Abaqus學習筆記(基礎)

參考鏈接:http://blog.sciencenet.cn/blog-626917-486034.html
參考鏈接:https://www.bilibili.com/video/av21833785/?p=2(輝墨點睛仿真)

注意在使用時更改默認的工作路徑。(在linux系統中,abaqus的工作路徑與運行abaqus的路徑相同,因此,最好先創建好項目儲存的文件夾,再打開軟件。)
鼠標中鍵確認完成操作

一、操作:
1、鼠標操作
(tools–>options–>)
移動物體的兩種方式:其一,是Ctrl+Alt+鼠標中鍵,其二是工具欄中的Pan view按鈕,如圖1;
旋轉物體的兩種方式:其一,是Ctrl+Alt+鼠標左鍵,其二是工具欄中的Rotate view按鈕,如圖2;
多選物體:需要按住Shift鍵進行多選
減選物體:需要按住Ctrl鍵進行減選

2、軟件單位統一
常用mm系列單位
二、建模
1、部件類型

  • 模型空間:三維、二維、軸對稱
  • part的類型:可變性,離散剛體(discrete rigid, 剛體不參與有限元計算,離散剛體可以模擬任何形狀的物體),解析剛體analytical rigid, 外形可解析,僅用於建立殼和曲線,當模擬簡單的剛體時使用),歐拉網格(一般用於流體分析,介質在網格中移動,而不是網格本身的變形)
  • 二維的殼體仍爲實體,三維的殼體纔是真正的殼體

2、草圖工具
2.1創建部件(part)

  • 大約尺寸(approximate size):最大尺寸的兩倍(單位與統一單位一致)
  • 參考線轉化,投影,偏移
  • 裁剪,修復,平移(旋轉,縮放,鏡像)
  • 添加約束,添加dimension(標註),編輯dimension(參考:不對模型計算起作用)
  • 標註半徑時,點兩次圓周上的點
  • 草圖保存,打開(也可以在file–>import–>sketch)
  • 草圖選項一般不修改

2.2、拉伸、旋轉、掃掠等

  • 拉伸(extrusion):平面草圖做完後,兩次中鍵顯示深度 扭曲(twist):100(dist/Rev 距離/周)
  • 旋轉(revolution):同上
  • 掃掠(sweep):同上 twist,draft(拖拽,拔模(以一個角度放大或縮小))
  • 放樣(loft):類似掃掠,可以在多個截面之間創建過渡面。使用時可能出現不理想表面,慎用! 從殼體創建
    (放樣,使用partition face來創建截面)
  • 實體:同上

2.3、創建部件的基本原則

  • 合理的簡化
  • 簡單部件直接通過abaqus建模,複雜的部件通過建模軟件建好後導入

2.4、添加部件特徵
對從三維軟件中導入的結構進行微小的修改

  • Cut:與前面創建實體中的拉伸、旋轉等類似。
  • chamfer(倒角)
  • mirror(鏡像)

3、修復工具的使用

3.1. 轉換爲解析、精確
(1)轉換爲解析
將邊、面、cell等用簡單的解析幾何形式代替,可以加速計算,提高縫合(stitch)的成功率
(2)轉換爲精確
外部導入的模型文件兼容性問題,出現無效、不精確的的實體等
1)Tighten Gaps:改變幾何的精確度。
2)Recompute Geometry:改變相鄰實體來使他們匹配 。對於複雜結構,可能會失敗。
3.2. 刪除線,邊
(1)stitch縫合面
(2)Repair small
(3)Merge edge
(4)Remove redundant entity(刪除冗餘實體)
(5)repair invalid edge
(6)remove wire edge(刪除邊線),不能刪除實體中的邊線,只能刪除單獨的邊線
3.3. 面的修復
刪除面、覆蓋邊、replace face(修復面)、repair small face(修復小面)、repair sliver(修復裂片)、repair face normal(修復面法向)、offset face(偏移面)、延伸面、blend faces(熔合面)

4.查詢工具的使用
查詢:GUI工具欄中的感嘆號

三、材料模塊

  1. 設置材料屬性
  2. 設置截面屬性
    (1)創建實體、簡化平面模型截面
    (2)創建殼截面
    (3)創建梁截面
  3. 分配截面
    (集合的管理tools–》sets)
  4. 創建梁材料
    創建時先創建三維wire實體,再指派梁的方向
    n1爲厚度方向

指派梁的切線方向可以翻轉上下方向
顯示梁:view–>part display options–>general–>render beam profiles

四、裝配模塊

  1. 添加部件
    實例類型:非獨立(實例,網格畫在組合好的部件上); 獨立(part,網格畫在上面)
  2. 移動部件
    平移、旋轉
  3. 定位約束部件
    對實例放置的約束(面/邊的平行/共面、共點、座標系平行(必須先在部件模塊添加座標系))
  4. 布爾操作
  5. 控制裝配件的顯示
    (1)view–>assembly display options–>instance 選擇顯示的部件
    (2)色彩:工具欄有,全透明
    (3)切片:tools–>view cut -->manage

