石亦平ABAQUS有限元分析实例详解之读后小结-完整版

目 录

第一章 ABAQUS 简介 .................................................................................................................1

第二章 ABAQUS 基本使用方法 .................................................................................................1

第三章线性静力分析实例.........................................................................................................6

第四章 ABAQUS 的主要文件类型 ...........................................................................................8

第五章接触分析实例...................................................................................................................9

第六章弹塑性分析实例.............................................................................................................13

第七章热应力分析实例.............................................................................................................15

第八章多体分析实例.................................................................................................................16

第九章动态分析实例.................................................................................................................17

第十章复杂工程分析综合实例.................................................................................................20

石亦平《ABAQUS 有限元分析实例详解》之读后小结

第一章 ABAQUS 简介

[1] (pp7)在[开始] →[程序] →[ABAQUS 6.5-1]→[ABAQUS COMMAND],DOS 提示符下输入命令

Abaqus fetch job =

可以提取想要的算例 input 文件。

第二章 ABAQUS 基本使用方法

[2] (pp15)快捷键:Ctrl+Alt+左键来缩放模型;Ctrl+Alt+中键来平移模型;Ctrl+Alt+右键来旋转模型。

(pp16) ABAQUS/CAE不会自动保存模型数据,用户应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外丢 失。

[3] (pp17)平面应力问题的截面属性类型是 Solid (实心体)而不是 Shell (壳)。

ABAQUS/CAE推荐的建模方法是把整个数值模型(如材料、边界条件、载荷等)都直接定义在几 何模型上。载荷类型 Pressure 的含义是单位面积上的力,正值表示压力,负值表示拉力。

[4] (pp22)对于应力集中问题,使用二次单元可以提高应力结果的精度。

[5] (pp23) Dismiss和 Cancel 按钮的作用都是关闭当前对话框,其区别在于:前者出现在包含只读数据

的对话框中;后者出现在允许作出修改的对话框中,点击 Cancel 按钮可关闭对话框,而不保存所 修改的内容。

[6] (pp26)每个模型中只能有一个装配件,它是由一个或多个实体组成的,所谓的“实体”(instance )

是部件(part )在装配件中的一种映射,一个部件可以对应多个实体。材料和截面属性定义在部件 上,相互作用(interaction )、边界条件、载荷等定义在实体上,网格可以定义在部件上或实体上, 对求解过程和输出结果的控制参数定义在整个模型上。

[7] (pp26) ABAQUS/CAE中的部件有两种:几何部件(native part)和网格部件(orphan mesh part)。

创建几何部件有两种方法:(1)使用 Part 功能模块中的拉伸、旋转、扫掠、倒角和放样等特征来 直接创建几何部件。(2)导入已有的 CAD 模型文件,方法是:点击主菜单 File →Import →Part 。 网格部件不包含特征,只包含节点、单元、面、集合的信息。创建网格部件有三种方法:(1)导 入 ODB 文件中的网格。(2)导入 INP 文件中的网格。(3)把几何部件转化为网格部件,方法是: 进入 Mesh 功能模块,点击主菜单 Mesh →Create Mesh Part。

[8] (pp31)初始分析步只有一个,名称是 initial ,它不能被编辑、重命名、替换、复制或删除。在初始

分析步之后,需要创建一个或多个后续分析步,主要有两大类:

(1)通用分析步(general analysis step)可以用于线性或非线性分析。常用的通用分析步包含以下 类型:

— Static, General: ABAQUS/Standard静力分析

— Dynamics, Implicit: ABAQUS/Standard隐式动力分析

石亦平《ABAQUS 有限元分析实例详解》之读后小结

— Dynamics, Explicit: ABAQUS/ Explicit显式动态分析

(2)线性摄动分析步(linear perturbation step)只能用来分析线性问题。在 ABAQUS/Explicit中不 能使用线性摄动分析步。在 ABAQUS/Standard中以下分析类型总是采用线性摄动分析步。

