CAE基础培训解读课件

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1、Abaqus基础培训Abaqus基础培训Introduction to ABAQUS/CAEABAQUS早年属于美国HKS公司的产品，于2000年代中期卖给了达索公司，该软件又被称为达SIMULIA。Abaqus/standard：Abaqus的隐式非线性分析求解器，可以求解线性问题和非线性问题，包括求解静态、动态、热和电响应问题；Abaqus/Explicit：Abaqus/Explicit是功能齐全的高级显示非线性有限元软件求解器。是一个通用分析模块，能够求解广泛的高度非线性瞬态问题，如：爆炸、碰撞、跌落、冲压、水下爆炸等瞬态、另外，其集成线性、非线性、机构（非线性柔性机构）。Introd

2、uction to ABAQUS/CAEABAQCtrl+Alt+鼠标左键旋转模型Ctrl+Alt+鼠标右键缩放模型Ctrl+Alt+鼠标中键平移模型鼠标操作鼠标操作Ctrl+Alt+鼠标左键Ctrl+Alt+鼠标右键CtrlIntroduction to ABAQUS/CAE单位一致性单位一致性SISI(mm)US UnitLengthmmminForceNN1bfMasskgT(103kg)1bf s2/inTimesssStressPaMPapsiEnergyJmJ(10-3J)in 1bfDensityKg/m3t/mm31bf s2/in4Acem/s2mm/s2 CAE CAE软件

3、其实是数值计算软件，没有单位的概念。软件其实是数值计算软件，没有单位的概念。Introduction to ABAQUS/CAE单位一致Introduction to ABAQUS/CAE分析流程分析流程 1、几何建模、几何建模 Part 2、划分网格划分网格 Mesh 3、特性设置特性设置 Property 4、建立装配体建立装配体 Assembly 5、定义分析步、定义分析步 Step 6、相互作用相互作用 Interaction 7、载荷边界载荷边界 Load 8、提交运算提交运算 Job 9、后处理后处理 VisualizationIntroduction to ABAQUS/CAE分

4、析流程Introduction to ABAQUS/CAE1 1、几何建模几何建模 PartPartIntroduction to ABAQUS/CAE1、几何Introduction to ABAQUS/CAE 导入Part Catia、UG、Pro/E、Solidwork等CAD软件建好的模型后，另存成iges、sat、step、x_t等格式；然后导入Abaqus可以直接用。推荐采用推荐采用x_t、sat、step格式文件导入！格式文件导入！Introduction to ABAQUS/CAE Introduction to ABAQUS/CAE创建Part 如同其他CAE软件，Abaqu

5、s的建模功能有限，只适合建立简单Part，如跌落分析中的地面等。特征修改、删除等，很少用到Part模块专有线、面、体分割工具，辅助网格划分基准点、线、面及坐标系等小面修复等，辅助网格划分备注：如果按钮右下方有小黑三角，左键按住该按钮不放，可展开其他类似功能，向右移动鼠标即可切换功能。如：Introduction to ABAQUS/CAE创建PaIntroduction to ABAQUS/CAE创建新PartModeling Space三维立体模型、二维平面模型、轴对称模型Type部件类型：可变形体、离散刚体、解析刚体（为接触分析提供刚性表面）、欧拉体Shape部件形态：点线面体，随Mode

6、ling Space和Type不同而不同Type建模方式：拉伸、旋转、扫略截面的大致尺寸，便于建模Introduction to ABAQUS/CAE创建新PIntroduction to ABAQUS/CAEPart管理器 Part管理器的功能完全可以在窗口左侧模型树的右键快捷菜单实现。创建新Part，功能同复制Part重命名Part，便于管理删除Part锁定及解锁Part，锁定后Part将不能被修改修正Part退出Introduction to ABAQUS/CAEPartIntroduction to ABAQUS/CAE 现以Extrude为例说明如何Create Solid：1、选择

7、草绘平面 2、为草绘平面定向 3、草绘截面 4、设置拉伸深度及拉伸方向等Create Solid Create Solid的方法依次为：Extrude、Revolve、Sweep和Loft。Introduction to ABAQUS/CAE Introduction to ABAQUS/CAE 现以From solid为例说明如何Create Sshell：1、选择要生成Face的体，操作完成后体将被删除，只保留表面。Create Shell Create Shell的方法依次为：Extrude、Revolve、Sweep、Loft、Planar、From solid和Remove face

