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1、Abaqus基本操作中文教程目录1Abaqus软件基本操作31.1常用的快捷键31.2单位的一致性31.3分析流程九步走31.3.1 几何建模（Part）41.3.2 属性设置（Property） 51.3.3 建立装配体（Assembly） 61.3.4 定义分析步（Step） 71.3.5 相互作用 （Interaction） 81.3.6 载荷边界（Load）101.3.7 划分网格（Mesh）121.3.8 作业（Job）151.3.9 可视化（Visualization）161 Abaqus软件基本操作1.1常用的快捷键。旋转模型一Ctrl+Alt+鼠标左键t十 平移模型一Ctrl+
2、Alt+鼠标中键J缩放模型一 Ctrl+Alt+鼠标右键1.2单位的一致性CAE软件其实是数值计算软件，没有单位的概念，常用的国际单位制如下表1所示，建议采用SI (mm)进行建模。国际单位制SI (m)SI (mm)长度mmm力NN质量kgt时间ss应力Pa (N/m2)MPa (N/mm2)质量密度kg/m3t/mm3加速度m/s2mm/s2例如，模型的材料为钢材，采用国际单位制SI (m)时，弹性模量为2.06e11N/m2，重力加速度9.800 m/s2，密度为7850 kg/m3，应力Pa；采用国际单 位制SI (mm)时，弹性模量为2.06e5N/mm2，重力加速度9800 mm/
3、s2，密度为 7850e-12 T/mm3，应力 MPa。1.3分析流程九步走几何建模(Part) 一属性设置(Property) 一建立装配体(Assembly) 一定 义分析步(Step) 相互作用(Interaction) 一载荷边界(Load) 一划分网格(Mesh) 一作业(Job) 一可视化(Visualization)以上给出的是软件常 规的建模和分析的流程， 用户可以根据自己的建模 习惯进行调整。另外，草 图模块可以进行参数化建 模，建议用户可以参考相 关资料进行学习。1.3.1几何建模（Part）关键步骤的介绍：部件短311）导入Pro/E等CAD软件建好的模型后，另存成ig
4、es、sat、step等格式；然后导入Abaqus可以直接用，实体模型的导入通常采用sat格式文件导入。部件（Part）创建简单的部件建议直接在abaqus中完成创建，复杂的可以借助Pro/E或者Solidworks等专业软件进行建模，然后导入。笞、I如H模块专有他！特征修改,删除等，很少用到A 线、面,体分割工具，辅助网格划分 凶叩!& 基准点，残，面及坐标系等，孑.r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：理立泮I常用按键的说明:/M9率模玦:|丫部件 1 模型：| Mcdel-1 二【刈2)+皆季1
5、.3.2 属性设置（Property）id急- :Pmgitv模块专有国:二特征修改.删除等，很少用到2 见网格划分部分g f 7定义材料属性J创建截面属性L分配截面属性二1 基准点、线.面及坐标系等1.3.3建立装配体（Assembly）拓;，装配体模块专有 J伊,:特征修改、删除等，很少用到:见网格划分部分-基准点,魏.面及坐标系等一个模型Models能包含一个装配件Assembly, -个部件PHTt可以被多次调用来组装成装配件，定 义裁荷、边界条件、相互作用等操作都在装配件的 基础L进行匚谜:模块：装配Model-1VIni ：alV分析步:-创建实例二:独立网格在卖例上）(XV?)
