ABAQUS寶貴筆記

1、1. 劃分疏密不同的網(wǎng)格主要用于應(yīng)力分析，計(jì)算固有特性則趨于采用較均 勻的網(wǎng)格形式，因?yàn)楣逃?頻率和振型主要取決于結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布和剛度分 布，不存在應(yīng)力集中的現(xiàn)象，采用均勻網(wǎng)格可使結(jié)構(gòu)剛度矩陣和質(zhì)量矩 陣的元素不至于相差太大，可減小數(shù)值計(jì)算誤差，同樣，在結(jié)構(gòu)溫度場 計(jì)算中也趨于采用均勻網(wǎng)格。2. 增加網(wǎng)格數(shù)量和單元階次都可以提高計(jì)算精度3. 對線性單元來說，可接受的單元邊長比范圍是 0,3，對二次單元來說, 可接受的單元邊長比范圍是0，104. 部件創(chuàng)建或?qū)耄簡栴}模型的修復(fù)與修改5. 屬性設(shè)置創(chuàng)建材料屬性創(chuàng)建截面特性把截面特性賦予模型梁的截面特性定義與其他截面類型有所差異，具體見P27其他特殊

2、設(shè)置：慣性，蒙皮，彈簧/阻尼器6. 裝配模塊一個(gè)模型只能包含一個(gè)裝配件，一個(gè)裝配件可以包含多個(gè)部件創(chuàng)建部件實(shí)體：非獨(dú)立與獨(dú)立，線性陣列模式與環(huán)形陣列模式部件實(shí)體的定位：平移和旋轉(zhuǎn)，約束定位工具，合并/切割部件實(shí)體7. 分析部模塊設(shè)置通用分析部、線性攝動分析步定義場輸出：8. 載荷模塊邊界條件一一創(chuàng)建定義對稱/反對稱/完全固定邊界條件9. 設(shè)置預(yù)定義場10. 定義載荷模塊11. 相互作用模塊：包括接觸、入射波、熱傳導(dǎo)、聲阻，相互作用一一接觸 控制一一創(chuàng)建12. 定義約束，該模塊中的約束是約束模型中各部分間的自由度，而裝配功 能模塊中的約束僅僅是限定各裝配件的相對位置。13. 定義連接器14. 網(wǎng)

3、格模塊定義網(wǎng)格密度：為邊布種設(shè)置網(wǎng)格控制：網(wǎng)格一一控制屬性15. 只有當(dāng)模型的某個(gè)區(qū)域顯示為綠色時(shí)，才可采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。16. 當(dāng)實(shí)體的某一區(qū)域顯示為橙色時(shí)，表明無法進(jìn)行網(wǎng)格剖分，這時(shí)可以通 過采用對實(shí)體進(jìn)行分割的技術(shù)，將實(shí)體分割成幾個(gè)簡單的區(qū)域，然后再 選擇結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分或掃描網(wǎng)格劃分。17. 對于多數(shù)分析，介于分析步總時(shí)間的5%10%之間的初始增量通常已足夠。18. 可以使用場變量輸出管理器和歷史變量輸出管理器來設(shè)置可能需要的輸 出數(shù)據(jù)。19. pressure只能施加在面上（幾何的面，單元的面），為垂直于表面的分布；20. surface traction只能施加在面上（幾何的面，單元的

4、面），為沿著某一方 向的分布力；21. concentrated force只能施加在點(diǎn)上（幾何的點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)），要使得集中力產(chǎn) 生的效果等同于分布力，則需要將集中力施加在參考點(diǎn)上，然后將參考 點(diǎn)與作用面上的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行耦合約束 coupling（distributed coupling），而不 要直接施加在節(jié)點(diǎn)上。22. 一般，如果不要求等效均布力，則集中力最好施加在幾何的點(diǎn)上。確實(shí) 需要施加節(jié)點(diǎn)力，則施加在節(jié)點(diǎn)上23. ABAQUS/Standarc使用Newton-Raphson算法來求解分線性問題，它把分 析過程劃分一系列的載荷增量步，在每個(gè)增量步內(nèi)進(jìn)行若干次迭代，得 到可接受的解后，再求解下

