Abaqus经典中文入门培训教程.ppt

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1、Introduction to ABAQUS/CAE,本文件是入门级的Abaques介绍。介绍了模型建立中各个部分的基本用法。没有实例。入门学者学习不错。,Introduction to ABAQUS/CAE,Abaqus仿真分析培训,Introduction to ABAQUS/CAE,Ctrl+Alt+鼠标左键旋转模型,Ctrl+Alt+鼠标右键缩放模型,Ctrl+Alt+鼠标中键平移模型,模型操作,Introduction to ABAQUS/CAE,单位一致性,CAE软件其实是数值计算软件，没有单位的概念。,Introduction to ABAQUS/CAE,分析流程九步走,1、几何

2、建模 Part,2、划分网格 Mesh,3、特性设置 Property,4、建立装配体 Assembly,5、定义分析步 Step,6、相互作用 Interaction,7、载荷边界 Load,8、提交运算 Job,9、后处理 Visualization,Introduction to ABAQUS/CAE,1、几何建模 Part,Introduction to ABAQUS/CAE,导入Part,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。推荐采用step格式文件导入！,Introduction to ABAQUS/CAE,创建

3、Part,如同其他CAE软件，Abaqus的建模功能有限，只适合建立简单Part，如跌落分析中的地面等。,特征修改、删除等，很少用到,Part模块专有,线、面、体分割工具，辅助网格划分,基准点、线、面及坐标系等,小面修复等，辅助网格划分,备注：如果按钮右下方有小黑三角，左键按住该按钮不放，可展开其他类似功能，向右移动鼠标即可切换功能。如：,Introduction to ABAQUS/CAE,创建新Part,Modeling Space三维立体模型、二维平面模型、轴对称模型Type部件类型：可变形体、离散刚体、解析刚体（为接触分析提供刚性表面）、欧拉体Shape部件形态：点线面体，随Model

4、ing Space和Type不同而不同Type建模方式：拉伸、旋转、扫略截面的大致尺寸，便于建模,Introduction to ABAQUS/CAE,创建新Part之刚性地面1,Namerigid-floorModeling Space2D PlanarTypeAnalytical rigidApproximate size200,Introduction to ABAQUS/CAE,创建新Part之刚性地面2,如左图，画一个100X100的正方形，来模拟刚性地面。点击鼠标中键或 点击按钮，完成。,200,Introduction to ABAQUS/CAE,Part管理器,Part管理器的

5、功能完全可以在窗口左侧模型树的右键快捷菜单实现。,创建新Part，功能同复制Part重命名Part，便于管理删除Part锁定及解锁Part，锁定后Part将不能被修改修正Part退出,Introduction to ABAQUS/CAE,现以Extrude为例说明如何Create Solid：1、选择草绘平面 2、为草绘平面定向 3、草绘截面 4、设置拉伸深度及拉伸方向等,Create Solid,Create Solid的方法依次为：Extrude、Revolve、Sweep和Loft。,Introduction to ABAQUS/CAE,现以From solid为例说明如何Create

6、Sshell：1、选择要生成Face的体，操作完成后体将被删除，只保留表面。,Create Shell,Create Shell的方法依次为：Extrude、Revolve、Sweep、Loft、Planar、From solid和Remove face。,Introduction to ABAQUS/CAE,现以Planar为例说明如何Create Wire：1、选择草绘平面 2、为草绘平面定向 3、草绘Wire,Create Wire,Create Wire的方法依次为：Planar、Point to Point和Spline。,Introduction to ABAQUS/CAE,Cre

7、ate Cut与Create Solid类似。现以Circular hole为例说明如何Create Cut：1、选择孔的类型：通孔或盲孔 2、选择草绘平面 3、确定孔的方向（Flip反向）4、选择基准边，并指定距离 5、设置孔的直径,Create Cut,Create Cut的方法依次为：Extrude、Revolve、Sweep、Loft和Circular hole。,Introduction to ABAQUS/CAE,现以Create Round or Fillet为例说明如何倒圆角：1、选择要进行倒圆角的边（按住Shift，左键拾取可 进行多选）2、指定圆角半径,倒角,Create