五、分析步與輸出

  1. 創建分析步
    時間長度:單位s
    最大增量步:靜力學1000~10000以上
    增量步初始:0.1或0.01(根據複雜程度確定)
  2. 場變量輸出(‘照相機’)
    適當的選擇場變量的輸出,選擇過多輸出滿,儲存量大。
  3. 歷史變量輸出(‘攝像機’)
    頻率要比場變量輸出低

六、相互作用
相互作用從選擇的分析步開始起作用,之後的分析步如果要取消相互作用,要設置取消激活。

  1. 定義接觸
    General contact:當前部件的所有面都可以與其他實體接觸
    Surface-to-surface contact:特定面的接觸
    自接觸:部件自身變形時,不同部分之間的接觸
  2. 定義約束(constraint)
    耦合約束:被約束區域與控制點之間建立運動約束關係(注意參考點的建立)
    方程約束:1*(set1中的點在x方向的位移)+(-1)*(參考集合中的點在x方向的位移) =0 {係數和集合都是自己確定}
    綁定約束:將兩個集合綁定起來不發生位移
    剛體約束:將柔性體轉變爲剛體,用一個點來描述運動
    顯示體:不參與分析,僅作爲顯示
  3. 定義連接器(初步瞭解,使用時再深入研究)
    多體運動分析使用(https://www.bilibili.com/video/av21833785/?p=28)
    (1)基本連接器
    (2)複合連接器
    (3)MPC多點連接器

六、載荷與邊界

  1. 添加載荷
    (1)普通載荷
    (2)解析場(f(x)):表達式場( 表達式確定場);映射場(給定某些點的數值,軟件根據映射原則進行映射)
    (3)離散場

  2. 添加邊界條件
    初始分析步的邊界條件必須處於靜止狀態。

  3. 定義預定義場
    速度,應力,溫度等

  4. 定義工況
    1個分析步多個工況vs1個工況多個分析步:1個分析步多個工況計算時間比後者小很多。
    工況不支持歷程輸出

七、劃分網格

1.單元
四邊形,六面體網格優先

ABAQUS中單元的表達方式:

  • 實體單元:C,殼單元:S,梁單元:B,桁架單元:T
  • 剛性單元:R,流體單元:R,聲學單元:AC

在這裏插入圖片描述

2.指派網格類型

  • 結構網格(面上的網格邊線連續):對模型的幾何形狀要求高,但計算速度快

  • 掃掠網格:

  • 自底向上的網格:不使用自動生成,使用用戶自定義方式生成,類似hypermesh中的使用。

  • 進階算法:現在外部生成網格,再由內而外生成網格

  • 中性軸算法:從模型的中性軸由內向外,適合有對稱定的結構

四面體網格:

  • 使用四面體網格(Tet)時,一般勾選在邊界面上合適的地方使用映射的三角形網格、
  • 非標準內部單元生長:從不規則到規則區域過渡的快慢
  • 計算量大

楔形網格(Wedge):一般不推薦使用
3.分割、修補幾何工具
虛擬拓撲可以用於小細節的忽略。

4.創建自底向上的網格(在ABAQUS中應用少)
網格創建完成後需要將網格關聯到實體。

5.指定單元類型
在這裏插入圖片描述
減縮積分單元:每個方向減少一個積分點
非協調單元:增加了一種梯度關係,非線性的關係,對彎曲應力有很好的模擬效果
避免沙漏自鎖。
在這裏插入圖片描述
四面體一般用C3D10M

6.網格檢查與修復
通過編輯網格進行

八、後處理
1.提交作業

  • 可以通過inp文件或模型進行作業提交。
  • Standard對內存需求更大 explict對cpu需求更大
  • 求解器個數與域的個數最好相同。
  • 寫入輸入文件可以導出inp文件
    (自適應、交互、優化根據需要進行學習)
    2.雲圖顯示
    錄製動畫時,要播放動畫才能正確輸出
    3.矢量圖顯示
    4.XY圖表顯示
    results–>history output
    選項–>XY圖表

XY數據管理器中可以進行節點或單元場變量的輸出

ABAQUS中的inp文件
鏈接:https://www.jianshu.com/p/8c4d45b089b6#fnref7(https://mp.csdn.net/mdeditor/86596521#)
input文件書寫規則: Abaqus Analysis User’s Guide >> 1.2.1 Input syntax rules
inp文件結構: 1.3.1 Defining a model in Abaqus

通用
1 顯示單元號和節點號
mesh模塊 > view > part display options > mesh > show node labels & show element lables.