5、一個(gè)增量步，所有增量響應(yīng)的總和就是分線 性分析的近似解。24. 在接觸分析中，如果接觸屬性為默認(rèn)的“硬接觸”，則應(yīng)盡可能使用一階 單元，如CPS4平面應(yīng)力4節(jié)點(diǎn)四邊形雙線性非協(xié)調(diào)單元)不能使用六面體二次單元(C3D20和C3D20R，以及四面體二次單元(C3D10),而應(yīng)盡可能使用六面體一次單元。25. 塑性材料和接觸面上都不能用 C3D20R和C3D20單元，這可能是你收 斂問題的主要原因。如果需要得到應(yīng)力，可以使用C3D8I在所關(guān)心的部 位要讓單元角度盡量接近 90度)，如果只關(guān)心應(yīng)變和位移，可以使用 C3D8R,幾何形狀復(fù)雜時(shí)，可以使用 C3D10M。26. 如果一個(gè)部件很剛硬，而且它的

6、變形和應(yīng)力情況不是所關(guān)心的重點(diǎn)，就 可以把它作為剛體部件來建模，從而減小模型的規(guī)模。27. 解析剛體截面的圖形中只能包含線段、小于 180的弧和拋物線28. 用戶必須為剛體部件指定一個(gè)參考點(diǎn)，剛體部件上的邊界條件和載荷都 要施加在此參考點(diǎn)上，在分析過程中，整個(gè)剛體部件各處的位移都和此 參考點(diǎn)的位移相同。29. 剛體部件不需要為其劃分網(wǎng)格和設(shè)置單元類型，也不需要指定材料和截面屬性。30. 一對接觸面的法線方向應(yīng)該相反，都指向?qū)嶓w的外部。31. 解析剛體的面或由剛性單元構(gòu)成的面必須作為主面。32. 定義接觸對：應(yīng)選擇剛度較大的面作為主面；如果兩個(gè)接觸面的剛度相似，則應(yīng)選擇網(wǎng)格較粗的面作為主面；兩個(gè)

7、面的節(jié)點(diǎn)位置不要求是對應(yīng)的，但如果能夠令其 對應(yīng)，可以得到更精確的結(jié)果；主面不能是由節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的面，并且必須使連續(xù)的33. 接觸屬性(CONTACT PROPERTY )包括兩部分：接觸面之間的法向作用和切向作用。對于法向作用，ABAQUS中接觸壓力和間隙的默認(rèn)關(guān)系是 硬接觸”(HARD CONTACT對于切向作用， ABAQUS中常用的摩擦模型為庫侖摩擦，即使用摩擦系數(shù)來表示接觸之間的 摩擦特性。默認(rèn)的摩擦系數(shù)為零，即無摩擦。庫侖摩擦的計(jì)算公式為t是臨界切向力，卩是摩擦系數(shù)，p是法向接觸壓強(qiáng)（CPRES）在切向力達(dá)到臨界切應(yīng)力之前，摩擦面之間不會發(fā)生相對滑動。硬接觸：接觸面之間能夠傳遞的接觸壓

8、力大小不受限制；當(dāng)接觸壓力變?yōu)榱慊蜇?fù)值時(shí)，兩個(gè)接觸分離，并且去掉相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上的接觸約束。另外ABAQUS還提供多種 軟摩擦”（SOFTENEDCONTAC）包括指數(shù)模型，表格模型，線性模型等。34. 有限滑移和小滑移有限滑移（FINITE SLIDING 兩個(gè)接觸面之間可以有任意的相對滑動，這是 定義接觸時(shí)的默認(rèn)特性。在有限滑移的過程中，ABAQUS/STANDAR需要不斷地判定從面節(jié)點(diǎn)和主面的哪一部分發(fā)生接觸，因此計(jì)算代價(jià)較大。有限滑 移要求主面是光滑的。小滑移（SMALLSLIDING 兩個(gè)接觸面之間只有很小的相對滑動，滑動量大 小只是單元尺寸的一小部分。對于小滑移的接觸時(shí)，ABAQUS/S

