
abaqus最新经验总结(每天看一遍-一周后会有全新的认识).doc
8页共六页,每天看一遍,一周后会有全新的结识)一、 结识总结1. 快捷键:Ctrl+Alt+左键来缩放模型;Ctrl+Alt+中键来平移模型;Ctrl+Alt+右键来旋转模型 2. ABAQUS/CAE 不会自动保存模型数据,顾客应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外 丢失 3. Dismiss 和Cancel 按钮的作用都是关闭目前对话框,其区别在于:前者出目前涉及只读数据的对话框中;后者出目前容许作出修改的对话框中,点击Cancel 按钮可关闭对话框,而不保存 所修改的内容二、 建模总结1. ABAQUS/CAE 推荐的建模措施是把整个数值模型(如材料、边界条件、载荷等)都直接定义在几何模型上载荷类型Pressure 的含义是单位面积上的力,正值表达压力,负值表达拉力2. 平面应力问题的截面属性类型是Solid(实心体)而不是Shell(壳)3. 每个模型中只能有一种装配件,它是由一种或多种实体构成的,所谓的“实体”(instance) 是部件(part)在装配件中的一种映射,一种部件可以相应多种实体材料和截面属性定义在部件上,互相作用(interaction)、边界条件、载荷等定义在实体上,网格可以定义在部件上或实体上,对求解过程和输出成果的控制参数定义在整个模型上。
4. ABAQUS/CAE 中的部件有两种:几何部件(native part)和网格部件(orphan mesh part) 创立几何部件有两种措施:(1)使用Part 功能模块中的拉伸、旋转、扫掠、倒角和放样等特性来直 接创立几何部件2)导入已有的CAD 模型文献,措施是:点击主菜单File→Import→Part网格部件不涉及特性,只涉及节点、单元、 面、集合的信息创立网格部件有三种措施:(1)导入ODB 文献中的网格2)导入INP 文献中的网格3)把几何部件转化为网格部件,措施是:进入Mesh 功能模块,点击主菜单Mesh→Create Mesh Part三、 分析步总结1. 初始分析步只有一种,名称是initial,它不能被编辑、重命名、替代、复制或删除在初始分析步之后,需要创立一种或多种后续分析步,重要有两大类:(1)通用分析步(general analysis step)可以用于线性或非线性分析常用的通用分析步涉及如下类型: —Static, General: ABAQUS/Standard 静力分析 —Dynamics, Implicit: ABAQUS/Standard 隐式动力分析 —Dynamics, Explicit: ABAQUS/ Explicit 显式动态分析(2)线性摄动分析步(linear perturbation step)只能用来分析线性问题。
在ABAQUS/Explicit 中不能使用线性摄动分析步在ABAQUS/Standard 中如下分析类型总是采用线性摄动分析步 —Buckle: 线性特性值屈曲 —Frequency: 频率提取分析 —Modal dynamics: 瞬时模态动态分析 —Random response: 随机响应分析 —Response spectrum: 反映谱分析 —Steady-state dynamics: 稳态动态分析 2. 在静态分析中,如果模型中不含阻尼或与速率有关的材料性质,“时间”就没有实际的物理意义为以便起见,一般都把分析步时间设为默认的3. 每创立一种分析步,ABAQUS/CAE 就会自动生成一种该分析步的输出规定 4. 自适应网格重要用于ABAQUS/Explicit 以及ABAQUS/Standard 中的表面磨损过程模拟在一般的ABAQUS/Standard 分析中,尽管也可设定自适应网格,但不会起到明显的作用 Step 功能模块中,主菜单Other→Adaptive Mesh Domain 和Other→Adaptive Mesh Controls 分别设立划分区域和参数。
5. 使用主菜单Field 可以定义场变量(涉及初始速度场和温度场变量)有些场变量与分析步有关,也有些仅仅作用于分析的开始阶段使用主菜单Load Case 可以定义载荷状况载荷状况由一系列的载荷和边界条件构成,用于静力摄动分析和稳态动力分析 四、 网格总结1. 独立实体是对部件的复制,可以直接对独立实体划分网格,而不能对相应的部件划分网格2. 非独立实体是部件的指针,不能直接对非独立实体划分网格,而只能对相应的部件划分网格由网格部件创立的实体都是非独立实体 3. Quad 单元(二维区域内完全使用四边形网格)和Hex 单元(三维区域内完全使用六面体网格)可以用较小的计算代价得到较高的精度,因此应尽量选择这两种单元 4. 构造化网格和扫掠网格一般采用Quad 单元和Hex 单元,分析精度相对较高因此优先 选用这两种划分技术使用自由网格划分技术时,一般来说,节点的位置会与种子的位置相吻合5. 使用构造化网格和扫掠网格划分技术时,如果定义了受完全约束的种子,划分也许失败 6. 划分网格的两种算法:中性轴算法(Medial Axis): (1)中性轴算法(Medial Axis)更易得到单元形状规则的网格,但网格与种子的位置吻合得较差。