8、Round or Fillet倒圆角与Creaste Chamfer倒直角。,Introduction to ABAQUS/CAE,Repair Small Faces通常用于简化模型，如去倒角 1、选择要去掉的小面（按住Shift，左键拾取可 进行多选）,去倒角,Repair Small Faces可以理解为去除小面。,Introduction to ABAQUS/CAE,2、划分网格 Mesh,Introduction to ABAQUS/CAE,Partition分割，化复为简拓扑修改，该省就省网格控制网格密度网格划分网格质量检查,Mesh,特征修改、删除等，很少用到,Mesh模块专有,

9、线、面、体分割工具，辅助网格划分,基准点、线、面及坐标系等,拓扑修改等，辅助网格划分,Introduction to ABAQUS/CAE,Partition Cell,定义切割平面的方法：一点一法线三点一点一边（点要在边上，该边垂直于定义的切割平面）,Define Cutting Plane,Part里只有一个Cell，直接选好切割平面即可完成Partition操作；当Part里的Cell超过1个时，还要选择被切割体。,Part可以被切割成若干个Cell。,Introduction to ABAQUS/CAE,Partition Cell,选择作为切割平面的基准面,Use Datum Pla

10、ne,Introduction to ABAQUS/CAE,Partition Cell,选择作为切割平面的实际面,Extend Face,Introduction to ABAQUS/CAE,Partition Cell,通过拉伸或扫略形成切割面1、选择被拉伸或扫略的边2、指定方向进行拉伸或指定沿某边进行扫略,Extrude/Sweep Edges,Introduction to ABAQUS/CAE,Partition Cell,通过选定边界形成切割面1、确定选择边还是顶点2、选择边界3、点击鼠标中键或点击 完成Partition。,Used N-sided Patch,Introduct

11、ion to ABAQUS/CAE,Partition Cell,对体的表面进行草绘切割,Sketch Planar Partition,Introduction to ABAQUS/CAE,Virtual Topology,Combine Faces合并面 按住Shift，依次拾取2个以上的面Combine Edges合并边 按住Shift，依次拾取2个以上的边Ignore Entities忽略特征,拓扑结构修改,Introduction to ABAQUS/CAE,Mesh Controls,体网格控制,三维模型单元形状：Hex仅包含六面体单元Hex-dominated六面体单元为主，楔形

12、单元为辅Tet仅包含四面体单元Wedge仅包含楔形单元,Introduction to ABAQUS/CAE,Seed Part,全局网格尺寸指定,Introduction to ABAQUS/CAE,Seed Edge,指定边上网格数量,1、选取要单独设置网格密度的边2、指定边上网格数量,Introduction to ABAQUS/CAE,Seed Edge,指定边上网格尺寸,1、选取要单独设置网格密度的边2、指定边上网格尺寸,Introduction to ABAQUS/CAE,Seed Mesh,Seed Edge：Biased设置边上网格密度渐变Delete Part Seeds去除

13、Part密度设置Delete Edge Seeds去除边密度设置,Introduction to ABAQUS/CAE,网格划分,Mesh Part，即整体划分网格Mesh Region，即局部划分网格Delete Part Mesh，即删除整体网格Delete Region Mesh，即删除局部网格,Introduction to ABAQUS/CAE,网格质量,选择已划好网格的Part,errors数保证为0，warnings数量越少越好。,1,2,3,Introduction to ABAQUS/CAE,3、特性设置 Property,Introduction to ABAQUS/CAE

14、,特性设置,特征修改、删除等，很少用到,Property模块专有,Partition已讲，见Mesh部分,基准点、线、面及坐标系等,定义材料属性创建截面属性分配截面属性,Introduction to ABAQUS/CAE,定义材料属性,密度,杨氏模量,泊松比,2,1,5,3,4,Introduction to ABAQUS/CAE,材料管理器,Material管理器的功能完全可以在窗口左侧模型树的右键快捷菜单实现。,Introduction to ABAQUS/CAE,创建截面属性,Name：便于记忆及管理Category（种类）和Type（类型）配合起来指定截面的类型：Solid（实体），

15、一般选择默认的Homogeneous（均匀的）。Shell（壳），包含Homogeneous（均匀的）、Composite（复合的）、Membrane（膜）和Surface（表面）等，一般默认。Beam（梁）Other（其他），即Gasket（垫圈）、Acoustic infinite（声媒耦合）等,Introduction to ABAQUS/CAE,创建截面属性,选择已建立的材料,三维模型不需要设置该参数，采用默认值1即可。,选择已建立的材料,指定厚度,2,1,3,2,Introduction to ABAQUS/CAE,分配截面属性,选择要分配材料的目标体,选择已建立的Section,未