— Buckle:线性特征值屈曲。

— Frequency:频率提取分析。

— Modal dynamics:瞬时模态动态分析。

— Random response:随机响应分析。

— Response spectrum:反应谱分析。

— Steady-state dynamics:稳态动态分析。

[9](pp33)在静态分析中,如果模型中不含阻尼或与速率相关的材料性质, “时间”就没有实际的物理

意义。为方便起见,一般都把分析步时间设为默认的 1。每创建一个分析步,ABAQUS/CAE就会

自动生成一个该分析步的输出要求。

[10](pp34)自适应网格主要用于 ABAQUS/Explicit以及 ABAQUS/Standard中的表面磨损过程模拟。

在一般的 ABAQUS/Standard分析中,尽管也可设定自适应网格,但不会起到明显的作用。Step 功 能模块中,主菜单 Other →Adaptive Mesh Domain和 Other →Adaptive Mesh Controls分别设

置划分区域和参数。

[11](pp37)使用主菜单 Field 可以定义场变量(包括初始速度场和温度场变量)。有些场变量与分析

步有关,也有些仅仅作用于分析的开始阶段。使用主菜单 Load Case可以定义载荷状况。载荷状

况由一系列的载荷和边界条件组成,用于静力摄动分析和稳态动力分析。

[12](pp42)独立实体是对部件的复制,可以直接对独立实体划分网格,而不能对相应的部件划分网格。

非独立实体是部件的指针,不能直接对非独立实体划分网格,而只能对相应的部件划分网格。由网 格部件创建的实体都是非独立实体。

[13](pp45)Quad 单元(二维区域内完全使用四边形网格)和 Hex 单元(三维区域内完全使用六面体

网格)可以用较小的计算代价得到较高的精度,因此应尽可能选择这两种单元。

[14](pp45)结构化网格和扫掠网格一般采用 Quad 单元和 Hex 单元,分析精度相对较高。因此优先选

用这两种划分技术。使用自由网格划分技术时,一般来说,节点的位置会与种子的位置相吻合。使 用结构化网格和扫掠网格划分技术时,如果定义了受完全约束的种子,划分可能失败。

[15](pp45)划分网格的两种算法:

中性轴算法(Medial Axis):

(1)中性轴算法(Medial Axis)更易得到单元形状规则的网格,但网格与种子的位置吻合得较差。

(2)在二维区域中,使用此算法时选择 Minimize the mesh transition(最小化网格的过渡)可提

高网格质量,但更容易偏离种子。当种子布置得较稀疏时,使用中性轴算法得到的单元形状更

规则。

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第一章 ABAQUS 简介 .................................................................................................................1

第二章 ABAQUS 基本使用方法 .................................................................................................1

第三章线性静力分析实例.........................................................................................................6

第四章 ABAQUS 的主要文件类型 ...........................................................................................8

第五章接触分析实例...................................................................................................................9

第六章弹塑性分析实例.............................................................................................................13

第七章热应力分析实例.............................................................................................................15

第八章多体分析实例.................................................................................................................16

第九章动态分析实例.................................................................................................................17

第十章复杂工程分析综合实例.................................................................................................20

石亦平《ABAQUS 有限元分析实例详解》之读后小结

第一章 ABAQUS 简介

[1] (pp7)在[开始] →[程序] →[ABAQUS 6.5-1]→[ABAQUS COMMAND],DOS 提示符下输入命令

Abaqus fetch job =

可以提取想要的算例 input 文件。

第二章 ABAQUS 基本使用方法

[2] (pp15)快捷键:Ctrl+Alt+左键来缩放模型;Ctrl+Alt+中键来平移模型;Ctrl+Alt+右键来旋转模型。

(pp16) ABAQUS/CAE不会自动保存模型数据,用户应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外丢 失。

[3] (pp17)平面应力问题的截面属性类型是 Solid (实心体)而不是 Shell (壳)。

ABAQUS/CAE推荐的建模方法是把整个数值模型(如材料、边界条件、载荷等)都直接定义在几 何模型上。载荷类型 Pressure 的含义是单位面积上的力,正值表示压力,负值表示拉力。

[4] (pp22)对于应力集中问题,使用二次单元可以提高应力结果的精度。

[5] (pp23) Dismiss和 Cancel 按钮的作用都是关闭当前对话框,其区别在于:前者出现在包含只读数据

的对话框中;后者出现在允许作出修改的对话框中,点击 Cancel 按钮可关闭对话框,而不保存所 修改的内容。

[6] (pp26)每个模型中只能有一个装配件,它是由一个或多个实体组成的,所谓的“实体”(instance )

