abaqus技巧--精選文檔

1、三維結構的結構化網格劃分 structure對于三維結構，只有模型區(qū)域滿足以下條件，才能被劃分為結構化網格：沒有孔洞、孤立的面、孤立的邊、孤立的點；面和邊上的弧度值應該小于90；三維區(qū)域內的所有面必須要保證可以運用二維結構化網格劃分方法；保證區(qū)域內的每個頂點屬于三條邊；必須保證至少有四個面（如果包含虛擬拓撲，必須僅包含六條邊）；各面之間要盡可能地接近90，如果面之間的角大于 150，就應該對它進行分割；若三維區(qū)域不是立方體，每個面只能包含一個小面，若三維區(qū)域是立方體，每個面可以包含一些小面，但每個小面僅有四條邊，且面被劃分為規(guī)則的網格形狀。三維結構的掃略網格劃分Sweep （掃略網格劃分技術）

2、對于三維結構，只有模型區(qū)域滿足以下條件，才能被劃分為掃略網格：連接起始面和目標面的的每個面（稱為連接面）只能包含一個小面，且不能含有孤立的邊或點；目標面必須僅包含一個小面，且沒有孤立的邊或點；若起始面包含兩個及兩個以上的小面，則這些小面間的角度應該接近180；每個連接面應由四條邊組成，邊之間的角度應接近90；每個連接面與起始面、目標面之間的角度應接近90；如果旋轉體區(qū)域與旋轉軸相交，就不能使用掃略網格劃分技術；如果被劃分區(qū)域的一條或多條邊位于旋轉軸上，ABAQUS/CAE不能用六面體或楔形單元對該區(qū)域進行掃略網格劃分，而必須選擇 Hex-dominated形狀的單元；當掃略路徑是一條封閉的樣條

3、曲線時，該樣條曲線必須被分割為兩段或更多。 總結 （1 ）對于不能采用結構化技術（Structured）和掃略技術（Sweep ）進行網格劃分的復雜結構，用戶可以運用 Partition 工具將其分割成形狀較為簡單的區(qū)域，并對這些區(qū)域進行結構化或掃略網格劃分。如果模型不容易分割或分割過程過于繁雜，用戶可以選用自由網格劃分技術（Free ）。本章將通過例 7-2 詳細介紹這兩種操作過程。 （2 ）采用映射網格劃分（Mapped meshing）能得到高質量的網格，但 ABAQUS/CAE不能直接采用映射網格劃分技術，只能通過 Use mapped meshing where appropriat

4、e選項讓程序選擇映射網格劃分的區(qū)域。在以下幾種情況下，用戶可以選擇該項進行映射網格劃分：2D+ Quad/Quad-dominated + Free + Advancing front（采用自由網格劃分技術和進階算法，對二維結構劃分四邊形或四邊形占優(yōu)的單元）、2D + Tri +Free 、3D + Hex/Hex-dominated + Sweep + Advancing front、3D + Tet +Free。 （3 ）中軸算法（Medial axis）和進階算法（Advancing front）是主要的 ABAQUS網格劃分算法，有四種單元形狀（Element Shape）和網格劃分技

5、術（Technique）的組合能選用這兩種算法：2D + Quad + Free 和3D + Hex + Sweep 默認選擇中軸算法，2D + Quad-dominated + Free和3D + Hex-dominated + Sweep默認選擇進階算法。對于不同的模型，用戶應該比較這兩種算法，得到合適的網格。 下面總結一些獲得高質量網格的參數設置。u 1.盡量采用結構化（Structured）或掃略（Sweep ）網格劃分技術對三維實體模型劃分六面體單元。如果單元扭曲較小，建議選用計算精度和效率都高的非協調模式單元；否則選用二次六面體單元。 2.若采用掃略技術劃分網格，中軸（Medial