16、被分配截面属性的Cell呈灰色，已经正确分配截面属性的Cell呈青色，被重复分配几种截面属性的Cell呈黄色。,1,2,3,Introduction to ABAQUS/CAE,4、建立装配体 Assembly,Introduction to ABAQUS/CAE,建立装配体,特征修改、删除等，很少用到,Assembly模块专有,Partition已讲，见Mesh部分,基准点、线、面及坐标系等,一个模型Model只能包含一个装配件Assembly，一个部件Part可以被多次调用来组装成装配件，定义载荷、边界条件、相互作用等操作都在 装配件的基础上进行。,Introduction to ABAQ

17、US/CAE,导入进装配体,在Parts栏进行部件的选取（可多选）,Dependent（mesh on part）默认选项。Independent（mesh on instance）耗用内存较多，生成的inp文件也较大。,Create Instance实际就是将Part导入到Assembly,Auto-offset from other instances 在多次调用同一Part进Assembly时应用。,Introduction to ABAQUS/CAE,线性阵列,1、选取要进行阵列的部件实体Instance2、阵列参数设置，阵列方向、数量、偏移量等,Linear Pattern线性阵列,

18、Introduction to ABAQUS/CAE,线性阵列,1、选取要进行阵列的部件实体Instance2、阵列参数设置，阵列范围（）、数量、中心轴等,Radial Pattern辐射阵列,Introduction to ABAQUS/CAE,平移,1、选取要进行平移的部件实体Instance2、设置平移量（终点坐标-初始坐标），可以手动输入点坐标，也可选取部件实体的点3、预览平移并确认,Translate平移,Introduction to ABAQUS/CAE,旋转,1、选取要进行旋转的部件实体Instance2、两点法确定旋转中心轴3、设置旋转角度4、预览平移并确认,Rotate旋转

19、,Introduction to ABAQUS/CAE,平移到,1、选取要进行移动的部件实体Instance上的面2、选取固定不变的部件实体Instance上的面3、两点法确定移动方向4、输入移动后两实体相应两面的间隙距离,Translate to平移到，该操作仅适用于实体模型,Introduction to ABAQUS/CAE,定位,面平行面匹配边平行边共线同轴点重合坐标系平行,定位，与Translate to平移到类似,Introduction to ABAQUS/CAE,合并/剪切,合并Merge/剪切Cut来生成新Part,Introduction to ABAQUS/CAE,部件实

20、体Part instances的显示控制,Replace在区域3选择部件后，点击此按钮，则仅显示选中的部件。Add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。Remove在区域3选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被隐藏。,1,2,3,4,Introduction to ABAQUS/CAE,5、定义分析步 Step,Introduction to ABAQUS/CAE,定义分析步,Step模块专有,Partition已讲，见Mesh部分,基准点、线、面及坐标系等,Introduction to ABAQUS/CAE,定义分析步,通用分析步GeneralDynam

21、ic，Explicit显式动力学分析Static，General线性或非线性静力学分析线性摄动分析步Linear perturbation,Introduction to ABAQUS/CAE,静力学分析,Static，General线性或非线性静力学分析,几何非线性的特点是结构在载荷作用过程中产生大的位移和转动。如板壳结构的大挠度，此时材料可能仍保持为线弹性状态，但是结构的几何方程必须建立于变形后的状态，以便考虑变形对平衡的影响。,Description：简单描述，便于记忆管理。,Time period：静力学问题，采用系统默认值1即可。,Nlgeom：是否考虑几何非线性。,Automati

22、c stabilization：局部不稳定问题（局部屈曲、表面祛皱）的处理，即施加阻尼。,Introduction to ABAQUS/CAE,静力学分析,Static，General线性或非线性静力学分析,Type：选择时间增量的控制方法，默认Automatic即可。,Maximum number of increments：增量步的最大数目。,Increment：初始时间增量、最小时间增量和最大时间增量。,Introduction to ABAQUS/CAE,静力学分析,Static，General线性或非线性静力学分析,Method求解器 Direct适用于大多数分析，Iterative

