Abaqus6-14仿真分析培训教程

Contents
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1. Abaqus/CAE简介 2. 简单实例分析
Abaqus有限元仿真分析练习案例
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• 练习任务 1. 利用详细的说明，使用ABAQUS/CAE 的各个模块创 建简单的悬臂梁模型。 2. 提交作业进行分析。 3. 察看分析结果。
材料：钢，杨氏模量为 20910^3 MPa，泊松比为 0.3
最后：分配截面属性，给悬臂梁分配截面定义。
1. 主菜单上选择 Assign Section. 2. 点击梁的任意处以选择该梁作为分配 截面的区域。 3. 在提示区点击 Done 。出现 Edit Section Assignment 对话框。 4. 接受缺省值 Section: BeamSection, 点击 OK。
• 完备的CAD系统 –同许多 CAD 系统类似， ABAQUS/CAE 中也是基于部件和部件实例装配件的概 念。 –部件可以在ABAQUS/CAE中创建。 –可以导入其它程序包生成的几何体或将 几何体导出到其它程序包。 –已有的 ABAQUS 网格可以被导入，作进 一步的处理。
1.2 ABAQUS/CAE的基本特征
Step
•定义分析步和输出需求
Interaction
•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
Load
•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
Mesh
•将装配件分割 成可以分网的 区域并划分网 格
Job
•提交、管理、并 监控分析作业 •检验结果
d. 点击 Continue. 出现 Edit Section 对话框。
3. 在 Edit Section 对话框中: a. 接受缺省项 Material ：Steel。 b. 接受缺省值 Plane stress/strain thickness ：1。 c. 点击 OK。
2.3 定义材料
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配置网格控制。
1. 选择模块 Module：Mesh。Object中 选择Part。 2. 主菜单中选择 Mesh Controls 。 出现 Mesh Controls 对话框。 3. 在 Element Shape 列表框中选择缺 省项 Hex，在 Technique 列表框 中选择缺省项 Structured. 4. 点击 OK 完成网格控制配置。
1896
1920
1987
2016
Abaqus仿真分析培训
上海交通大学
2016-07-27
Contents
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1. Abaqus/CAE简介 2. 简单实例分析
1.1 什么是ABAQUS/CAE？
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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。
2.4 装配模型
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1. 选择模块 Module：Assembly 。 2. 主菜单中选择 Instance Create ，出现 Create Instance 对话框。 3. 在 Create Instance 对话框中, 选择 Beam ，在 Instance Type 列表框中 选择 Dependent (mesh on part) ，点击 OK。
前处理+后处理
1.1 什么是ABAQUS/CAE？
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Abaqus/CAE用户界面（版本：6.14）
菜单栏 环境栏 模型树 工具条
视窗
信息输出及指令输入窗口
1.2 ABAQUS/CAE的基本特征
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•现代的图形用户界面(GUI)，如菜单、图标和对话框。 应用菜单可以直接访问各种功能。 对于经常使用的功能，图标可以提高访问的速度。 对话框可以输入文本的信息，还可以选择不同的选项。
1.2 ABAQUS/CAE的基本特征
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• 9个基本模块
Part
•创建部件的几 何模型（如果需 要，还需创建区 域）
Property
•定义材料
Assembly
•为初始构型定位部 件。如果模型中只包 含一个部件，装配件 将被自动创建 义和分配截面属性
c. 在 Types for Selected Step 列 表框中选取 Pressure，点击 Continue. 3. 在视窗中选取悬臂梁的上表面，点击 Done。弹出 Edit Load 对话框。 4. 填写 Magnitude: 0.5，接受其余缺省 值，点击 OK 完成载荷定义。
2.7 划分网格
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CAE软件其实是数值计算软件，没有单位的概念。
SI Length m SI(mm) mm US Unit in
Force
N
N
1bf
Mass
kg
T (103kg)
1bf s2/in
Time
s
s
s
Stress Energy Density Ace
Pa J Kg/m3 m/s2
MPa mJ (10-3J) t/mm3 mm/s2
后退到当前任务的前一步
取消当前任务
提示
完成
2.2 创建部件
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a. 点击工具箱中的工具 Create Lines: Rectangle， 并观察提示区。 b.注意鼠标移动时，在视窗左上角对应的坐标变化。
c.在坐标(-100, 10)处点击，指定矩形的一个角点。移动鼠 标指定矩形的另一个角点(100, -10)；或者随意绘制一矩 形，再标注尺寸。
1.2 ABAQUS/CAE的基本特征
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• 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。
1.3 ABAQUS/CAE中的模型数据库
psi in 1bf 1bf s2/in4
1.5 ABAQUS/CAE建模及分析步骤
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1、几何建模 2、划分网格
Part Mesh Property
分 析 流 程 九 步 走
3、特性设置
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
Visualization
1.2 ABAQUS/CAE的基本特征
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• 一致的环境 –以模块的方式表示各种 功能。 –每个模块包含该模块所 有功能的子集。 –各个模块的表示方法相 似。理解其中一个模块 的表示方法，可以方便 的理解其他模块。
1.2 ABAQUS/CAE的基本特征
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• 基于特征和参数化 –特征是设计过程的重要组成。模型是 由多个特征组成的；比如： 几何特征 –实体拉伸，线，切割，导角等。 装配件特征 –轮子必须与轴同心，毛坯必须与 刚体模具正确的接触等。 分网特征 –将几何体分成不同的区域，利用 不同的分网技术划分网格，不同的 边可以有不同的网格密度，等等。
2.6 施加边界条件和载荷
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在悬臂梁的上表面施加载荷。
1. 主菜单中选择 Load Create.
2. 在出现的 Create Load 对话框中: a. 修改 Name：Pressure，选择 Step: BeamLoad.
b. 在 Category 列表框中选取缺省项 Mechanical.
3.
4.
5.
2.3 定义材料
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然后：定义各项同性实体截面。
1. 点击工具条上Create Section命令. 2. 在 Create Section 对话框中:
a. 输入 Name：BeamSection。
b. 在 Category 列表中选择缺省项 Solid 。 c. 在 Type 列表中选择缺省项 Homogeneous 。
2.1 预备步骤
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量纲：ABAQUS没有固定专用的量纲系统，所有输入数据必须指定一致性的量纲。 1、启动ABAQUS/CAE； 2、创建一个模型数据库（With Standard/Explicit ）； 3 、为了创建一个模型，在主菜单上 选 择 Model Create ，在 Name 栏中输入 BEAM 后点击 OK；
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• 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。
模 型 数 据 库 .cae 文 件：存储分析模型 和分析任务。
1.4 ABAQUS有限元分析中的单位一致性
2.5 设定分析步
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创建一个一般、静态分析步。
1. 选择模块 Module：Step 。 2. 主菜单中选择 Step Create ，创建一个分析步。出现 Create Step 对话框。 3. 修改 Name：BeamLoad ，在 procedure type 列表框中选择 General 和 Static, General ，点击 Continue ，出现 Edit Step 对话框。 4. 在 Basic 页填写 Description：Load the top of the beam.