8、。Introduction to ABAQUS/CAE Introduction to ABAQUS/CAE 现以Planar为例说明如何Create Wire：1、选择草绘平面 2、为草绘平面定向 3、草绘WireCreate Wire Create Wire的方法依次为：Planar、Point to Point和Spline。Introduction to ABAQUS/CAE Introduction to ABAQUS/CAE Create Cut与Create Solid类似。现以Circular hole为例说明如何Create Cut：1、选择孔的类型：通孔或盲孔 2、选择草绘

9、平面 3、确定孔的方向（Flip反向）4、选择基准边，并指定距离 5、设置孔的直径Create Cut Create Cut的方法依次为：Extrude、Revolve、Sweep、Loft和Circular hole。Introduction to ABAQUS/CAE Introduction to ABAQUS/CAE 现以Create Round or Fillet为例说明如何倒圆角：1、选择要进行倒圆角的边（按住Shift，左键拾取可 进行多选）2、指定圆角半径倒角 Create Round or Fillet倒圆角与Creaste Chamfer倒直角。Introduction t

10、o ABAQUS/CAE Introduction to ABAQUS/CAE Repair Small Faces通常用于简化模型，如去倒角 1、选择要去掉的小面（按住Shift，左键拾取可 进行多选）去倒角 Repair Small Faces可以理解为去除小面。Introduction to ABAQUS/CAE Introduction to ABAQUS/CAE2、划分网格 Mesh2 2、划分、划分 MeshMeshIntroduction to ABAQUS/CAE2、划分Introduction to ABAQUS/CAEPartition分割，化复为简拓扑修改，该省就省网格控

11、制网格密度网格划分网格质量检查Mesh特征修改、删除等，很少用到Mesh模块专有线、面、体分割工具，辅助网格划分基准点、线、面及坐标系等拓扑修改等，辅助网格划分Introduction to ABAQUS/CAEPartIntroduction to ABAQUS/CAEPartition Cell定义切割平面的方法：一点一法线三点一点一边（点要在边上，该边垂直于定义的切割平面）Define Cutting PlanePart里只有一个Cell，直接选好切割平面即可完成Partition操作；当Part里的Cell超过1个时，还要选择被切割体。Part可以被切割成若干个Cell。Introdu

12、ction to ABAQUS/CAEPartIntroduction to ABAQUS/CAEPartition Cell选择作为切割平面的基准面 Use Datum PlaneIntroduction to ABAQUS/CAEPartIntroduction to ABAQUS/CAEPartition Cell选择作为切割平面的实际面 Extend FaceIntroduction to ABAQUS/CAEPartIntroduction to ABAQUS/CAEPartition Cell通过拉伸或扫略形成切割面1、选择被拉伸或扫略的边2、指定方向进行拉伸或指定沿某边进行扫略

13、Extrude/Sweep EdgesIntroduction to ABAQUS/CAEPartIntroduction to ABAQUS/CAEPartition Cell通过选定边界形成切割面1、确定选择边还是顶点2、选择边界3、点击鼠标中键或点击 完成Partition。Used N-sided PatchIntroduction to ABAQUS/CAEPartIntroduction to ABAQUS/CAEPartition Cell对体的表面进行草绘切割 Sketch Planar PartitionIntroduction to ABAQUS/CAEPartIntrod

14、uction to ABAQUS/CAEVirtual TopologyCombine Faces合并面 按住Shift，依次拾取2个以上的面Combine Edges合并边 按住Shift，依次拾取2个以上的边Ignore Entities忽略特征 拓扑结构修改Introduction to ABAQUS/CAEVirtIntroduction to ABAQUS/CAEMesh Controls 体网格控制三维模型单元形状：Hex仅包含六面体单元Hex-dominated六面体单元为主，楔形单元为辅Tet仅包含四面体单元Wedge仅包含楔形单元Introduction to ABAQUS/

15、CAEMeshIntroduction to ABAQUS/CAESeed Part 全局网格尺寸指定Introduction to ABAQUS/CAESeedIntroduction to ABAQUS/CAESeed Edge 指定边上网格数量1、选取要单独设置网格密度的边2、指定边上网格数量Introduction to ABAQUS/CAESeedIntroduction to ABAQUS/CAESeed Edge 指定边上网格尺寸1、选取要单独设置网格密度的边2、指定边上网格尺寸Introduction to ABAQUS/CAESeedIntroduction to ABAQU

16、S/CAESeed MeshSeed Edge：Biased设置边上网格密度渐变Delete Part Seeds去除Part密度设置Delete Edge Seeds去除边密度设置Introduction to ABAQUS/CAESeedIntroduction to ABAQUS/CAE网格划分 Mesh Part，即整体划分网格Mesh Region，即局部划分网格Delete Part Mesh，即删除整体网格Delete Region Mesh，即删除局部网格Introduction to ABAQUS/CAE网格划分Introduction to ABAQUS/CAE网格质量选择