23、对于大模型分析较快Matrix storage矩阵存储方式 默认即可,选择求解方法Full Newton完全牛顿法 默认，适用于大多数分析。Quasi-Newton准牛顿法 雅克比矩阵对称且在迭代过程中 变化不大时，能加快收敛。Contact iterations接触迭代法 对于几何线性、小滑动、无摩擦 的静力学问题特别有效。,Introduction to ABAQUS/CAE,显式动力学分析,Dynamic，Explicit显式动力学分析,Time period：对于动力学问题，此处的时间是指实际时间。,Introduction to ABAQUS/CAE,显式动力学分析,Dynamic，

24、Explicit显式动力学分析,Unlimited，默认选项，即不限制时间增量的上限。,Global，默认选项。Element-by-elements，趋于保守，得到的 稳定时间增量总是小于整体估算法。,Introduction to ABAQUS/CAE,显式动力学分析,Dynamic，Explicit显式动力学分析,Introduction to ABAQUS/CAE,显式动力学分析,Dynamic，Explicit显式动力学分析,线性体积粘度参数，默认值0.06即可,二次体积粘度参数，默认值1.2，仅适用于连续实体单元和压容积应变率时。,Introduction to ABAQUS/CA

25、E,6、相互作用 Interaction,Introduction to ABAQUS/CAE,定义相互作用,特征修改、删除等，很少用到,Interaction模块专有,Partition已讲，见Mesh部分,基准点、线、面及坐标系等,Introduction to ABAQUS/CAE,设置接触属性,在定义接触之前，需要先定义相应的接触属性（摩擦特性、阻尼等）,Introduction to ABAQUS/CAE,设置接触属性,Tangetial Behavior用于定义摩擦系数等摩擦属性,Frictionless：默认不考虑摩擦Pentalty：主要用于定义摩擦系数,Introductio

26、n to ABAQUS/CAE,定义接触,Static，General,Dynamic，Explicit,Introduction to ABAQUS/CAE,定义Surface to surface contanct（Standard）,4、选择已经定义的接触属性,1、选择主面2、选择从面的类型，直接点击鼠标中键或点击Surface3、选择从面,面面接触对包含一个主面和一个从面，如果接触对由一刚性面和一可变形面组成，则定义刚性面为主面。,Introduction to ABAQUS/CAE,定义General contact（Explicit）,选择已经定义的接触属性,Introductio

27、n to ABAQUS/CAE,定义约束,约束类型：Tie绑定、Rigid body刚体、Display body显示体、Coupling耦合等,Introduction to ABAQUS/CAE,定义Tie约束,1、选择主面类型为Surface2、指定主面3、选择从面类型为Surface4、指定从面Position Tolerance：位于该公差以外的从面节点将不会被绑定。默认Use Computed default，若主从面间距较大应考虑Specify distance。,Tie约束用于将两个区域（面区域或节点区域）绑定在一起。,Introduction to ABAQUS/CAE,定义

28、参照点,建立参照点，刚性面的固定一般需要借助参照点实现。,选取模型上的实际点或直接输入坐标都可建立参照点。,Introduction to ABAQUS/CAE,7、载荷边界 Load,Introduction to ABAQUS/CAE,定义载荷边界,特征修改、删除等，很少用到,Load模块专有,Partition已讲，见Mesh部分,基准点、线、面及坐标系等,Introduction to ABAQUS/CAE,定义边界,1,2,3,4,定义位移/旋转边界（其余类似）,选择要设置边界的体（或面或边或点）,Introduction to ABAQUS/CAE,定义初始状态,定义初始时刻的速度

29、,1,2,3,4,选择要定义初始速度的体（或面或边或点）,Introduction to ABAQUS/CAE,定义载荷,特征修改、删除等，很少用到,Introduction to ABAQUS/CAE,8、提交运算 Job,Introduction to ABAQUS/CAE,创建运算任务,Memory用于指定分配到分析中的内存，视硬件资源而定。,Abaqus/Standard memory policy当分配的内存大于实际分析所需的内存，多余内存的使用设置。Minimum：闲置Moderate：该选项通常能自动提供合理的内存使用，建议采用此默认设置Maximum：将多余内存都用于存储临时文

30、件,Introduction to ABAQUS/CAE,创建运算任务,Parallelization用于并行运算的设置,Use multiple processors设置用于分析的处理器数目，默认值为1，即不使用并行运算。,Introduction to ABAQUS/CAE,提交运算,进入Job管理器后Submit提交运算Monitor查看运算状况Results进入后处理模块，查看计算结果,Introduction to ABAQUS/CAE,9、后处理 Visualization,Introduction to ABAQUS/CAE,后处理,动画,模型显示,坐标系,图表相关,剖面相关,控