6、 axis）算法和進階（Advancing front）算法的選擇沒有統一的標準，用戶需要針對實際模型進行嘗試。一般情況下，選擇中軸算法包含的Minimize the mesh transition項或進階算法包含的 Use mapped meshing where appropriate項，可以提高網格質量。3.若復雜模型的分割過程過于耗時，用戶可以選用二次四面體單元劃分網格。建議讀者選擇Use mapped tri meshing on bounding faces where appropriate 項，如前所述，ABAQUS/CAE會對形狀簡單的面選用映射網格劃分，通?？梢蕴岣呔W格質量

7、（參見例7-2）。另外，若模型的網格密度足夠且重點分析區(qū)域位于邊界，用戶可以選擇Increase size of interior elements 項來增加內部單元的尺寸，提高計算效率。 4.網格密度是協調計算精度和計算效率的重要參數，但合適的網格密度往往需要根據具體模型而定。一般情況下，用戶可以在重點分析區(qū)域和應力集中區(qū)域加密種子，其他區(qū)域可以設置相對較稀疏的種子；如果需要控制一些邊界區(qū)域的節(jié)點位置，可以在設置邊種子時進行約束（參見例7-1）。線性靜力學分析實例線性靜力學問題很容易求解，往往用戶更關心的是計算精度和求解效率，希望在獲得較高精度的前提下盡量縮短計算時間，特別是大型模型。這主要

8、取決于網格的劃分，包括種子的設置、網格控制和單元類型的選取。如第7 章中的介紹，應盡量選用精度和效率都較高的二次四邊形/ 六面體單元，在主要的分析部位設置較密的種子；若主要分析部位的網格沒有大的扭曲，使用非協調單元（如 CPS4I、C3D8I ）的性價比很高。對于復雜模型，可以采用分割模型的方法劃分二次四邊形/ 六面體單元；有時分割過程過于繁瑣，用戶可以采用精度較高的二次三角形/四面體單元進行網格劃分具有下列特點的問題才適于進行線性瞬態(tài)動力學分析： 1、系統應該是線性的：線性材料特性，無接觸條件，無非線性幾何效應。 2、響應應該只受較少的頻率支配。當響應中各頻率成分增加時，例如撞擊和沖擊問題，

9、振型疊加技術的有效性將大大降低。 3、載荷的主要頻率應在所提取的頻率范圍內，以確保對載荷的描述足夠精確。 4、由于任何突然加載所產生的初始加速度應該能用特征模態(tài)精確描述。 5、系統的阻尼不能過大。 接觸1、 在接觸分析模擬中一般最好在那些將會構成從面的模型部分使用一階單元，使用二階單元可能會出現問題，這是由接觸算法決定的。其中線性減縮積分單元（C3D8R）和非協調單元（C3D8I ）都適合進行接觸分析，而修正的二階四面體單元（C3D10M ）是為了應用于復雜的接觸模擬問題而設計的，在模型復雜的接觸分析中推薦使用，但是計算時間也大大增加。 2、 網格密度的考慮一般來講，網格較粗的面作為主面，網格

10、較細的面作為從面。3、 穩(wěn)定的接觸關系的建立在做接觸分析的相關案例時，一般都先定義一個分析步（或者幾個）施加很小的載荷，讓各個零部件之間的接觸關系平穩(wěn)地建立起來，之后再建立一個或多個分析步把全部載荷施加到求解模型上，這樣雖然增加了更多的分析步，但是減少了收斂的困難，提高了求解效率。特別是在過盈接觸分析的案例中，更應該注意多分析步的應用。 4、 接觸主從面的定義在定義接觸對中的主從表面時，一般選擇剛度較大的面作為主面，這里的剛度不僅指材料的特性，還要考慮分析模型結構的剛度。解析面或者由剛性單元構成的面必須作為主面。主從表面的定義體現在網格密度上，從面的網格應該比主面更加細密，如果主從表面的網格密