6、+ -人，一 -%部件Chiban Chiban-Copy可以选择多个部件进行装配1DingJ i a j i nt anJ i aji nb:tl-C up J实例类型确定应用取消注意：要改变一个非独立实例网格，您必须编蜀其部件的网格.从其它的实例自动偏移部件实例的显示控制:其中： 实例类型中的独立（网格 在实例上），耗用内存较多， 生成的inp文件也较大。 编号1和2分别是线性阵 列和辐射阵列，可以对实例 进行批量生成； 编号3和4分别是平移和 旋转； 编号5是平移到，该命令 只能用于实体模型； 编号6是定位，常用：面平行，面匹配，边平行;边共线，共轴，点重合;坐标系平行；编号7为合并/剪
7、切来生成 新的部件，这个命令可以将 导入的多个部件合并成一个 整体。替换：在区域1选择部件后，点击此按钮，则仅显示选中的部件；添加：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。删除：在区域3选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被隐藏。装配37L Im Hm! ;项垒几面3单拮芸装手附集衰素元 统点H 部何 元点陛配考加面7：=；诅2hu4Mi.Eiiii-LChi bin-1 Chibmi-CoplJiijLiitanrlJi ij l utiTi-C op 厂 1Ji 立j Intirrli-ad-Z Ji 4j LnbarrlTid-S | JI aj l a
8、harrl -md-4Ji ij l tlirr -r-ad-5Ji j intirrlTad-SJi 4j Lmiri-】 Fd-rJl xi l:dXuy1 -r kd-QJi 4J Lul-iTi-C 吁厂一史】卜2Ji tj LnlirrC 呼厂 l-rmdrSJi ij Lntarr-C 四厂r：sd-4Jl xj tntmct-C Dpjr1raid-5Ji ij Lul-iTi-C 峥厂Ji 4j intirrC 呼厂 l-rmdrT禹制I口中的项目对视口内客和所心仃_亍EgLQ心携作3巨I P丁吞对. 1选后簇另存为关闭.1.3.4定义分析步（Step）名称：Stcp-Z类坦：
9、导方，通用莒不信皂些 Kif蜒! I住，自对C醍ft-U唾E、切壬q创建分析步rx名称：己七丝-1在选定项目后插入新的会析步Ini ti ：11St epl公析步类型：通用通用温度-位稚耦ee 直接循环I 姓摄动动力，勇式地应力静力，通用静态，Riks 粘性.继续.职消I关键点：i|在静力，通用的基本设置I |中，有是否打开几何非线性! I的选项。|I 几何非线性的特点是结| I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I |仍保持为线弹性状态，但是! I结构的几何方程必须建立| I于变形后的状态，以便考虑| !变形对平衡的影响。 !|增量选项中，类型通
10、常使I |用自动；初始增量步大小可I |选为：0.01，建议不要太大。|1.3.5 相互作用 （Interaction）首先需要定义相互作用的属性，主要包括法向接触属性和切向的摩擦属性， 关键步骤如下所示:相互作用V 模型：| Model-1创建相互作用且性名称:寡疽* 缝续二接触膜条件 空腔辐射 声学阻抗 入射波 激励器/隹感器四aY 1也僵/IntFrup-l取消-M检触JK性洌 i单元类型选为六面体一阶I I单元C3D81时，能够很好的解I I决接触问题。当无法划分六面 I体单元网格，可以使用修正的I 四面体二次单元（C10M）兰I然后创建相互作用，定义接触，包括主面、从面、滑动公式、从
11、面位置调整、接触属性、接触面距离和接触控制等，需要注意的关键点有以下几个：主面和从面用作互创建相互作用3辛i 祢，4+折步：Initial V步骤：司用于所选5折步的类型 通用接勘Standard)表面与表面按触(Standard)自质触 Standard?IFJM袈绞生长彳盾年时称(Stemiard)弹性基毗激励器/此处的含义是：如果从面节点取消继续.名称：Int-1类型：表面与表面接励Cstajii-ard)电折步Ini ti a1N主表面巳拾职 。.it? FT罪职)W 沿瑚式：%有限滑右匚由治藩 艮* 上表面-表而外亏司溷主表由平沿度：。;仲币、=i.心状胜生：，从苹门忌正 花舶白阳(