2 設置起始工作路徑
鼠標右鍵點擊abaqus圖標,屬性-》起始位置,設置你的工作路徑。
實在不行,在abaqus command,屬性,起始位置
CAE窗口中,file》work direction 一起設置

3 顯示快速座標平面選擇
view》 toolbars》 views

4 如何修改顯示精度?
View–part display options,如果將Curve refinement的類型改爲Fine,就可以看的精度很高的光滑曲線和曲面了,特別指出的是,這個命令只有在part模塊和後處理模塊中才有,因爲組件中用不到,且比較廢顯卡。

前處理:
1 AUTOCAD 二維 DXF 格式導入 abaqus
a. file > import > sketch > xxx.dxf
b. part模塊 > create part > 2D > continue
add菜單 > sketch
d. “section must be closed for this type of feature.” 原因與解決。
原因:圖形沒有閉合,閉合的情況當然包括兩線沒交於一點的情況,同時它包括兩面相交的交線等情況
(例如:“日”字的情況)。
解決方法:把“日”字分別處理成兩個“口”,導入 part, 爲 part-1 和 part2 (參照上述的 b 步驟);
在 assembly 模塊 create instance 將其合併 ;
通過 translate 等操作移動到合理位置 (instance 菜單下);
通過merge/cut操作把獨立的面合併未一個結合的面(instance 菜單下)。

2 尺寸的小數位數的調整
在 sketch option裏 打開sketch模塊 左下角最下面 打開sketchoption對話框 其中cicimal places 表示小數點位數,默認爲2 , 最高能調到6 如果模型尺寸過小 可以通過改變單位 此時要注意其他數值和單位的關係

3 如何定義剛體或變形體的轉動慣量和質量?
在property或模塊下,選擇Special–inertia–Point mass/inertia,創建需要的質量和轉動慣量,需要指出的是,轉動慣量的取值和你的轉動軸有關,因此需要給定座標系

4 如何建立子座標系
Tools–Coordinate

求解層和inp文件處理:
1 abaqus的註釋不能放在命令的後面,只能另起一行,後則會出現錯誤。
例如:*Dload
e-dam,GRAV,10,0,-1 **test4
“**test4” 刪掉後,重力才能正常施加。

後處理:
1 直接設置圖例的字體大小就可以:工具欄viewport>viewport annotation options>legend(選項卡)>text(選項)>set
font(按鈕)>size,修改size選項中的數字,就可以修改圖例大小了。

2 後處理雲圖不顯示網格
Options -> Common -> 在出現窗口的右邊點 No edges -> 點OK

3 AVG:75%是什麼含義?
http://forum.simwe.com/thread-855510-1-32.html

4 變形的放大係數
option》common》basic>deformation scale factor

5 對稱模型的後處理顯示
view>ODB Display Options>Mirror/Pattern

6 如何觀察某一點或單元(的應力,位置等)隨時間的變化規律?
Tools–Create XY Data–ODB field output 選擇Continue,variables裏設定你要輸出的類型(節點or單元)和輸出量(應力,位移等)

7 如何查看雲圖中的最大值,和最小值
Option–contour plot options–limits,勾選show location就可以觀察最大值和最小值

8 如何生成動畫?
首先需要將後處理變形體動起來,選擇Animate–history Time,然後選擇animate–save as就可以保存動畫了

9 如何查看節點編號
後處理中選擇Option–Common plot options–Labels,需要指出的是,這個Common plot options中還可以設定變形比例,顯示單元和節點編號

10 cae中各個符號太小,看不清(如箭頭,約束等),如何放大顯示?
View–Assembly Display Options–Attribute-Symbol-Size,調節Size的尺寸可以調整各個約束和箭頭的符號的顯示大小,此外還可以給顯示圖某部分區域(如應力標示等)添加圖框。

11 abaqus如何輸出截圖
file-print,如果只想輸出黑白或網格體可以結合render style工具就可以輸出理想的截圖

12 The nodes have been identified in node set WarnNodeIncorrectNormal.我想知道怎麼在Visulationn裏面找到set WarnNodeIncorrectNormal.
經常遇到這種問題,扭曲的單元集,點集等都可以在後處理模塊下,左側模型樹中相應的點集、單元集和表面集找到相應的數據。

13 我輸入的數據列表,想轉化成曲線以方便觀察,如何操作?
框選你的數據列表,點擊右鍵Create XY Data,然後進入Visualization模塊,在左側模型樹中,選擇 XY plot 就可以看到你的曲線

14 後處理裏所有數據結果,按默認顯示全局座標系顯示,我想轉換座標系(如柱座標系),如何操作?
Visualization模塊下選擇 Tools–Create Coordinate Aystem,按指定方法建立局部座標系,然後選擇Result-Option,選擇Transformation標籤,User-specified,就可以看到新建立的座標系,選擇新建的座標系即可完成座標轉換。

15 局部座標系
現在就是想定義局部座標系,並且輸出局部座標系定義下的S22’,S12’。
看到過幫助裏提到過orient子程序,不知道怎麼用
A:在simwe上壇友的幫助下(當時只記了他的mail:[email protected],忘了他的ID,很抱歉),解決了這個問題。
1。在打開ODB文件的時候,前面的read_only前面的勾去掉。
2。create coordinate system選擇一種方法建立局部座標。
3。coordinate system manager選擇建立的csys–>move to odb
4。重新打開odb,main menu bar–>result–>options…–>transformation–>user-spcified–>choose your csys–>apply

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