11、度大致相等，那么柔性材料的表面應該作為從面。無論是主面還是從面，發(fā)生接觸的部位應盡量圓滑過渡，不要有尖銳的特征存在。一對接觸面的法向方向應該相反，即主面和從面在幾何位置上沒有發(fā)生重疊。這在接觸分析中要特別注意，否則可能會導致計算不收斂。分割作用對部件進行分割的目的一般來說有三個方面，第一是將復雜的幾何部件分割成相對較簡單的區(qū)域，以便于高質量的四邊形或六面體單元的施加；第二是便于部件局部或者整體區(qū)域的網格密度控制；第三是便于對部件分割的不同區(qū)域施加不同類型的單元。 網格劃分的部分可以放在定義部件裝配后面完成，這里作者放到定義部件裝配前面完成，主要是因為一般來說，如果各個部件先定義裝配，之后再定義

12、網格劃分，則在后續(xù)模型網格劃分時為了得到較好的網格質量都會進行模型分割，而模型分割會導致各個模型的一些裝配參考發(fā)生變化，最終可能導致各個部件的裝配關系失敗。軸對稱特點：1、 幾何形狀軸對稱2、 邊界約束條件對稱3、 載荷對稱簡化原則：1、 三維對稱模型簡化為平面 此時截面屬性section是solid，而不是shell2、 二維對稱平面模型簡化為線模型3、 二維軸對稱線模型簡化為點模型4、 模型必須建立在軸對稱右側（Y軸右側）5、 必須在軸對稱處的分割邊界（如果存在）上施加對稱邊界條件/反對稱邊界條件smmetry/antisymmetry/encastrey作用6、 單元選擇軸對稱單元類型7

13、、 盡量施加分布載荷，不應施加集中載荷，否則容易引起結果不對稱（變?yōu)樵w：view-ODB Display Options-Sweep/Extrude）1、 不同分析步作用取消與作用，：-load manager-propagated變?yōu)閕nactive，取消該分析步在另一分析步中的作用。改變繼承屬性。2、 在環(huán)境欄中Module后面選擇 Mesh，進入 Mesh模塊，在環(huán)境欄中 Object 后面選擇Part ，可以發(fā)現部件的顏色為橙色，說明部件不能使用當前的單元形狀（六面體）設置進行網格劃分，必須改變單元形狀或者對部件進行剖分，使之能使用當前的單元形狀進行網格劃分。 執(zhí)行MeshContr

14、ols 命令，彈出 Mesh Controls 對話框，如圖 11-14 所示，Element Shape欄中選擇單元形狀為Tet（四面體），其他接受默認設置，單擊 OK按鈕，圖形窗口中的模型變?yōu)榉凵?，說明能使用四面體單元對模型進行自由網格劃分。3、 Merge/cut instance 合并幾何體在（part中生成）：merge-geometry，options-suppress original instances ，intersecting boundaries-remove合并后可以把原來instance的分開幾何體刪除以及part中的部件刪除。4、 動畫：animate-time h

15、istory5、參考點的選?。簍ools-reference point-選點-完成6、interaction里面的constraints是工件的約束（工件約束為剛體），assembly里面的constraints是對部件與部件之間位置關系進行一定的約束。部件約束為剛體：Interaction-create constraints-type：rigid body-Continue-region type：body-edite-選擇實列-reference point-edite-選擇約束點。7、 tools-partition-type:edge、face、cell區(qū)別Face-創(chuàng)建分割面Ed

16、ge-創(chuàng)建分割邊Cell-創(chuàng)建分割體8、速度的定義：load-create predefined field-mechanical-velocity（再選擇參照點，一般選取該物體質心）10、 邊界條件的確定：11、 剛體只發(fā)生平移和轉動，不發(fā)生變形，可以用一個點的情況控制整個剛體情況，為剛體的參考點，創(chuàng)立剛體部件，需定義剛體參考點，剛體上所以載荷和邊界條件都施加在該參考點上。12、 初始分析步的邊界條件只能為0，載荷也只能在后續(xù)分析步建立。13、 分析步中存在大位移、大轉動、初始應力、幾何鋼化、突然翻轉-打開幾何非線性。14、 焊接定義；若關心的是整個結構的變形，或者焊縫處不是危險部位，不需要