(2)在二维区域中,使用此算法时选择Minimize the mesh transition(最小化网格的过渡)可提高网格质量,但更容易偏离种子当种子布置得较稀疏时,使用中性轴算法得到的单元形状更规则 (3)如果在模型的一部分边上定义了受完全约束的种子,中性轴算法会自动为其她的边选择最佳的种子分布 (4)中性轴算法不支持由CAD 模型导入的不精确模型和虚拟拓扑Advancing Front 算法(1) 网格可以与种子的位置较好地吻合,但在较窄的区域内,精确匹配每粒种子也许会使网格歪斜 (2) 更容易得到单元大小均匀的网格有些状况下, 单元均匀是很重要的, 例如在ABAQUS/Explicit 中,网格中的小单元会限制增量步长 (3) 容易实现从粗网格到细网格的过渡 (4) 支持不精确模型和二维模型的虚拟拓扑 7. 网格划分失败时的解决措施,网格划分失败的因素:(1) 几何模型有问题,例如模型中有自由边或很小的边、面、尖角、裂缝等 (2) 种子布置得太稀疏8. 如果无法成功地划分Tet 网格,可以尝试如下措施: (1) 在Mesh 功能模块中,选择主菜单Tools→Query 下的Geometry Diagnostics,检查模型中与否有自由边、短边、小平面、小尖角或微小的裂缝。
如果几何部件是由CAD 模型导入的,则应注意检查与否模型自身就有问题(有时也许是数值误差导致的);如果几何部件是在ABAQUS/CAE 中创立的,应注意与否在进行拉伸或切割操作时,由于几何坐标的误差,浮现了上述问题 (2) 在Mesh 功能模块中,可以使用主菜单Tools→Virtual Topology(虚拟拓扑)来合并小的边或面,或忽视某些边或顶点 (3) 在Part 功能模块中,点击主菜单Tools→Repair,可以修复存在问题的几何实体 (4) 在无法生成网格的位置加密种子 9. 网格质量检查在Mesh 功能模块中,点击主菜单Mesh→Verify,可以选择部件、实体、几何区域或单元,检查其网格的质量,获得节点和单元信息在Verify Mesh 对话框,选择Statistical Checks(记录检查)可以检查单元的几何形状,选择Analysis Checks(分析检查)可以检查分析过程中会导致错误或警告信息的单元单击Highlight 按钮,符合检查判据的单元就会以高亮度显示出来10. 单元类型 ABAQUS 拥有433 种单元,分8 大类:持续体单元(continuum element,即实体单元solid element)、壳单元、薄膜单元、梁单元、杆单元、刚体单元、连接单元和无限元。
(1) 线性单元(即一阶单元);二次单元(即二阶单元);修正的二次单元(只有Tri 或Tet 才有此类型) (2) ABAQUS/Explicit 中没有二次完全积分的持续体单元 (3) 线性完全积分单元的缺陷:承受弯曲载荷时,会浮现剪切自锁,导致单元过于刚硬,虽然划分很细的网格,计算精度仍然很差 (4) 二次完全积分单元的长处:(A)应力计算成果很精确,适合模拟应力集中问题;(B)一般状况下,没有剪切自锁问题但使用这种单元时要注意:(A)不能用于接触分析;(B)对于弹塑性分析,如果材料不可压缩(例如金属材料),则容易产生体积自锁;(C)当单元发生扭曲或弯曲应力有梯度时,有也许浮现某种限度的自锁 (5) 线性减缩积分单元在单元中心只有一种积分点,存在沙漏数值问题而过于柔软采用这种单元模拟承受弯曲载荷的构造时,沿厚度方向上至少应划分四个单元长处:(A)位移计算成果较精确;(B)网格存在扭曲变形时(例如Quad 单元的角度远远不小于或不不小于90º),分析精度不会受到明显的影响;(C)在弯曲载荷下不易发生剪切自锁缺陷:(A)需要较细网格克服沙漏问题;(B)如果但愿以应力集中部位的节点应力作为分析目的,则不能选用此单元。
6) 二次减缩积分单元不仅保持线性减缩积分单元的上述长处,还具有如下特点:(A)虽然不划分很细的网格也不会浮现严重的沙漏问题;(B)虽然在复杂应力状态下,对自锁问题也不敏感使用这种单元要注意:(A)不能用于接触分析;(B)不能用于大应变问题;(C)存在与线性减缩积分单元类似的问题,即节点应力的精度往往低于二次完全积分单元7) 非协调模式单元可克服线性完全积分单元中的剪切自锁问题,仅在ABAQUS/Standard 有长处:(A)克服了剪切自锁问题,在单元扭曲比较小的状况下,得到的位移和应力成果很精确;(B)在弯曲问题中,在厚度方向上只需很少的单元,就可以得到与二次单元相称的成果,而计算成本却明显减少;(C)使用了增强变形梯度的非协调模式,单元交界处不会重叠或开洞,因此很容易扩展到非线性、有限应变得位移但使用这种单元时要注意:如果所关怀部位的单元扭曲比较大,特别是浮现交错扭曲时,分析精度会减少 (8) 使用Tri 或Tet 单元要注意:(A)线性Tri 或Tet 单元的精度很差,不要在模型中所关怀的部位及其附近区域使用;(B)二次Tri 或Tet 单元的精度较高,并且能模拟任意的几何形状,但计算代价比Quad 或Hex 单元大,因此如果能用Quad 或Hex 单元,就尽量不要使用Tri 或Tet 单元;(C)二次Tet 单元(C3D10)适于ABAQUS/Standard 中的小位移无接触问题; 修正的二次Tet 单元(C3D10M)适于ABAQUS/Explicit 和ABAQUS/Standard 中的大变形和接触问题;(D)使用自有网格不易通过布置种子来控制实体内部的单元大小。
9) 杂交单元 在ABAQUS/Standard 中,每一种实体单元均有其相应的杂交单元,用于不可压缩材料(泊松比为0.5,如橡胶)或近似不可压缩材料(泊松比不小于0.475)除了平面应力问题之外,不能用一般单元来模拟不可压缩材料的响应,由于此时单元中的应力士不拟定的ABAQUS/Explicit 中没有杂交单元 11. 在混合使用不同类型单元时,应保证其交界处远离所关怀的区域,并仔细检查分析成果与否对的对于无法完全采用Hex 单元网格的实体,还可采用如下措施:(A)对整个实体划分Tet 单元网格,使用二次单元C3D10 或修正的二次单元C3D10M,同样可以达到所需精度。