是部件(part )在装配件中的一种映射,一个部件可以对应多个实体。材料和截面属性定义在部件 上,相互作用(interaction )、边界条件、载荷等定义在实体上,网格可以定义在部件上或实体上, 对求解过程和输出结果的控制参数定义在整个模型上。

[7] (pp26) ABAQUS/CAE中的部件有两种:几何部件(native part)和网格部件(orphan mesh part)。

创建几何部件有两种方法:(1)使用 Part 功能模块中的拉伸、旋转、扫掠、倒角和放样等特征来 直接创建几何部件。(2)导入已有的 CAD 模型文件,方法是:点击主菜单 File →Import →Part 。 网格部件不包含特征,只包含节点、单元、面、集合的信息。创建网格部件有三种方法:(1)导 入 ODB 文件中的网格。(2)导入 INP 文件中的网格。(3)把几何部件转化为网格部件,方法是: 进入 Mesh 功能模块,点击主菜单 Mesh →Create Mesh Part。

[8] (pp31)初始分析步只有一个,名称是 initial ,它不能被编辑、重命名、替换、复制或删除。在初始

分析步之后,需要创建一个或多个后续分析步,主要有两大类:

(1)通用分析步(general analysis step)可以用于线性或非线性分析。常用的通用分析步包含以下 类型:

— Static, General: ABAQUS/Standard静力分析

— Dynamics, Implicit: ABAQUS/Standard隐式动力分析

石亦平《ABAQUS 有限元分析实例详解》之读后小结

— Dynamics, Explicit: ABAQUS/ Explicit显式动态分析

(2)线性摄动分析步(linear perturbation step)只能用来分析线性问题。在 ABAQUS/Explicit中不 能使用线性摄动分析步。在 ABAQUS/Standard中以下分析类型总是采用线性摄动分析步。

— Buckle:线性特征值屈曲。

— Frequency:频率提取分析。

— Modal dynamics:瞬时模态动态分析。

— Random response:随机响应分析。

— Response spectrum:反应谱分析。

— Steady-state dynamics:稳态动态分析。

[9](pp33)在静态分析中,如果模型中不含阻尼或与速率相关的材料性质, “时间”就没有实际的物理

意义。为方便起见,一般都把分析步时间设为默认的 1。每创建一个分析步,ABAQUS/CAE就会

自动生成一个该分析步的输出要求。

[10](pp34)自适应网格主要用于 ABAQUS/Explicit以及 ABAQUS/Standard中的表面磨损过程模拟。

在一般的 ABAQUS/Standard分析中,尽管也可设定自适应网格,但不会起到明显的作用。Step 功 能模块中,主菜单 Other →Adaptive Mesh Domain和 Other →Adaptive Mesh Controls分别设

置划分区域和参数。

[11](pp37)使用主菜单 Field 可以定义场变量(包括初始速度场和温度场变量)。有些场变量与分析

步有关,也有些仅仅作用于分析的开始阶段。使用主菜单 Load Case可以定义载荷状况。载荷状

况由一系列的载荷和边界条件组成,用于静力摄动分析和稳态动力分析。

[12](pp42)独立实体是对部件的复制,可以直接对独立实体划分网格,而不能对相应的部件划分网格。

非独立实体是部件的指针,不能直接对非独立实体划分网格,而只能对相应的部件划分网格。由网 格部件创建的实体都是非独立实体。

[13](pp45)Quad 单元(二维区域内完全使用四边形网格)和 Hex 单元(三维区域内完全使用六面体

网格)可以用较小的计算代价得到较高的精度,因此应尽可能选择这两种单元。

[14](pp45)结构化网格和扫掠网格一般采用 Quad 单元和 Hex 单元,分析精度相对较高。因此优先选

用这两种划分技术。使用自由网格划分技术时,一般来说,节点的位置会与种子的位置相吻合。使 用结构化网格和扫掠网格划分技术时,如果定义了受完全约束的种子,划分可能失败。

[15](pp45)划分网格的两种算法:

中性轴算法(Medial Axis):

(1)中性轴算法(Medial Axis)更易得到单元形状规则的网格,但网格与种子的位置吻合得较差。

(2)在二维区域中,使用此算法时选择 Minimize the mesh transition(最小化网格的过渡)可提

高网格质量,但更容易偏离种子。当种子布置得较稀疏时,使用中性轴算法得到的单元形状更

规则。


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