17、對旱區(qū)精確建模。（1） 面與面的焊接：綁定約束tie（2） 點與面：運動耦合約束kinematic coupling（3） 點與點：可以用運動耦合約束kinematic coupling，但是把constraint region type改為node set，不是surface15、 stress-s strain-pepeeqpemagle displace-u Force=rfcf contact-cstresscdisp16、 三維實體盡量采用6面體單元網格，計算小精度高，若結構過于復雜無法生成六面體單元，采用四面體單元，四面體線性單元剛度過硬，精度差，應該使用修正的二次四面體單元C3D

18、10M，精度高，但是計算耗時長。因此建議partition分割工具將實體分割成幾部分幾何部分規(guī)則生成六面體單元，復雜部分采用二次四面體，但注意位移場協調問題。17、 用 ABAQUS/Standard 分析復雜的非線性問題時，班加位移載荷可以大大降低技斂的難度，因為這時不必通過反復迭代來找到每個時間增量步上的位移解。如果施加力載荷時無法收斂，可以先不施加力載荷事面是根據經驗估計一下模型的位移量，施加相應的位移就荷，使模型遠動到最終位置附近，然后在下一個分析步中再去掉此位移就荷，恢復正常的力載荷。注意，不能在同一個節(jié)點的同一個自由度上同時施加力載荷和位移載荷，這在物理上是相互矛盾的。例如在實踐中

19、，1000N 的載荷所產生的位移不一定是 2mm ，反之，發(fā)生2mm 位移所需要的載荷不一定是1000N ，有限元的解不可能同時滿足這兩種加載條件。18、在某線中點施加集中載荷可以利用 Part 功能模塊中的分割工具 (partition) ，在需要如載的位置做一下分割，從而產生一個幾何點。在施加載荷時就可以用鼠標選取這個點了。如果使用參考點，應該在參考點和需要施加載荷的區(qū)域之間建立耦合約束，只有這樣參考點才能真正成為模型的一部分。19、在彈塑性分析中，最好不要直接在一個點上施細集中載荷，以免局部應變太大，導致較收斂醫(yī)難。應該在受力點附近選擇一個區(qū)域，將它和參考點集合在一起來共同承載。建議在定

20、義載荷、邊界條件、接觸、約束等模型參數時候，首先將區(qū)域定義為集合或面，方便檢查修改模型、避免出錯。20、線載荷21、combine、ignore geometry？22、導入實體修復幾何？part中要注意的就是如果你定義了剛體，那你需定義參考點，并且只能定義一個參考點，其名稱為rp，如果你在assembly中定義參考點的話名字就是rp-1，是不一樣滴。此外如果有螺栓預緊力的話，那在螺栓的part當中，你還需將螺栓的截面剖開，這樣才能產生一個內部截面，才能施加bolt load。此外設計到金屬材料的塑性的定義是，一定要注意abaqus中塑性是真實應力與塑性應變之間的關系，所以在定義時一定要將工程

21、應變轉換成真實應力與真實應變，然后再轉換成abaqus中需要的真實應力與塑性應變之間的關系，具體參考石亦平的實例詳解，原理啊，以及數據哦都有，一看就明白。 property中要注意的就是界面屬性在施加前后顏色會變，但是從綠到藍綠，但是有時候你會碰到紅顏色，別急那是由于你之前可能賦予材料屬性了了，但是你誤刪除了材料屬性，或是截面屬性了，只需重新賦予即可。此外在定義shell的時候要注意材料的方向性，這些內容在莊老師的書中專門一章，講的很明白。 Assembly要注意的就是獨立以及非獨立的選擇問題，此外就是設計到具體的定位了，這些光說不練是一點用沒有的，你要不斷去嘗試，把你的模型先備份下，然后怎么