17、已划好网格的Parterrors数保证为0，warnings数量越少越好。1 12 23 3Introduction to ABAQUS/CAE网格质量Introduction to ABAQUS/CAE3、特性设置 Property 3、特性设置特性设置 Property3 3、特性设置特性设置 Property PropertyIntroduction to ABAQUS/CAE3、特性Introduction to ABAQUS/CAE特性设置特征修改、删除等，很少用到Property模块专有Partition已讲，见Mesh部分基准点、线、面及坐标系等定义材料属性创建截面属性分配截面属

18、性Introduction to ABAQUS/CAE特性设置Introduction to ABAQUS/CAE定义材料属性密度杨氏模量泊松比2 21 15 53 34 4Introduction to ABAQUS/CAE定义材料Introduction to ABAQUS/CAE材料管理器 Material管理器的功能完全可以在窗口左侧模型树的右键快捷菜单实现。Introduction to ABAQUS/CAE材料管理Introduction to ABAQUS/CAE创建截面属性Name：便于记忆及管理Category（种类）和Type（类型）配合起来指定截面的类型：Solid（实体

19、），一般选择默认的Homogeneous（均匀的）。Shell（壳），包含Homogeneous（均匀的）、Composite（复合的）、Membrane（膜）和Surface（表面）等，一般默认。Beam（梁）Other（其他），即Gasket（垫圈）、Acoustic infinite（声媒耦合）等Introduction to ABAQUS/CAE创建截面Introduction to ABAQUS/CAE创建截面属性选择已建立的材料三维模型不需要设置该参数，采用默认值1即可。选择已建立的材料指定厚度2 21 13 32 2Introduction to ABAQUS/CAE创建截面In

20、troduction to ABAQUS/CAE分配截面属性选择要分配材料的目标体选择已建立的Section未被分配截面属性的Cell呈灰色，已经正确分配截面属性的Cell呈青色，被重复分配几种截面属性的Cell呈黄色。1 12 23 3Introduction to ABAQUS/CAE分配截面Introduction to ABAQUS/CAE4、建立装配体 Assembly 4 4、建立装配体、建立装配体 AssemblyAssemblyIntroduction to ABAQUS/CAE4、建立Introduction to ABAQUS/CAE建立装配体特征修改、删除等，很少用到As

21、sembly模块专有Partition已讲，见Mesh部分基准点、线、面及坐标系等一个模型Model只能包含一个装配件Assembly，一个部件Part可以被多次调用来组装成装配件，定义载荷、边界条件、相互作用等操作都在 装配件的基础上进行。Introduction to ABAQUS/CAE建立装配Introduction to ABAQUS/CAE导入进装配体在Parts栏进行部件的选取（可多选）Dependent（mesh on part）默认选项。Independent（mesh on instance）耗用内存较多，生成的inp文件也较大。Create Instance实际就是将Pa

22、rt导入到AssemblyAuto-offset from other instances 在多次调用同一Part进Assembly时应用。Introduction to ABAQUS/CAE导入进装Introduction to ABAQUS/CAE线性阵列1、选取要进行阵列的部件实体Instance2、阵列参数设置，阵列方向、数量、偏移量等Linear Pattern线性阵列Introduction to ABAQUS/CAE线性阵列Introduction to ABAQUS/CAE线性阵列1、选取要进行阵列的部件实体Instance2、阵列参数设置，阵列范围（）、数量、中心轴等Radi

23、al Pattern辐射阵列Introduction to ABAQUS/CAE线性阵列Introduction to ABAQUS/CAE平移1、选取要进行平移的部件实体Instance2、设置平移量（终点坐标-初始坐标），可以手动输入点坐标，也可选取部件实体的点3、预览平移并确认Translate平移Introduction to ABAQUS/CAE平移1、Introduction to ABAQUS/CAE旋转1、选取要进行旋转的部件实体Instance2、两点法确定旋转中心轴3、设置旋转角度4、预览平移并确认Rotate旋转Introduction to ABAQUS/CAE旋转1、

24、Introduction to ABAQUS/CAE平移到1、选取要进行移动的部件实体Instance上的面2、选取固定不变的部件实体Instance上的面3、两点法确定移动方向4、输入移动后两实体相应两面的间隙距离Translate to平移到，该操作仅适用于实体模型Introduction to ABAQUS/CAE平移到1Introduction to ABAQUS/CAE定位面平行面匹配边平行边共线同轴点重合坐标系平行定位，与Translate to平移到类似Introduction to ABAQUS/CAE定位面平Introduction to ABAQUS/CAE合并/剪切合并M

