ABAQUS基础

第1章ABAQUS基础SchoolofTransportation,SoutheastUniversity本章主要内容1ABAQUS产品的组成2ABAQUS/CAE中的分析模块与常用工具3ABAQUS中的分析模型组成SchoolofTransportation,SoutheastUniversity1ABAQUS产品的组成Elysium直接转换器作业监控可视化建模第三方前处理器第三方后处理器转换器转换器分析ABAQUS的MSC.ADAMS接口ABAQUS的MOLDFLOW接口SchoolofTransportation,SoutheastUniversity1ABAQUS产品的组成核心求解器ABAQUS/Standard通用模块，隐式积分ABAQUS/Explicit动态有限元模拟，显式积分前后处理ABAQUS/CAE交互式图形环境（前处理）ABAQUS/ViewerCAE的一部分，又称为Visualization模块（后处理）SchoolofTransportation,SoutheastUniversity1ABAQUS产品的组成其他模块ABAQUS/Aqua适合于模拟离岸结构，如油井平台，可用于分析波浪、风荷载和浮力的作用。ABAQUS/Design适合于进行设计敏感性计算ABAQUS/Foundation适合于线性静态、动态分析SchoolofTransportation,SoutheastUniversity2ABAQUS/CAE中的分析模块与常用工具2.1ABAQUS/CAE的组成（Components）2.2ABAQUS/CAE中的分析模块（Modules）2.3ABAQUS/CAE中的常用工具（Tools）SchoolofTransportation,SoutheastUniversity2.1ABAQUS/CAE的组成（Components）主窗口的组成工具栏（Toolbar）环境栏（Contextbar）模型树（Modeltree）工具区（Toolboxarea）视图区（Viewport）提示区（Promptarea）信息区（Messagearea）和命令行接口（Commandlineinterface）SchoolofTransportation,SoutheastUniversity2.2ABAQUS/CAE中的分析模块（Modules）分析模块部件（Part）特性（Property）装配（Assembly）分析步（Step）相互作用（Interaction）载荷（Load）网格（Mesh）作业（Job）可视化（Visualization）草图（Sketch）SchoolofTransportation,SoutheastUniversity2.2ABAQUS/CAE中的分析模块（Modules）分析过程分析模块前处理ABAQUS/CAE或其它软件后处理ABAQUS/CAE或其它软件模拟ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit输入文件：job.inp输出文件：job.odb，job.datjob.res，job.filSchoolofTransportation,SoutheastUniversity2.3ABAQUS/CAE中的常用工具（Tools）查询（Query）数据点（Datum）剖分（Partition）集合（Set）与面（Surface）显示组（DisplayGroup）SchoolofTransportation,SoutheastUniversity实例1：路面结构的受力分析主要目的：熟悉ABAQUS/CAE中的常用工具。问题描述：具有五层结构的沥青路面，路面总厚度为69cm。在路面顶面作用标准行车荷载，即垂直压力0.7MPa，两荷载圆半径为1δ（10.65cm），圆心距为3δ（31.95cm）。模型深度取3m，宽度取6m。SMA134cm1400MPa0.35AC206cm1200MPa0.3沥青稳定碎石24cm1000MPa0.3水泥稳定碎石20cm1500MPa0.25级配碎石15cm土基0.35500MPaSchoolofTransportation,SoutheastUniversity实例1：路面结构的受力分析路面结构各层材料的特性如下：结构层材料名称厚度（cm）弹性模量E（MPa）泊松比μ表面层沥青玛蹄脂SMA414000.35中面层沥青混凝土AC20612000.3下面层沥青稳定碎石ATB2410000.3上基层级配碎石GM155000.35下基层水泥稳定碎石CTB2015000.25土基压实土SG－400.4实例1：路面结构的受力分析现场实例演示SchoolofTransportation,SoutheastUniversityABAQUS约定1：单位ABAQUS有限元程序中没有规定尺寸单位，需要用户自行定义一致的尺寸单位。常用的尺寸单位如下表所示（建议采用国际单位制SI或SI（mm））。SchoolofTransportation,SoutheastUniversityABAQUS约定1：单位QuantitySISI(mm)USUnit(ft)USUnit(inch)LengthmmmftinForceNNlbflbfMasskgtonne(103kg)sluglbfs2/inTimessssStressPa(N/m2)MPa(N/mm2)lbf/ft2psi(lbf/in2)EnergyJmJ(10–3J)ftlbfinlbfDensitykg/m3tonne/mm3slug/ft3lbfs2/in4SchoolofTransportation,SoutheastUniversityABAQUS约定2：自由度ABAQUS中的自由度（degreesoffreedom(dof)）规定如下：SchoolofTransportation,SoutheastUniversity