22、裝配的時候，你多試一下，這個按鈕是干什么的，那個又是干什么的。具體的rotation，translate，linearpattern，以及face to face ，edge to edge ，coaxial等等是起到什么作用的，方向是怎么規(guī)定的，這些你只要試上幾遍就會了。對于孤立網格的裝配由于沒有了幾何信息，是比較困難的，最好的辦法是在導入之前就定位好。 step模塊是和load模型息息相關的，你的問題分成幾個step，你是怎么安排載荷的施加順序的？這些對于不同的問題沒法具體定義，但是有些大致的規(guī)律你需要掌握：比如，對于復雜的載荷，逐步施加，不能一下施加，容易不收斂；是否給足了約束，是不是有

23、過約束以及無約束，出現的負特征值，以及zero pilot 就是由于約束問題造成的，以后看到這樣的報錯信息，第一時間就該檢查模型bc施加正確與否；我覺得無論是簡單模型還是復雜模型一定要養(yǎng)成建立set和surface的習慣，這樣有利于你對bc及l(fā)oad的調試修改，當然了最后set和surface的命名也要有所講究，讓別人一看就知道你要在此set上施加什么約束或是載荷，這樣的命名有條理，無論對于自己還是對于將來可能重新學習你的模型的師弟師妹都是很有幫助的；對于接觸問題，先施加較小的過盈或是力建立起接觸關系，然后再施加大的力或過盈；bolt load施加會讓選擇面的那個方向，我曾經做過嘗試好像bro

24、wn ，purple，以及bothside結果沒有任何區(qū)別，并且如果選擇bothside的話，還會出來警告信息。個人經驗最好選擇單側，如果哪位英語好點的把help 中關于pretension load 那部分理論弄明白了，一定要告我一聲。Btw：偶將近90分的英語六級成績，看那個愣是沒有看明白，汗 接觸和約束模塊：接觸主從面的網格啊，剛度啊，大小啊，應改遵循的規(guī)律一定要盡量滿足，如果實在只能二選一的話，那請看kanadoul 小康版主曾經總結的網格，單元類型，如何對接觸分析的影響的圖文并茂的說明；接觸中距離的定義也很關鍵，特別是新手，很多時候都是采用默認值，如果你的默認值計算不收斂的話，那你可

25、以嘗試加大過盈的距離，或是搜索的距離；對于node to surface 以及surface to surface直接區(qū)別，也請看kanadoul有關的總結，講的很詳細，并且有理論解對照；關于shell to solid，以及tie之間的區(qū)別，也請看小康兄的總結?？吹竭@，或許有人會問樓主好像對konadoul情有獨鐘哦？btw：實不相瞞，konadoul那幾個圖文并茂的帖子實在是讓人很難忘，他不僅僅是在解決問題，也展示了一種美讓人在美的感受中收獲知識在此在贊一下konadoul有關kinematic 以及distrubuting coupling之間的區(qū)別aba_aba的實例詳解講的非常明白；

26、此外如果你將aba_aba實例詳解中10章的例子做過一遍，你就感覺對接觸問題你不在害怕，你會得心應手。Btw：aba_aba的實例詳解好像早已熱銷，現在很難買到此書，不怕，本版上曾有人總結學后心得，我看了下，感覺概況的還是挺全面，交代的比較清楚，大家可以搜一下，如果實在找不到，我在貼上提供下載，不是我偷懶不貼，而是搜索實在是必學的技巧。 mesh 模塊說簡單也簡單，說復雜也復雜，很多新手對于單元的選擇其實沒有什么概念，基本上都是接受默認選擇，其實對于不同的問題單元選擇的標準是不同的，但同樣這里面也是有規(guī)律可循的；具體規(guī)律不說了，之前有熱心網友曾發(fā)過有關資料；此外根據我在hypermesh分網的

