因为专注，因为专注， 所以卓越！所以卓越！ 第一讲第一讲 ABAQUS简介简介 主要内容主要内容 1.1 ABAQUS的创立与发展 1.2 ABAQUS的主要模块 1.3 ABAQUS/CAE的基本特征 1.4 ABAQUS/CAE的其它特征 1.5 启动ABAQUS/CAE 1.6 重要的ABAQUS/CAE术语 1.7 ABAQUS/CAE用户手册 1.8 模型树 练习1：利用模型树定义模型 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.1 ABAQUS的创立与发展 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.1 ABAQUS的创立与发展的创立与发展 HKS公司（1978年2月1日成立） Hibbitt, Karlsson, Sorensen三位博士 2000$ 2005年加入达索集团(Dassault Systemes) SIMULIA是达索的注册商标，专注于提供模拟现实世界仿真技术的解决方案 Unified FEA 统一的有限元 Multiphysics 多物理场分析 SLM 仿真生命周期管理 4.13亿$ 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.1 ABAQUS的创立与发展的创立与发展 ABAQUS是国际上最先进的大型通用有限元计算分析软件之一，具有强健的计算功能和广泛的模拟性能，拥有大量不同种类的单元模型、材料模型和分析过程等。无论是分析简单的线弹性问题，还是包括几种不同材料、承受复杂的机械和热载荷过程，以及变化的接触条件的非线性组合问题；无论是分析静态和准静态问题，还是稳态和动态问题；无论是隐式求解、还是显式求解，应用ABAQUS计算分析都会得到另人满意的结果。 庄茁 教授 于清华园 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.2 ABAQUS的主要模块 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.2 ABAQUS的主要模块的主要模块 Abaqus是一组有限元分析模块 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.2 ABAQUS的主要模块的主要模块 Abaqus的核心是它的求解器模块，Abaqus/Standard和和Abaqus/Explicit, 是互相补是互相补充的、集成的分析模块。充的、集成的分析模块。 Abaqus/Standard是通用的有限元分析模块。它可以分析多种不同类型的问题，其中包括许多非结构问题。 Abaqus/Explicit是显式的动力学有限元分析模块。 Abaqus/CAE将分析模块集成于Complete AbaqusEnvironment，用于建模、管理、监控，用于建模、管理、监控Abaqus的分析过程和结果的可视化处理的分析过程和结果的可视化处理 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.2 ABAQUS的主要模块的主要模块 ABAQUS/Standard（隐式求解器）（隐式求解器） ABAQUS/Standard是一个通用分析模块，它能够求解广泛的线性和非线性问题，包括结构的静态、动态、热和电反应等。ABAQUS拥有CAE工业领域最为广泛的材料模型，它可以模拟绝大部分工程材料的线形和非线形行为，而且任何一种材料都可以和任何一种单元或复合材料的层一起用于任何合适的分析类型。 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.2 ABAQUS的主要模块的主要模块 ABAQUS/Standard的功能：的功能： 一般分析功能一般分析功能 静态的应力/位移分析 率不相关响应和率相关（粘弹性/蠕变/粘塑性）响应 瞬态动力学应力/位移分析 瞬态或稳态热传导分析 瞬态或稳态质量扩散分析 耦合问题耦合问题 热力、热电 孔隙流-固 应力-质量扩散 压电分析 声-固 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 线性摄动分析线性摄动分析 静力/位移分析 动力学应力/位移分析 1.2 ABAQUS的主要模块的主要模块 ABAQUS/Explicit（显式求解器）（显式求解器） ABAQUS/Explicit是利用对事件变化的显示积分求解动态有限元方程。该模块适合于分析向冲击和爆炸这样短暂、瞬时的动态事件，对高度非线性问题也非常有效，包括模拟加工成形过程中改变接触条件的问题。以上两种分析模块输入文件的基本格式是相同的，他们的输出是相似的。 ABAQUS/Explicit功能：功能： 高速动力学分析 复杂的接触分析 复杂的后屈曲分析 高度非线性的准静态分析 材料退化和失效分析 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.2 ABAQUS的主要模块的主要模块 ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit的比较 ABAQUS/Standard 通用的有限元程序 在结构模拟过程中，可以求解真正的静态平衡问题 提供多种分析不同类型问题的功能，包括许多非结构问题 应用牛顿拉弗森方法求解非线性问题，应用增量迭代技术 具有无条件稳定增量 计算时候需要更多的物理内存空间 存在收敛性问题 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.2 ABAQUS的主要模块的主要模块 ABAQUS/Explicit 求解过程无需迭代 有条件稳定 适于求解高度不连续和高速的动力学问题 对于大规模问题，不像ABAQUS/Standard 那样需要大量的硬盘空间 更容易处理接触问题，可用准静态法解决金属成型问题 含有网格自适应功能 求解结果存在稳定性问题 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.3 ABAQUS/CAE的基本特征 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.3 ABAQUS/CAE的基本特征的基本特征 将建模、分析、作业管理和结果评估无缝集成。 为可用的Abaqus求解器提供最完整的界面。 使用中性数据库文件，使得数据库文件与计算机无关。 可以为具体的应用系统定制界面。 