3ABAQUS中的分析模型组成3.1ABAQUS分析过程前处理（ABAQUS/CAE）模拟计算（ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit）后处理（ABAQUS/CAE）前处理ABAQUS/CAE或其它软件后处理ABAQUS/CAE或其它软件模拟ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit输入文件：job.inp输出文件：job.odb，job.datjob.res，job.filSchoolofTransportation,SoutheastUniversity3.2ABAQUS分析模型的组成离散化的几何图形（Discretizedgeometry）单元截面属性（Elementsectionproperties）材料数据（Materialdata）载荷和边界条件（Loadsandboundaryconditions）分析类型（Analysistype）输出需求（Outputrequests）SchoolofTransportation,SoutheastUniversity4ABAQUS中的常用命令命令约定：在C:\Temp后输入abaqushelp，按Enter键回车，将显示当前版本ABAQUS所支持的所有命令（均以abaqus开头）。在下面的ABAQUS命令中，有以下约定：①黑体字（Boldface）部分为可选项。可选项位置不限，并可被简写；②默认选项下加下划线（）；③方括号（[]）之间的部分是可选的；④用竖线（|）隔开的部分是相互排斥的；⑤花括号（{}）之间的部分必须选择一个；⑥斜体字（italics）部分必须由用户给定一个值；⑦空格（blanks）作为选项之间的分隔符，不要在等号（=）之前或之后使用；⑧格式（option=value）可用格式（-optionvalue）代替。SchoolofTransportation,SoutheastUniversity4ABAQUS中的常用命令用于获取信息的命令（Executionprocedureforobtaininginformation）abaqus{help|information={environment|local|memory|release|status|support|system|all}[job=job-name]|whereami}最常用命令：abaqushelp（用来获取ABAQUS所有命令）SchoolofTransportation,SoutheastUniversity4ABAQUS中的常用命令用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit求解器的命令（ExecutionprocedureforABAQUS/StandardandABAQUS/Explicit）abaqusjob=job-name[analysis|datacheck|parametercheck|continue|convert={select|odb|state|all}|recover|syntaxcheck|information={environment|local|memory|release|status|support|system|all}][input=input-file][user={source-file|object-file}][oldjob=oldjob-name][fil={append|new}][globalmodel={resultsfile-name|outputdatabasefile-name}][cpus=number-of-cpus][parallel={domain|loop][domains=number-of-domains][mp_mode={mpi|threads}][standard_parallel={all|solver}][memory=memory-size]interactive|background|queue=[queue-name][after=time][double][scratch=scratch-dir][output_precision={single|full}]SchoolofTransportation,SoutheastUniversity输入文件（*.inp）的格式约定关键字行“*”开始，后紧跟关键字和必要参数*Element，type=T2D2续行标志符，“，”*Element，type=T2D2,ELSET=FRAME关键字行中可存在空格*Element，type=T2D2SchoolofTransportation,SoutheastUniversity输入文件（*.inp）的格式约定数据行必须经跟关键字行*NODE101，0.，0.，0.102，1.，0.，0.数据行中可存在空格101，0.，0.，0.101，0.，0.，0.有限单元和刚体SchoolofTransportation,SoutheastUniversity3.1单元（element）的表征单元簇（Family）自由度（Degreesoffreedom，与单元族直接相关）节点数（Numberofnodes）数学描述（Formulation）积分（Integration）SchoolofTransportation,SoutheastUniversityABAQUS常用单元簇SchoolofTransportation,SoutheastUniversityABAQUS常用单元簇单元名字开始的字母S4R壳单元C3D8I实体单元CINPE4无限单元B31梁单元SchoolofTransportation,SoutheastUniversityABAQUS自由度约定1、2、31、2、3方向的平动4、5、