lecture1-定义Abaqus模型

定义Abaqus模型第一讲©DassaultSystèmes,2008©DassaultSystèmes,2008概述•简介•Abaqus模型的组件•Abaqus输入文件的细节•Abaqus输入文件惯例•Abaqus输出•例子：悬臂梁模型•部件和装配件（可选）简介©DassaultSystèmes,2008©DassaultSystèmes,2008IntroductiontoAbaqus/CAEL1.4SIMULIA•SIMULIA是达索的注册商标，专注于提供模拟现实世界仿真技术的解决方案•UnifiedFEA统一的有限元•Multiphysics多物理场分析•SLM仿真生命周期管理•总部位于Providence,RI,USA•R&DcentersinProvidenceandinSuresnes,France©DassaultSystèmes,2008简介SIMULIAHeadquarters:Providence,RhodeIslandOffices:USA:CaliforniaIndianaMichiganOhioRhodeIslandTexasOverseas:AustraliaAustriaChinaFinlandFranceGermany(2)IndiaItalyJapan(2)KoreaNetherlandsSwedenUK(2)Representatives:Overseas:ArgentinaBrazilCzechRepublicMalaysiaNewZealandPolandRussiaSingaporeSouthAfricaSpainTaiwanTurkey©DassaultSystèmes,2008简介•课程预备知识•本课将介绍Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit；假定学员具有有限元分析的基础知识。•本课的目的是让学员快速运用Abaqus工作，并介绍相关的概念—本课并不覆盖Abaqus所有的细节。•根据本课中的主题，还有几个附加信息：•SIMULIA网站（）。•Abaqus文档—在用户手册中包括所有的使用细节。•Abaqus广泛的讲稿库（可以找到讲稿的列表）。©DassaultSystèmes,2008简介Abaqus是一组有限元分析模块©DassaultSystèmes,2008Abaqus/CAE主界面简介•Abaqus/CAE•CompleteAbaqusEnvironment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也是基于部件和部件实例装配件的概念。•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。©DassaultSystèmes,2008IntroductiontoAbaqus/StandardandAbaqus/ExplicitL1.9简介•求解器模块•Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit为用户提供两种互补的分析工具。•Abaqus/Standard的功能：•一般分析功能•静态的应力/位移分析：•率无关响应•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Articulationofanautomotivebootseal©DassaultSystèmes,2008IntroductiontoAbaqus/StandardandAbaqus/ExplicitL1.10简介•稳态传输分析•耦合问题：•热力（顺序或完全耦合）•热电•孔隙流-固•应力-质量扩散（顺序耦合）•压电分析（只有线性）•声-固排气管的热应力分析©DassaultSystèmes,2008IntroductiontoAbaqus/StandardandAbaqus/ExplicitL1.11简介•线性摄动分析•静力/位移分析：•线性静力位移分析•特征值屈曲载荷预计•动力学应力/位移分析：•固有频率和固有模态提取•基于模态叠加的瞬态响应•谐波载荷引起的稳态响应谱分析•包括可选的“子空间投影”法，用于分析具有频率相关属性（比如阻尼）的大的模型•响应谱分析•随机载荷引起的动态响应分析Harmonicexcitationofatire©DassaultSystèmes,2008IntroductiontoAbaqus/StandardandAbaqus/ExplicitL1.12简介Abaqus/Explicit’s功能:•高速动力学•准静态分析•多物理场•热力耦合分析•完全耦合：包含力学和热学响应的显式方法•可以包含绝热升温效应•声固耦合分析•欧拉-拉格朗日耦合分析(CEL)•流固耦合分析FSI手机跌落试验©DassaultSystèmes,2008IntroductiontoAbaqus/StandardandAbaqus/ExplicitL1.13简介•Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit的比较Abaqus/Explicit–通用的显式有限元程序•求解过程无需迭代–适于求解高度不连续和高速的动力学问题–耦合场分析包括：•热力耦合•声固耦合•CELAbaqus/Standard–通用的有限元程序•非线性问题需要迭代–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•非结构问题•耦合或非耦合的问题©DassaultSystèmes,2008在Abaqus/Viewer中的铝材轮子与路边碰撞的云图绘制简介•交互式后处理•Abaqus/Viewer是Abaqus/CAE的后处理模块。