Inp文件格式1.INP文件的作用INP文件(扩展名为.inp)是一种文本文件,他包含了对整个模型的完整描述,在前处理器(例如ABAQUS/CAE)和求解器(ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit)之间建立了一个传递数据的桥梁。2.INP文件的生成方法各种常用的前处理器(例如MSC.PATRAN、EFMAP)大多都支持以INP文件的格式来输出模型。在ABAQUS/CAE中,如果Job功能模块中提交分析作业,或者点击JobManagement对话框中的WriteInput,就会在默认的工作目录下生成INP文件。3.INP文件的格式INP文件由一系列的数据块构成,每个数据块描述模型的某部分特定信息。一个数据块总是以带有*号的关键词(Keyword)开始,其后往往带有相应的参数,以及一个或多个数据行(dataline),例如:*ELEMENT,TYPE=CPS4,ELSET=My-Elem-set1,1,12,57,232,12,13,58,57其含义是:定义单元,其类型为CPS4,属于名为My-Elem-set的单元集合。单元1由节点1,1,12,57,23构成,单元2由节点2,12,13,58,57构成。在ABAQUS帮助文档《ABAQUSKeywordRefenceManual》中可以查到每个关键词的用法。例如,查询上述*ELEMENT的用法,可以看到,TYPE是比不可少的参数(requiredparameter),而ElSET是可供选择的参数(optionalparameter).INP文件的格式遵循以下规则。1)如果一行以**开始,则为注释行,其内容在分析过程中不起作用。2)整个INP文件中不应该有空行,否则会在分析时出现异常错误。如果希望使用空行来隔开两部分内容,应在此行的开头输入**,表明这行是注释行。3)关键词,参数,集合名称和面的名称都不区分大小写(用户子程序中用到的集合或面除外)。4)INP文件的每一行不能超过256个字符,有些关键字对此还有进一步的规定。例如,前面介绍的*ELEMENT要求在每个数据行中包含的节点数不超过15个,总共最多80个字符;*ELSET和*NSET要求在每个数据行中包含的数据不超过16个,如果超出16个,超出的部分会被忽略。5)如果一行没有结束而需要换行时,需要在此行的结尾加上逗号,表明下一行将是这一行的延续。6)在关键词和各个参数之间,以及数据行中的各个数据之间都要用逗号分隔。如果一个数据行中只包含一个数据项,也要在结尾处加上一个逗号。7)对关键词,参数和数据行书写位置没有想FORTRAN文件那样的严格限制,在词与词与词之间的空格或制表符(按TAB键)不影响其内容。8)对于浮点数,下列表示方法都是有效的:55.05.5.0E+0.5E+150.E-1注意:常见的INP格式错误4.INP文件的结构图4-1显示了INP文件的基本结构,其各个部分的内容在下文中详细说明。在ABAQUS帮助文档《ABAQUSKeywordRefenceManual》中,可以查询到每个关键词应出现在INP文件的什么位置。例如,在对关键词*NSET(节点集合)的解释中可以看到如下的说明:“Level:PartPartInstanceAssemblyModelStep”,其含义为:此关键词可以出现在INP文件的以下位置。1)Part数据块中,即*Part和*ENDPART之间。2)Instance数据块中,即*INSTANCE和*ENDINSTANCE之间。3)Assembly数据块中,即*ASSEMBLY和*ENDASSEMBLY之间。4)Step数据块中,即*STEP和*ENDSTEP之间。5)整个模型层(Model),即上述Part,Instance,Assembly,Step数据块之外。注意:省略号表述略去具体数据5.格式用法1)*HEADINGINP文件总是以*HEADING开头,接下来可以用一行或多行来写下此模型的标题和相关信息。2)*PREPRINTPreprint可设置在DAT文件(*.dat)中记录的内容。ABAQUS默认:*Preprint,echo=NO,model=NO,history=NO,contact=NO,内容为:在DAT文件中不记录对INP文件的处理过程,以及详细的模型和历史数据。模型数据3)*PARTPart数据块的格式为:*Part,NAME=部件名称…*ENDPART如果此部件相应的实体是非独立实体(即网格划分在部件上),则Part数据块中将包含下面将要介绍的节点、单元、集合和截面属性等数据。如果此部件相应的实体是独立实体,则Part数据块中只包含上述*PART和*ENDPART两行,而没有实质性的数据,诸如节点、单元、集合和截面属性等致据将出现在Instance数据块(*INSTANCE)中。注意:如果INP文件是由Abaqus/CAE生成的,其结构会包括部件*Part,装配件*Assembly,实体*Instance等数据块;如果INP文件是由其他前处理器如MSC,PATRAN,FEMAP等生成的,其结构将不包含部件,装配件和实**体等数据块,而是直接定义节点和单元等数据。4)*NODE节点定义以*Node开始节点的基本表示方法:一维模型:节点编号,节点坐标二维模型:节点编号,节点坐标1,节点坐标2三维模型:节点编号,节点坐标1,节点坐标2,节点坐标3注意:1.节点编号可以不从1开始也可以是不连续的。2.在INP文件中,不同的部件或实体可以有相同的节点或单元编号。比如,部件Part-A的节点编号**是1,2,3...,部件Par-B的节点编号也可以是1,2,3,...3.如果在定义荷载Load,边界条件BC或约束Constraint是需要引用这些节点编号,需要加上相应**的实体名称作为前缀。