31、制选项,进入后处理模块的方法,Introduction to ABAQUS/CAE,后处理,变形量的比例系数控制,模型着色方式，类似Pro/E,边的显示方式,Introduction to ABAQUS/CAE,后处理,变形量的比例系数控制,显示无变形模型,显示变形后的模型,依次为：在变形后的模型上 在变形前的模型上 在变形前后的模型上显示云图 显示云图 显示云图,Introduction to ABAQUS/CAE,云图显示设置,控制是否显示极值点的位置,云图显示设置,Introduction to ABAQUS/CAE,云图输出设置,控制云图输出的内容,可以设置输出为应力云图、应变云图、位

32、移云图、能量云图等,Introduction to ABAQUS/CAE,动画观察,保存动画,观看动画,Introduction to ABAQUS/CAE,剖面观察,基础剖面（三选一）,以剖面形式观看,更改剖面的位置,Introduction to ABAQUS/CAE,10、案例分析,Introduction to ABAQUS/CAE,模型导入,导入几何模型bsd_asm.stp,2,1,3,4,Introduction to ABAQUS/CAE,网格划分,进入Mesh模块,切换到部件bsd-asm-1,设置全局网格密度为2,2,1,3,4,设置厚度方向的网格个数为3,Introduc

33、tion to ABAQUS/CAE,网格划分,完成网格划分,进行网格质量检查,2,1,3,4,选取已经划好网格的部件，并点击鼠标中键确认,点击Highlight，并在窗口下部查看网格质量报告,5,Introduction to ABAQUS/CAE,网格划分,切换到部件bsd-asm-2,2,1,进行Partition操作，将原复杂Part切割为下图若干个简单Cell,设置全局网格密度为2 完成网格划分进行网格质量检查,3,Introduction to ABAQUS/CAE,网格划分,切换到部件bsd-asm-3,2,1,进行Partition操作，将原复杂Part切割为下图若干个简单Ce

34、ll,设置全局网格密度为2 完成网格划分进行网格质量检查,3,Introduction to ABAQUS/CAE,定义材料,进入Property模块,1,定义3种材料，见下表,2,Introduction to ABAQUS/CAE,定义截面属性,对应3种材料，建立3种Section,1,默认,2,3,选择已建立的材料,Introduction to ABAQUS/CAE,分配截面属性,为各部件Part指定截面属性,1,已被分割成若干Cell的Part，要借助Shift或框选来选取多个Cell。,2,Introduction to ABAQUS/CAE,导入装配件,进入Assembly模块,

35、1,将3个部件导入到装配件中，位置在CAD软件已定位好，不必进行其他操作,2,借助Shift或Ctrl与鼠标组合进行全选,Introduction to ABAQUS/CAE,建立分析步,进入Step模块,1,建立分析步，其实就是确定分析类型，默认Static,General,2,设置初始时间增量0.1和最大时间增量0.2，其余默认,3,Introduction to ABAQUS/CAE,建立Tie约束,进入Interaction模块,1,建立Tie约束,2,Introduction to ABAQUS/CAE,建立Tie约束,选择主面，见右图,1,2,3,4,选择从面，见右图,隐藏部件bs

36、d-asm-1,Introduction to ABAQUS/CAE,建立边界（板端固定）,进入Load模块,1,建立边界（位移固定）,2,选择固定端，见右图,3,4,约束全部自由度,Introduction to ABAQUS/CAE,施加重力载荷,1,施加重力载荷,2,3,重力加速度9810,点击，然后框选整个模型,Introduction to ABAQUS/CAE,创建作业任务,进入Load模块,1,创建作业任务,2,分配分析所用内存，其余默认,3,Introduction to ABAQUS/CAE,提交运算,进入Job管理器,1,提交运算,2,运算结束后，进入后处理模块,3,Introduction to ABAQUS/CAE,后处理显示设置,显示设置,1,Introduction to ABAQUS/CAE,应力云图,应力云图显示,1,Introduction to ABAQUS/CAE,位移云图,结果调用,1,2,Introduction to ABAQUS/CAE,Thank You!,