•在Abaqus/CAE中可用，或者可以作为单独的产品使用•无论模型是否由Abaqus/CAE创建，都可以进行Abaqus结果的后处理•可以为大的模型提供有效的后处理©DassaultSystèmes,2008IntroductiontoAbaqus/StandardandAbaqus/ExplicitL1.15简介•文档©DassaultSystèmes,2008IntroductiontoAbaqus/StandardandAbaqus/ExplicitL1.16简介•主要参考资料•除非额外声明，所有的文档都可用，包括在线方式和打印文本•AbaqusAnalysisUser’sManual•Abaqus/CAEUser’sManual(只有在线方式)•AbaqusExampleProblemsManual•AbaqusBenchmarksManual(只有在线方式)•AbaqusVerificationManual(只有在线方式)•AbaqusKeywordsReferenceManual•AbaqusUserSubroutinesReferenceManual(只有在线方式)•AbaqusTheoryManual(只有在线方式)©DassaultSystèmes,2008IntroductiontoAbaqus/StandardandAbaqus/ExplicitL1.17简介•附加的参考资料•Abaqus安装手册•(安装指导)•Abaqus新版本发布信息•(自从上一次发布后的变化)•不同主题的高级讲稿(只有打印版本)•入门手册•GettingStartedwithAbaqus:InteractiveEdition•GettingStartedwithAbaqus:KeywordsEdition(只有在线版本)•设计手册•(脚本和GUI工具箱手册)•SIMULIA主页©DassaultSystèmes,2008IntroductiontoAbaqus/StandardandAbaqus/ExplicitL1.18简介•本教程的内容•分析模块和交互式后处理简介。•利用Abaqus解决不同结构分析问题的细节：•线性静态分析•习题1:基本的输入和输出—分析耳片的连接力•习题2:悬臂梁的线性静态分析—多工况©DassaultSystèmes,2008简介•非线性有限元分析•习题3:非线性静态—斜板的大变形分析•利用多个分析步模拟•多体接触•习题4:接触—平夹具的接触分析和刚体冲模的位移分析•习题5：密封圈接触—橡胶密封圈的压缩分析©DassaultSystèmes,2008简介线性和非线性动态分析•习题6:动力学—悬臂梁的频率分析和显式、隐式自由振动分析•Abaqus/Explicit中的高速动力学分析•习题7:接触分析Abaqus/Explicit—管道拍打©DassaultSystèmes,2008简介•Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit准静态问题的合并分析•习题8（可选）:准静态和导入分析—罐底的深冲压，包括回弹•非结构应用—比如热传导、土壤固结和声学分析。•所有的Abaqus分析技术使用同样的框架。•本课中的知识将对其它应用的学习起到辅助作用。Abaqus模型的组件©DassaultSystèmes,2008©DassaultSystèmes,2008Abaqus模型的组件•Abaqus的分析模块以批处理的方式运行。分析模块的基本输入为输入文件。在输入文件中包含单元、材料、过程和载荷库等选项。•这些选项可以以任意合理的方式组合，所以可以为多种问题建模。•输入文件被分为两个部分：模型数据和历程数据。模型数据几何选项—节点、单元材料选项其它模型选项历程数据过程选项载荷选项输出选项©DassaultSystèmes,2008几何体离散模型—节点、单元材料属性Abaqus模型的组件•模型数据—定义物理模型©DassaultSystèmes,2008IntroductiontoAbaqus/StandardandAbaqus/ExplicitL1.25v0FixedconstraintsInitialconditionsComponentsofanAbaqusModel•Modeldatapindof2fixedENCASTRE©DassaultSystèmes,2008Abaqus模型的组件•历程数据—指定模型的动作•分析类型—静态、动态、土壤、热传导等等。•载荷•指定约束•输出需求—应力、应变、反力和接触压力等等。固支X-对称Y-对称©DassaultSystèmes,2008Abaqus模型的组件•分析历程通过划分成若干个分析步实现•为方便起见，可以将分析历程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。•通用分析步和线性摄动分析步的区别：•Generalsteps(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。•Linearperturbationsteps(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generalstep(通用分析步)。•下一个分析步和Linearperturbationsteps是没有关系的。©DassaultSystèmes,2008Step1=pretensionStep2=pullbackStep4=dynamicreleaseStep3=naturalfrequencyextractionAbaqus模型的组件•例题:弓和箭模拟Step1:弓弦安装和预拉伸Step2:弓弦后拉Step3:Linearperturbationstep(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Step4:释放弓箭Abaqus输入文件的细节©DassaultSystèmes,2008©DassaultSystèmes,2008NodeoptionblockProperty