例如,部件Part-A和部件Part-B的相应实体分别名为Part—A-1和Part-B-1,则实体Part-A-1的节点记作Part-A-1.5,而实体Part-B-1的节点5记作Part-B-1.55)*EELMENT单元的定义方法:*Element,type=单元类型单元编号,节点1编号,节点2编号,节点三编号...6)定义在Part或Instance数据块中的结合集合有两种:节点集合(*NSET)和单元集合(*ELSET),他们又分为一下两类。A.定义在Part或Instance数据块中的集合:这类集合出现在*PART和*ENDPART之间,或者*INSTANCE和*ENDINSTANCE之间,一般用来定义截面属性。所有单元都必须被赋予截面属性,因此一般每个单元都会属于至少一个定义在Part或Instance数据块中的集合。节点集合和单元集合一般有来两种表示方法,下面以定义在Part或Instance数据块中的集合为里分别加以介绍。a)如果集合中的节点或单元编号是连续的,则可以表示为节点集合:*Nset,Nset=节点集合名称,Generate起始节点编号,结束节点编号,节点编号增量单元集合:*Elset,Elset=单元集合名称,Generate起始单元编号,结束单元编号,单元编号增量b).如果集合中的节点或单元编号是不连续的,表示方法为:依次列出集合中的所有节点或单元(每个数据行接点或单元编号不得超过16个),格式:节点集合:*Nset,Nset=节点集合名称节点编号1,节点编号2,...节点编号16单元集合:Elset,Elset=单元集合名称单元编号1,单元编号2,...单元编号16B.定义在Assembly数据块中的集合:这类集合出现在*ENDINSTANCE之后,*ENDASSEMBLY之前,一般用来定义载荷,边界条件,面,接触或约束等。注意:节点集合和单元集合的名称不得超过80个字符,必须以字母开头(可以是下划线)。7)*SOLIDSECTION截面属性的基本表示方法是:*SolidSection,Elset=单元集合名称,Material=材料名称截面参数注意:截面参数可以是二维模型的厚度或一维模型的截面面积等。材料名称不超过80个字符,必须以字母开头。8)*ASSEMBLY定义Assembly数据块的格式为:*Assembly,Name=装配件名称......*EndAssembly省略号代表在Assembly数据块中的Instance数据块,以及定义在Assembly数据块中的几何数据块,以及面和约束有关的数据块。9)*Instance定义Instance数据块的格式为:*Instance,Name=实体名称,part=部件名称......*EndInstance如果INP文件中的实体是非独立实体,那么Instance数据块中不包含点,单元,集合和截面属性等数据,只是简单表示为:*Instance,name=Plate1-1,part=Plate1*EndInstance即可。10)定义在Assembly数据块中的集合定义在Assembly数据块中的集合表示方法与定义在Part或Instance数据块中的集合基本相同,只是需要在其后面加上参数Instance=实体名称11)*SURFACE定义Surface数据块的格式为:*Surface,Type=面的类型,Name=面的名称构成面的集合1,名称1构成面的集合2,名称2......其中面的类型的默认值为ELEMENT,即由单元构成的面。像定义节点和单元集合一样,不需要使用*EndSurface等语法来结束。上面介绍了出现在*ASSEMBLY和*ENDASSEMBLY之间的数据块。下面介绍的材料、边界条件、分析步、载荷和输出设置等数据块出现在*ENDASSEMBLY之后。12)*MATERIAL线弹性材料的基本表示方法是*MATERIAL,NAME=材料名称*ELASTIC弹性模量,泊松比如果需要定义弹塑性金属材料,还应使用关键词*PLASTIC来定义塑性应力应变曲线。对于热传导分析、热力祸合分析和热电藕合分析,需要使用关键词*CON-DUCTIVITY来定义传导率,并使用关键词*SPECIFICHEAT来定义比热容。对于热膨胀问题,需要使用关键词*EXPANSION来定义热膨胀系数。对于以下类型的分析,需要使用关键词*DENSITY来定义密度。13)*BOUNDARY使用关键词*BOUNDARY可以定义边界条件。如果一个边界条件定义在初始分析步(Initial)中.则相应的Boundary数据块将出现在*STEP之前;如果一个边界条件定义在后续分析步中,则相应的Boundary数据块将出现在此后续分析步的*STEP和*ENDSTEP之间提示:边界条件既可以被创建在初始分析步中,也可以被创建在后续分析步中;而载荷不能被创建在初始(initial)分析步中.只能被创建在后续分析步中。图4-2描述了ABAQUS模型中的6个自由度,其中的坐标轴编号是1、2、3,而不是常用的X、Y、Z,因为模型的坐标系也可以是柱坐标系或球坐标系等。边界条件的定义方法主要有两种(这两种方法可以混合使用):A.定义方法1:使用ABAQUS约定的名称来表示某些常用的边界条件类型,其格式为*BOUNDARY节点编号或节点集合,约定的边界条件类型其中约定的边界条件类型包括以下几种:XSYMM:对称边界条件,对称面为与坐标轴1垂直的平面,即U1=UR2=UR3=0;YSYMM:对称边界条件,对称面为与坐标轴2垂直的平面,即U2=UR1=UR3=0;ZSYMM:对称边界条件,对称面为与坐标轴3垂直的平面,即U3=UR1=UR2=0;XASYMM:反对称边界条件,对称面为与坐标轴1垂直的平面,即U2=U3=UR1=0;YASYMM:反对称边界条件,对称面为与坐标轴2垂直的平面,即UI=U3=UR2=0;ZASYMM:反对称边界条件,对称面为与坐标轴3垂直的平面,即U1=U2=UR3=0;PINNED:约束所有平移自由度,即U1=U2=U3=0;ENCASTRE:约束所有自由度(固支边界条件),即U