12、3强沽才可札筌点原面调坚表面平酒泣SS I喧C H 土局也与I与主面的距离小于此数值，AbaqusI将调整这些节点的初始坐标，使其!与主面的距离为0。1邛曲用向E： IntFrop-l 暑选项:底的控司默认】虫三不工书丁h谓嫁雌定容是：u定义的接触对由主面和从面构成，在接触模拟中，接触方向总是主面的 法线方向，从面上的节点不会穿越主面，但主面上的点可以穿越从面。主次 面的选择原则如前面文本框所示。 有限滑移和小滑移有限滑移：两个接触面之间可以有任意的相对滑动，在分析中需要不断 的判定从面的节点和主面的哪一部分发生接触，因此计算的代价较大，同时 要求主面是光滑的，即每个节点有唯一的法线方向。小滑
13、移：两个接触面之间只有很小的相对滑动，滑动量的大小只是单元 尺寸的一小部分，在分析的开始就确定了从面节点和主面的哪一部分发生了 接触，在整个分析过程中这种接触关系不会再发生变化。因此，小滑移的计 算代价小于有限滑移。离散化方法：主要有点对面和面对面两种算法。其中面对面的应力结果的精度较高，并且可以考虑板壳和膜的初始厚度，但在有些情况下计算代价比较大。谨慎地定义摩擦系数对摩擦的计算会增大收敛的难度，摩擦系数越大，就越不容易收敛，因此， 如果摩擦对分析结果的影响不大，例如摩擦面之间没有大的滑动，可以尝试令 摩擦系数为0。abaqus提供了自动查找接触对的功能，在工具栏中，选择以下按键：【相互 作用
14、】一【查找接触对】。常用的约束类型有：绑定、刚体、耦合和MPC约束。模块：忆相互作用一* 模型：勇创建参照点，通过参照 点与施加荷载或约束绑定约束：| 模型中的两个面被牢固的粘结在一起，I !在分析过程中不再分开，被绑定的两个面I !可以有不同的几何形状和网格。!I刚体约束：;! 在模型的某个区域和一个参考点间建| I立刚性连接，此区域变为一个刚体，各节I I点之间相对位置在分析过程中保持不变。I !耦合约束：!I 在模型的某个区域和一个参考点间建! |立约束。;|MPC约束：|I 用来定义多点约束，类似主要包括:梁、I I绑定、链接、铰接和关节等类型，在实体I !模型施加荷载和边界的时候，常
15、用的是刚| I性梁类型。!I的面或线建立约束。1.3.6载荷边界（Load）注意的关键点：在对计算模型进行荷载施加的时候，要注意荷载的施加方向，通常需要建立局部坐标系，荷载的数值大小应该与前面章节的单位制吻合;为了能够与sap2000、midas这类有限元软件更好的衔接，建议荷载和边 界约束都施加在杆件的截面中心位置。通过在截面中心位置建立参照点RP， 将参考点RP与杆件截面建议耦合约束或者MPC刚性梁约束。采用整个截面施加约束与建立参考点施加约束相比，当约束为固结时， 以上两种方法是相同的；当边界约束为铰接时，在截面划分网格后的多个 节点上施加铰接约束，则截面的转动会受到限制，实际产生了刚接
16、的效果。 因此建议采用第二种方法对截面进行约束的施加。钢理通界条件物;步舞:分祈步:垢辑载有模型:Mcdel-l分析步：p类型：另析步:区域：Load.-L集中力Step-!薛力通用已拾取）原坐标系全局）岳A普布：一致cn：CP2:CP3:-1. TE+007幅值：CRamp） v跟随结点旋转注意：将要施加于每个结点的力.确定1.3.7划分网格 （Mesh）网格划分需要注意的关键点：单元的形状，四边形单元（二维区域）和六面体单元（三维区域）可以 用较小的计算代价得到较高的精度，因此尽可能选择这两种单元； Mesh模块专有特征修改.删除等，很少用到-绶、面、体分割工具，辅助网格划分-基准点、线,
17、面及坐标系等拓扑修改等，辅助网格划分囤姝原为务法赊|Partition割，化复为简拓扑修曹该省就省Ml- If.【XX网格密度网格划分网格质量检查i国侦嘎岛爵犯鉴II拆分几何元素的方法有以下六种:I；（1）定义切割平面I一点一法线；三点；一点一边。；（2）用基准平面切割|（3）用延伸面切割I （4）拉伸或扫掠边进行切割网将控制属性单元建状衣面建。六面荏为主。四面体。楔形技术篇法o中性轴筐法圆盆小化洌格辿渡-Q-进阶算健0在含国勺地方使，用映射网格I重新定乂扫掠路径.确定 I默认恒指派堆叠方向.眼消I（5）选定边界边形成切割面I（6）对体的表面进行草绘切割11组装后的模型中，不同颜色代表该区域j
