载荷边界（Load ）注意的关键点：SB创建参照点，通过参 照点与施加荷载或约 一束的面或线建立约;①绑定约束： !模型中的两个面被牢固的粘结在一 |起，在分析过程中不再分幵， 被绑定的 |两个面可以有不同的几何形状和网格。

I ②刚体约束： ;在模型的某个区域和一个参考点间 I 建立刚性连接，此区域变为一个刚体， !各节点之间相对位置在分析过程中保 i 持不变。

!③耦合约束：I 在模型的某个区域和一个参考点间|'建立约束。

|④MPC 勺束：! 用来定义多点约束，类似主要包括：|!梁、绑定、链接、铰接和关节等类型，根型在对计算模型进行荷载施加的时候，要注意荷载的施加方向，通常需要建立局部坐标系，荷载的数值大小应该与前面章节的单位制吻合；为了能够与sap2000、midas这类有限元软件更好的衔接，建议荷载和边界约束都施加在杆件的截面中心位置。

通过在截面中心位置建立参照点RP将参考点RP与杆件截面建议耦合约束或者MPC刚性梁约束。

采用整个截面施加约束与建立参考点施加约束相比，当约束为固结时，以上两种方法是相同的；当边界约束为铰接时，在截面划分网格后的多个节点上施加铰接约束，则截面的转动会受到限制，实际产生了刚接的效果。

因此建议采用第二种方法对截面进行约束的施加。

划分网格（Mesh）网格划分需要注意的关键点：①单元的形状，四边形单元（二维区域）和六面体单元（三维区域）可以用较小的计算代价得到较高的精度，因此尽可能选择这两种单元;-T-”-特征修改.删除等，很少用到 「线’曲、体分割工具”辅助购格划分*基准点，线*面及坐标杀等 Partition^割.化SI 为筒搖扑修玫，该皆就省｝拓扑修改等，辅助网楮划分 同榕密度坠L E 啊格划分拆分几何元素的方法有以下六种： r… 组装后的模型中，不同颜色代表该组装后的模型中，不同颜色代表该 | （1②定义切割平面域的显示为橙色，表明无域可以采用赋予它格划分技术。

具体 !分技术来生成网格。

当模型点一时。

往往不可直考《用结构化有格元分析实例详解》 网格，这基准以首切把实体模型分割为几个第二 I 化网格用延伸网格1割当某些区域过于复杂,，不得不采用自由网格（即即四 2）用基進平面切割 i 体单元拉伸或一般掠应选择切割 I（ 5）选定边界边形成切割面 |込g L 沖心L "g\ ③通过分割还可以更好地控制单元的位置和密度，对所关心的区域 （6）对体的表面进行草绘切割 进行网格细化，或者为不同的区域赋予不同的单元类型。

这样可以节省计 I-厚所花费的成本，-得到更为理想的计算结果。

星元来保证精度；【唾新定戈扌劈齢I 逼殛匹确定 豺认直 範消④ 在模型进行初算或者计算机配置不高时， 可以选用大一些的网格, 这样可以节约计算所需的时间，同时可以快速的了解模型的应力分布情 况。

⑤ 对模型中存在的一些小的倒角面，可以运用虚拟拓扑中的合并面才进行修改，保证模型在该区域网格划分的顺利进行。

⑥选择三维实体单元类型的基本原则：对于三维区域，尽可能采用结构化网格划分或扫掠网格划分技术， 从而得到六面体单元网格，减小计算代价，提高计算精度。