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.3 ABAQUS/CAE的基本特征的基本特征 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 环境栏 工具栏 主菜单 视图区 工具区 提示区 画布和作图区 信息区或命令行接口 标题栏 模型树 1.3 ABAQUS/CAE的基本特征的基本特征 一致的环境 以模块的方式表示各种功能。 每个模块包含该模块所有功能的子集。 各个模块的表示方法相似。理解其中一个模块的表示方法，可以方便的理解其他模块的表示方法。 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.3 ABAQUS/CAE的基本特征的基本特征 基本流程和模块 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.3 ABAQUS/CAE的基本特征的基本特征 ABAQUS/CAE分析模型的组成分析模型的组成 ABAQUS模型通常由若干不同的部分组成，它们共同描述了所分析的物理问题和需要获得的结果。一个分析模型至少要包含如下的信息： 离散化的几何形体 单元截面属性 材料数据 荷载和边界条件 分析类型和输出要求 输入文件被分为两个部分：模型数据和历程数据。 模型数据(*.cae) 几何选项：节点、单元、材料等 历程数据(*.jnl) 过程选项：载荷选项、输出选项 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.4 ABAQUS/CAE的其它特征 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 ABAQUS/CAE的其它特征的其它特征 完备的CAD系统系统 同许多CAD系统类似，Abaqus/CAE中也是基于部件和部件实例装配件的概念。 部件可以在Abaqus/CAE中创建。 可以导入其它程序包生成的几何体或将几何体导出到其它程序包。 已有的Abaqus网格可以被导入，作进一步的处理。 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.4 ABAQUS/CAE的其它特征的其它特征 健全的工具栏 可视化工具箱图标 应用菜单可以直接访问各种功能。 对于经常使用的功能，图标可以提高访问的速度。 对话框可以输入文本的信息，还可以选择不同的选项 允许修改工具栏的布局和外观 个别的工具条能够通过拖拉移动 工具栏可以放置在主窗口周围的四个暂放区中的任何一个区域 浮动的工具栏可以放置在任何位置 定位的浮动工具条是受约束的 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.4 ABAQUS/CAE的其它特征的其它特征 定制工具栏 定制没有包含在标准工具栏或工具箱中的功能的快捷方式 允许收集常用功能 可以增加一个功能到定制工具栏 工具定制定制 选择在定制对话框中的功能 拖动到定制工具栏 指定图标以代表此工具栏 可以移动、放置、浮动或者隐藏，跟标准工具栏同样的方式 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.4 ABAQUS/CAE的其它特征的其它特征 定制键盘快捷键 对大多数功能有效 组合键Shift + Ctrl + P可以赋给可以赋给Create Part这个工具栏这个工具栏 普通功能（保存、打开、打印等）的默认键盘快捷键也可以重新指定 键盘快捷键必须使用下列键或键组合中的一种 除了F1键外的任何功能键键外的任何功能键 Alt + Shift + key 或Ctrl + key.也可以增加也可以增加Alt或或Shift用用来修改包含来修改包含Ctrl 的键盘快捷键的键盘快捷键 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.4 ABAQUS/CAE的其它特征的其它特征 3D罗盘 视图操作工具 提供了一种改变模型视图的方便快速的方式 各个视图区默认出现；如果必要可以关闭 使用三个坐标轴用于显示当前模型的方向 可以单击、拖动和定位；通过单击不同的区域， 可以执行专门的视图操作： 关于模型的转动中心可以自由转动 可以绕固定轴转动 沿固定轴的全景摄像机 固定平面内的全景摄像机 应用预定义视图 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.4 ABAQUS/CAE的其它特征的其它特征 3D XML输出 可以输出为3D XML格式的数据 生成的3D图像可以嵌入到应用程序中， 例如email、网页、word以及ppt。 Abaqus模型的3D XML 图像也可以在CATIA V5观看 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.4 ABAQUS/CAE的其它特征的其它特征 视窗中的图像显示 用户能够导入.png, .gif, .bmp, and .tif等格式的文件，等格式的文件，并且将它们显示在视并且将它们显示在视窗中。窗中。 有许多缩放和移动的选项 透明度的选择 更真实 提供一个模型指南 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.5 启动ABAQUS/CAE 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.5 启动启动Abaqus/CAE 三种可选的方式: 命令行 abaqus cae = filename.cae 在当前目录下打开Abaqus/CAE 启动菜单 在启动目录打开Abaqus/CAE（ in startup directory） 可以修改工作目录 双击.cae或或.odb文件文件 在当前目录下打开Abaqus/CAE 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.5 启动启动Abaqus/CAE 选择工作文件目录 能够选择工作目录 默认设为启动目录 子文件的读写操作将在这个目录下进行 工作文件将写在这里目录下 工作文件将不会影响启动目录 这个功能使得单个模型的多个工作不会相互影响（将各自的工作文件放在各自的目录下） 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.6 重要的ABAQUS/CAE术语 北京怡格明思工程技术有限公司北京怡格明思工程技术有限公司 1.6 重要的重要的Abaqus/CAE术语术语