Abaqus：可解多领域分析问题与有限元操作要点

Abaqus：可解多领域分析问题与有限元操作要点

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Abaqus软件可以解决问题：

静态应力/位移分析:包括线性，材料和几何非线性，以及结构断裂分析等；

动态分析粘弹性/粘塑性响应分析:粘塑性材料结构的响应分析；

热传导分析:传导，辐射和对流的瞬态或稳态分析；

瞬态温度/位移耦合分析:解决力学和热响应及其耦合问题，如材料退火热处理，焊接等问题的模拟；

耦合分析:热/力耦合，热/电耦合，压/电耦合，流/力合，声/力合等；

质量扩散分析:静水压力造成的质量扩散和渗流分析等；

非线性动态应力/位移分析:可以模拟各种随时间变化的大位移、接触分析旁；

准静态分析:应用显式积分方法求解静态和冲压等准静态问题；

水下冲击分析:对冲击载荷作用下的水下结构进行分析；

柔体多体动力学分析:对机构的运动情况进行分析，并和有限元功能结合进行结构和机械的耦合分析，并可以考虑机构运动中的接触和摩擦；

复合材料分析:对复合材料进行模拟建模，进行强度计算校核；

岩土分析:可以模拟隧道开挖，肯基填埋，边坡稳定等问题；

建筑设计分析:剪力墙的滞回曲线分析；

1、有限元基本知识

有限元法是一种解决力学问题的数值方法，将连续体离散成为有限个单元，通过每个单元的插值函数模拟原连续体的变形场，ABAQUS提供了丰富的单元库可供用户选择。常用单元有线性单元,二次单元等，杂变单元、非协调单元等，还提供用户自定义单元功能。

2、操作流程

多数通用有限元软件的操作流程，一股分为以下几步。ABAQUS CAE操作逻辑与通用有限元软件类似，一般操作可顺应Module中的顺序即可。

3、几何建模技巧

PART模块：建立单个部件的几何体。ASSEMBLY模块:将多个部件进行组装，可赋予相互作用(粘接、接触等)，也可组装后将多个部件合并成为新部件。

4、设置材料性质

ABAQUS中，为几何形体赋予材料属性，含Material和Section两个部分:建立material模型->设定section性质->为section赋予material->为几何体赋予section

5、网格划分与单元选择

对于实体结构，通过合理partition特定structured网格划分方法，尽量选择四边形或六面体单元。对于分析应力集中的弹性问题，可选择二次单元，几种网格控制方法的比较:圆孔处partition的技巧，使得整个区域可以进行structured网格控制四边形单元形状规则，较少畸变。三角形单元精度低于尺寸相近的四边形单元。

6、荷载边界条件设置

在静力学问题中，常用边界条件为位移约束、荷载;在动力学问题中，地震荷载常以变化的重力场的方式施加:若为严重非线性问题，建议以位移变化作为荷载。

7、后处理及结果提取

ABAQUS的结果输出有场输出(Field Output)和历史输出(HistoryOutput)两大类，均需要在STEP模块下先行定义。

未完...

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