25、erge/剪切Cut来生成新PartIntroduction to ABAQUS/CAE合并/剪Introduction to ABAQUS/CAE部件实体Part instances的显示控制Replace在区域3选择部件后，点击此按钮，则仅显示选中的部件。Add在区域3选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被显示，已经显示的部件仍显示。Remove在区域3选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被隐藏。1 12 23 34 4Introduction to ABAQUS/CAE部件实体Introduction to ABAQUS/CAE5、定义分析步 Step5 5、定义分析步、定义分析步 St

26、epStepIntroduction to ABAQUS/CAE5、定义Introduction to ABAQUS/CAE定义分析步Step模块专有Partition已讲，见Mesh部分基准点、线、面及坐标系等Introduction to ABAQUS/CAE定义分析Introduction to ABAQUS/CAE定义分析步通用分析步GeneralDynamic，Explicit显式动力学分析Static，General线性或非线性静力学分析线性摄动分析步Linear perturbationIntroduction to ABAQUS/CAE定义分析Introduction to A

27、BAQUS/CAE静力学分析Static，General线性或非线性静力学分析 几何非线性的特点是结构在载荷作用过程中产生大的位移和转动。如板壳结构的大挠度，此时材料可能仍保持为线弹性状态，但是结构的几何方程必须建立于变形后的状态，以便考虑变形对平衡的影响。Description：简单描述，便于记忆管理。Time period：静力学问题，采用系统默认值1即可。Nlgeom：是否考虑几何非线性。Automatic stabilization：局部不稳定问题（局部屈曲、表面祛皱）的处理，即施加阻尼。Introduction to ABAQUS/CAE静力学分Introduction to ABA

28、QUS/CAE静力学分析Static，General线性或非线性静力学分析Type：选择时间增量的控制方法，默认Automatic即可。Maximum number of increments：增量步的最大数目。Increment：初始时间增量、最小时间增量和最大时间增量。Introduction to ABAQUS/CAE静力学分Introduction to ABAQUS/CAE静力学分析Static，General线性或非线性静力学分析Method求解器 Direct适用于大多数分析，Iterative对于大模型分析较快Matrix storage矩阵存储方式 默认即可选择求解方法Ful

29、l Newton完全牛顿法 默认，适用于大多数分析。Quasi-Newton准牛顿法 雅克比矩阵对称且在迭代过程中 变化不大时，能加快收敛。Contact iterations接触迭代法 对于几何线性、小滑动、无摩擦 的静力学问题特别有效。Introduction to ABAQUS/CAE静力学分Introduction to ABAQUS/CAE显式动力学分析Dynamic，Explicit显式动力学分析Time period：对于动力学问题，此处的时间是指实际时间。Introduction to ABAQUS/CAE显式动力Introduction to ABAQUS/CAE显式动力学分

30、析Dynamic，Explicit显式动力学分析Unlimited，默认选项，即不限制时间增量的上限。Global，默认选项。Element-by-elements，趋于保守，得到的 稳定时间增量总是小于整体估算法。Introduction to ABAQUS/CAE显式动力Introduction to ABAQUS/CAE显式动力学分析Dynamic，Explicit显式动力学分析线性体积粘度参数，默认值0.06即可二次体积粘度参数，默认值1.2，仅适用于连续实体单元和压容积应变率时。Introduction to ABAQUS/CAE显式动力Introduction to ABAQUS/

31、CAE6、相互作用 Interaction6 6、相互作用、相互作用 InteractionInteractionIntroduction to ABAQUS/CAE6、相互Introduction to ABAQUS/CAE定义相互作用特征修改、删除等，很少用到Interaction模块专有Partition已讲，见Mesh部分基准点、线、面及坐标系等Introduction to ABAQUS/CAE定义相互Introduction to ABAQUS/CAE设置接触属性在定义接触之前，需要先定义相应的接触属性（摩擦特性、阻尼等）Introduction to ABAQUS/CAE设置接触

32、Introduction to ABAQUS/CAE设置接触属性Tangetial Behavior用于定义摩擦系数等摩擦属性Frictionless：默认不考虑摩擦Pentalty：主要用于定义摩擦系数Introduction to ABAQUS/CAE设置接触Introduction to ABAQUS/CAE定义接触Static，GeneralDynamic，ExplicitIntroduction to ABAQUS/CAE定义接触Introduction to ABAQUS/CAE定义Surface to surface contanct（Standard）4、选择已经定义的接触属性