9、TANDARDE分析的開始就確定了從面節(jié)點(diǎn)和主面的哪一部分發(fā)生接觸，在整個(gè)分析過程中這種接觸關(guān)系不會再發(fā)生變化。因此，小滑移的計(jì)算代價(jià)小于有限滑移。 小滑移問題的接觸壓強(qiáng)總是根據(jù)變形時(shí)的接觸面積來計(jì)算的，有限滑移問題的接觸壓強(qiáng)則是根據(jù)變化的接觸面積來計(jì)算。35. CPRES和 COPEN都顯示在從面上；如果法線方向錯誤，接觸分析無法得到正確的的結(jié)果。因此當(dāng)接觸分析出現(xiàn) 收斂問題時(shí)，可以使用顯示各個(gè)面的法線方向來查看接觸面的法線方法是否 正確。ABAQUS/CAE推薦的方法是把整個(gè)數(shù)值模型（如材料、邊界條件、載荷等） 都直接定義在幾何模型上，而不是像其他處理器那樣定義在單元和節(jié)點(diǎn)上， 這樣在修改

10、網(wǎng)格時(shí)不必重新定義材料和邊界條件等模型參數(shù)。這樣在處理復(fù)雜問題時(shí)，可以首先簡單地劃分粗網(wǎng)格，得到初步的模擬結(jié)果，然后再在適 當(dāng)?shù)膮^(qū)域細(xì)化網(wǎng)格。載荷類型PRESSURE含義是單位面積上的力，正值表示壓力，負(fù)值表示拉 力。如果沒有選擇對部件劃分網(wǎng)格，而是按照默認(rèn)選項(xiàng)來對整個(gè)裝配件劃分網(wǎng)格，會出現(xiàn)錯誤。對于應(yīng)力集中問題，使用二次單元可以提高應(yīng)力結(jié)果的精度?？梢允紫冗M(jìn)行劃分網(wǎng)格。這樣做的好處是，往往在劃分網(wǎng)格的過程中，會發(fā) 現(xiàn)部件的幾何模型需要進(jìn)一步修改，例如存在較小的圓角或線段，導(dǎo)致不必 要的細(xì)化網(wǎng)格；而經(jīng)過修改后，已經(jīng)定義好的邊界條件。、載荷和接觸等可能變?yōu)闊o效，需要重新進(jìn)行定義?？梢栽诔跏挤治霾?/p>

11、中，定義模型初始狀態(tài)下的邊界條件和相互作用。ABAQUS自適應(yīng)網(wǎng)格功能允許單元網(wǎng)格獨(dú)立于材料移動，從而在大變形分析 過程中也能始終保證高質(zhì)量的網(wǎng)格。自適應(yīng)網(wǎng)格主要用于 ABAQUS/Explic，以及ABAQUS/Standard中的表面磨損過程模擬。ABAQUS自適應(yīng)網(wǎng)格不改變網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它結(jié)合了純拉格朗日分析（網(wǎng)格跟隨材料移動）和歐拉分析（網(wǎng)格位置固定，材料在網(wǎng)格中流動），被稱為“任意拉格朗日-歐拉分析”。對非獨(dú)立實(shí)體劃分網(wǎng)格時(shí)，應(yīng)在“ part ”狀態(tài)下對部件劃分網(wǎng)格；對獨(dú)立實(shí) 體劃分網(wǎng)格時(shí)，應(yīng)在Assembly,即對整個(gè)裝配件劃分網(wǎng)格。36. 選擇三維實(shí)體單元類型的基本原則對于三維區(qū)

12、域，盡可能采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分技術(shù)或掃掠網(wǎng)格劃分技術(shù)，從而 得到Hex單元網(wǎng)格，減小計(jì)算代價(jià)，提高計(jì)算精度。如果使用了自由網(wǎng)格劃分技術(shù)，Tex單元的類型應(yīng)選擇二次單元。存在接觸、 且使用的是默認(rèn)的“硬”接觸關(guān)系，則應(yīng)選擇修正的Tet單元C3D10M。對于應(yīng)力集中問題，盡量不要使用線性減縮積分單元，可使用二次單元來提 高精度。如果模型中存在接觸或大的扭曲變形，則應(yīng)使用線性Quad或Hex單元，以及修正的二次Tri單元或Tet單元，而不能使用其他的二次單元。一對相互接觸的面稱為“接觸對”，一個(gè)接觸對中最多只能有一個(gè)由節(jié)點(diǎn)構(gòu) 成的接觸面。主面不能是由節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的面，并且必須使連續(xù)的。對于三維實(shí)體，法線應(yīng)