18、II可以采用哪种网格划分技术。具体可参考| ，abaqus有限元分析实例详解第二章网格|划分部分。III 如果某个区域的显示为橙色，表明无法使用目前赋予它的网格划分技术 来生成网格。当模型复杂时，往往不能直接采用结构化网格或扫略网格，这是 可以首先把实体模型分割为几个简单的区域，然后再划分结构化网格或扫略网 格。当某些区域过于复杂，不得不采用自由网格（即四面体单元）时，一般应 选择带内部节点的二次单元来保证精度； 通过分割还可以更好地控制单元的位置和密度，对所关心的区域进行网 格细化，或者为不同的区域赋予不同的单元类型。这样可以节省计算所花费的 成本，得到更为理想的计算结果。 在模型进行初算或
19、者计算机配置不高时，可以选用大一些的网格，这样 可以节约计算所需的时间，同时可以快速的了解模型的应力分布情况。 对模型中存在的一些小的倒角面，可以运用虚拟拓扑中的合并面才进行 修改，保证模型在该区域网格划分的顺利进行。IL河上二 选择三维实体单元类型的基本原则：对于三维区域，尽可能采用结构化网格划分或扫掠网格划分技术，从而 得到六面体单元网格，减小计算代价，提高计算精度。当几何形状复杂时，也 可以在不重要的区域使用少量楔形单元。A如果使用了自由网格划分技术，Tet单元类型应选择二次单元，可以选 择C3D10，但如果有大的塑性变形，或模型中存在接触，而且使用的是默认的 硬接触关系，则也应选择修正
20、的Tet单元C3D10M。对于应力集中问题，尽量不要使用线性减缩积分单元，可使用二次单元 来提高精度。对于弹塑性分析，如果材料是不可压缩性的（例如金属材料），使用二 次完全积分单元（C3D20）容易产生体积自锁。建议使用的单元：线性减缩积分 单元（C3D8R）、非协调单元（C3D8I），以及修正的二次四面体单元（C3D10M）。 如果使用二次减缩积分单元（C3D20R），当应变大于20%40%时，需要划分足 够密的网格。如果模型中存在接触或大的扭曲变形，则应使用线性六面体单元 以及修正的二次四面体单元，而不能使用其它的二次单元。对于以弯曲为主的问题，如果能够保证在所关心的部位的单元扭曲较 小，
21、使用非协调单元可以得到非常精确的结果。：分别是全局网格尺寸指定和指定边上网格数量。部件网格划分、局部网格划分、删除网格。扁| 在网格划分结束后，需要进行| I检查网格，其中橙色区域为错误网| !格，黄色区域为警告网格。点高亮； I按钮可以在模型中显示错误和警告| !网格，要保证错误网格数量为0， I 警告的网格数量越少越好。 III1.3.8 作业（Job）区StL g伺 V 41址 iMfrt: KdtLdl Istt : ws健：Ik&l-L刊折强序 ilLqizTSt mdxrd眼L贼质响鬲?.并行filt内存内存汁吧毕位：j亡协整闻吞前目她 |防*| 皿 OiB）OSJgtes 加 j
22、用THasroffiMftTtraw W0BiHVBC+WIB 内芹酒 -| 创建作业，为了加快计算! !的速度，可以将内存选项中，| !用于预处理和分析的最大内| !存比例调大（比如95%）；并| |行选项中可以使用多个处理I |器进行参与结构模型的计算| !分析。rwi辑块：片作业 V 模型：| ModEl-lV 分析步：|/niti丑（S）作业管理程区其中，监控用于查看预算的状况，姑果用于进入后处理模块，查看计算结果。1.3.9 可视化(Visualization)控制选项模型显示动画坐标系-图表相关剖面相关模决：I* DUB： | * ? ： /MAQUS-SUrtlB. 1L anczhu-j i QI廊王g事口珪.塑性应素芳星口珪阿 萼散塑性应卖 miw回|即互作用Jj15 Nap.1 Lu. KF1 RF2 EF3* 口肺反作用加鼻ft，KF Hacni bid*橱面点：此号泓茴却帖rra-.以上给出的是绘制荷载-挠度曲线时常用到的操作步骤，建议将得到的数据点复制到excle中进行处理得到样式比较美观的曲线图。在以下的例子中会详细进行介绍。