33、1、选择主面2、选择从面的类型，直接点击鼠标中键或点击Surface3、选择从面面面接触对包含一个主面和一个从面，如果接触对由一刚性面和一可变形面组成，则定义刚性面为主面。Introduction to ABAQUS/CAE定义SuIntroduction to ABAQUS/CAE定义General contact（Explicit）选择已经定义的接触属性Introduction to ABAQUS/CAE定义GeIntroduction to ABAQUS/CAE定义约束约束类型：Tie绑定、Rigid body刚体、Display body显示体、Coupling耦合等Introduct

34、ion to ABAQUS/CAE定义约束Introduction to ABAQUS/CAE定义Tie约束1、选择主面类型为Surface2、指定主面3、选择从面类型为Surface4、指定从面Position Tolerance：位于该公差以外的从面节点将不会被绑定。默认Use Computed default，若主从面间距较大应考虑Specify distance。Tie约束用于将两个区域（面区域或节点区域）绑定在一起。Introduction to ABAQUS/CAE定义TiIntroduction to ABAQUS/CAE定义参照点建立参照点，刚性面的固定一般需要借助参照点实现。

35、选取模型上的实际点或直接输入坐标都可建立参照点。Introduction to ABAQUS/CAE定义参照Introduction to ABAQUS/CAE7、载荷边界 Load7 7、载荷边界、载荷边界 LoadLoadIntroduction to ABAQUS/CAE7、载荷Introduction to ABAQUS/CAE定义载荷边界特征修改、删除等，很少用到Load模块专有Partition已讲，见Mesh部分基准点、线、面及坐标系等Introduction to ABAQUS/CAE定义载荷Introduction to ABAQUS/CAE定义边界1 12 23 34 4定

36、义位移/旋转边界（其余类似）选择要设置边界的体（或面或边或点）Introduction to ABAQUS/CAE定义边界Introduction to ABAQUS/CAE定义初始状态定义初始时刻的速度1 12 23 34 4选择要定义初始速度的体（或面或边或点）Introduction to ABAQUS/CAE定义初始Introduction to ABAQUS/CAE定义载荷特征修改、删除等，很少用到Introduction to ABAQUS/CAE定义载荷Introduction to ABAQUS/CAE8、提交运算 Job8 8、提交运算、提交运算 JobJobIntroduc

37、tion to ABAQUS/CAE8、提交Introduction to ABAQUS/CAE创建运算任务Memory用于指定分配到分析中的内存，视硬件资源而定。Abaqus/Standard memory policy当分配的内存大于实际分析所需的内存，多余内存的使用设置。Minimum：闲置Moderate：该选项通常能自动提供合理的内存使用，建议采用此默认设置Maximum：将多余内存都用于存储临时文件Introduction to ABAQUS/CAE创建运算Introduction to ABAQUS/CAE创建运算任务Parallelization用于并行运算的设置Use mul

38、tiple processors设置用于分析的处理器数目，默认值为1，即不使用并行运算。Introduction to ABAQUS/CAE创建运算Introduction to ABAQUS/CAE提交运算进入Job管理器后Submit提交运算Monitor查看运算状况Results进入后处理模块，查看计算结果Introduction to ABAQUS/CAE提交运算Introduction to ABAQUS/CAE9、后处理 Visualization9 9、后处理、后处理 VisualizationVisualizationIntroduction to ABAQUS/CAE9、后处

39、Introduction to ABAQUS/CAE后处理动画模型显示坐标系图表相关剖面相关控制选项进入后处理模块的方法Introduction to ABAQUS/CAE后处理动Introduction to ABAQUS/CAE后处理变形量的比例系数控制显示无变形模型显示变形后的模型依次为：在变形后的模型上 在变形前的模型上 在变形前后的模型上显示云图 显示云图 显示云图Introduction to ABAQUS/CAE后处理变Introduction to ABAQUS/CAE云图显示设置控制是否显示极值点的位置云图显示设置Introduction to ABAQUS/CAE云图显示I

40、ntroduction to ABAQUS/CAE云图输出设置控制云图输出的内容可以设置输出为应力云图、应变云图、位移云图、能量云图等Introduction to ABAQUS/CAE云图输出Introduction to ABAQUS/CAE动画观察保存动画观看动画Introduction to ABAQUS/CAE动画观察Introduction to ABAQUS/CAE剖面观察基础剖面（三选一）以剖面形式观看更改剖面的位置Introduction to ABAQUS/CAE剖面观察Introduction to ABAQUS/CAEIntroduction to ABAQUS/CAEThan