27、經驗，在hypermesh分網無非就是對體多切幾刀，切出比較規(guī)則的體，同樣在aba中也是，多partion，分出規(guī)則的體，自然就能畫出好的網格 對于后處理模塊，我覺得都是操作上的問題，沒有技術上的問題了，但是很多網友的問題都是集中在前后處理上，讓人感覺很是費解，雖然我現在仍然是個新手，但是我也經歷過后處理幾乎什么都不懂得階段，但是我們可以算算后處理總共有多少按鈕，一些低級操作，完全可以憑借初級英語水平就能看懂就能解決，對于稍微中級的操作咱版上都有人提過問，也都解決了，你只要耐心的搜總能找到答案的。此外對于一些只能靠python編程來解決的問題，我想象我這樣的新手是不會關注的，即使碰到了，暫時繞

28、開還是比較明智的、對于材料非線性我覺得檢驗模型施加正確與否的最后標準是，你把所輸入的數據能夠反演，也就是abaqus通過你輸入的數據計算出一些結果，你應該能從這些結果中得到你輸入的那些數據。 對于stantard到explicit之間的轉換問題，我想su大俠的有關import的例子是最后的學習材料，我曾照著做了一遍，得到的結果差不多。這讓我信心大增，此外help有關import的講解還是比較容易接受的，至于在 import中，新手應該注意的一些細節(jié)，之前我發(fā)貼總結過，有興趣的可以搜著看一看。 對于版本6.9最少接觸算法比6.7的要強大很多，相同的問題6.7不收斂的在6.9中就能收斂，并且收斂的

29、很好，此外6.9（好像6.8就有了）通用接觸算法確實是減少了用戶的不少勞動量。Btw：在6.7中螺栓與連接件的接觸對我一個個建立的，一個螺栓上下兩個接觸對，這就是四個面，四十個共160個面。而6.9只需定義一個通用接觸就ok了。Btw：如果你發(fā)現你把大部分時間花在一些重復性，單調的cae操作上，那恭喜你：你現在做的是標準的民工活兒由于我的問題設計到穩(wěn)定性問題，因此有關非線性屈曲分析，我也曾做過一些分析，并且感謝su大俠的有關非線性屈曲分析的例子，通過他的一個例子我明白了線性屈服分析的基本步驟，初始缺陷的引入，非線性屈服分析，risk設定等等。同時也感謝同seawideyp的有關的交流，也正是他

30、的鼓勵，給了我足夠的勇氣，讓我這個新手能把自己的總結展示出來，經驗談不上，只是一點點心得和教訓。在此也感謝下幫助過我的zjg，zch，hlh等等，即使學到多少，都離不開他們最初的幫助。此外，我想寫一些之前關于hypermesh中線性屈曲分析結果與abaqus現象屈曲結果分析比較方面的東西，不知有人感興趣不？這個試時間而定了。此外關于hypermesh與abaqus之間接口的問題還在研究之中，哈哈，下了不少的例子，hm版的老向出的東西是重點研究對象 ，如果有所心得的話，到時再跟大家交流kanadoulkanadoul 小康版主曾經總結的網格，單元類型，如何對接觸分析的影響的圖文并茂的說明 實體顏色和網格劃分區(qū)別顏色網格劃分技術適用范圍是否需要害使用分割( partition) 工具綠色使結掏化化網格劃分技術對幾何形狀有特殊要求，適合兒何形狀規(guī)則的模型有可能需要使用分割工具黃色使用掃掠網格劃分技術沿著一個掃掠路程來生成網格，只適于特定的幾何形狀有可能需要使用分割工具粉紅色使用自由網格劃分技術適用性強，幾乎可以對任意凡何形狀的模型劃分網格不需要使用分割工具橙色無法直接劃分網格必須使用分割工具淺褐色使用自底向上網格劃分技術適用于幾何形狀復雜、使用結構化和掃