13、該指向?qū)嶓w的外側(cè)。如果法線方向錯誤，ABAQUS往往會將其理解為具有很大過盈量的過盈接觸，因而無法達(dá)到收斂。如果某一對接觸面的接觸狀態(tài)對整個(gè)模型的影響不大，或者這一對接觸面在整個(gè)分析過程中都是始終緊密接觸的，可以考慮將它們之間的接觸關(guān)系改為 綁定約束（tie），這樣會有助于消除剛體位移，并且大大減少計(jì)算接觸狀態(tài) 所需要的迭代。如果接觸屬性默認(rèn)的“硬”接觸，則不能使用六面體二次單元（C3D20和C3D20R,以及四面體二次單元（C3D10，而因盡可能使用六面體一階單元， 如C3D8I（六面體非協(xié)調(diào)模式單元）。如果無法劃分六面體單元網(wǎng)格，可以使 用修正的四面體二次單元（C3D10M）37. 二次完

14、全積分單元，CPS8（ 8節(jié)點(diǎn)四邊形二次平面應(yīng)力完全積分單元）， C3D20 （20節(jié)點(diǎn)六面體二次完全積分單元）38. 彈塑性分析中，盡量不要使用二次六面體單元（C3D20和C3D20R，以避免出現(xiàn)體積自鎖現(xiàn)象。建議使用非協(xié)調(diào)單元（C3D8）、一次縮減積分單元（C3D8R和修正的二次四面體單元（C3D10M）對應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果很精確，適于模擬應(yīng)力集中問題；一般情況下沒有剪切自鎖問題。但不能用于接觸分析；對于彈塑性分析，如果材料時(shí)不可壓縮的，則容易產(chǎn)生體積自鎖；當(dāng)單元發(fā)生扭曲或彎曲應(yīng)力有梯度時(shí)，有可能出現(xiàn)某種程度的自鎖。39. 使用Tri單元或Tet單元時(shí)應(yīng)注意以下問題線性Tri單元和Tet單元精

15、度較差，所以不要在模型中所關(guān)心的部位及其附近 區(qū)域使用；二次Tri單元和Tet單元精度較高，而且能模擬任意的幾何形狀，但計(jì)算代價(jià) 比Quad單元或Hex單元大。因此模型中能夠使用 Quad單元或Hex單元， 盡量不要使用Tri單元和Tet單元。二次Tet單元（C3D10適于 ABAQUS/Standard中的小位移無接觸問題；修 正的二次 Tet單元（C3D10M）適于 ABAQUS/Explic，以及 ABAQUS/Standard 中的大變形和接觸問題。40. 查看模型上的應(yīng)力結(jié)果又兩種選擇查看節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力：這是最常用的方法，但是事實(shí)上，后處理中得到的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力是對單元積分點(diǎn)上的應(yīng)力進(jìn)行外插

16、值和平均后得到的，并不精確。查看單元積分點(diǎn)上的應(yīng)力：P55這時(shí)ABAQUSt薦的方法，。線性減縮積分單 元只有一個(gè)積分點(diǎn)，可以很方便地查看積分點(diǎn)上的分析結(jié)果。如果使用了線 性減縮積分單元，就應(yīng)該查看單元積分點(diǎn)上的分析結(jié)果，并且要在應(yīng)力變化 劇烈的部位劃分足夠細(xì)的網(wǎng)格。41. 在導(dǎo)入STEP文件時(shí)，如果幾何形狀比較復(fù)雜，有可能由于數(shù)值誤差而無 法順利導(dǎo)入。這時(shí)可以在 create part from step file對話框中選中con vert to precise representation，讓 ABAQUS/CAE嘗試自動修復(fù)錯誤。1）建模；軸對稱建模時(shí)，截面必須完全位于對稱中心線的某一邊，即在y軸左側(cè)或是右側(cè)2）部件；3）特性；4）裝配；5）分析步；6）相互作用定義各個(gè)接觸面定義接觸屬性定義接觸面主面從面定義邊界條件和載荷42.培稱: contact1舉信息増量苴它I類型：自動o固定 最夫増量涉數(shù)：I価I殛攝F最貴増星步大小: |o.$|ih-d眄|g.i當(dāng)增量步小于“最小增量步時(shí)”停止計(jì)算，即計(jì)算發(fā)生錯誤一個(gè)分析步有1秒42. Field output是某個(gè)量隨空間位置的變化，history output是某個(gè)量隨時(shí)間的變化。