congress-ws是什么意思
axisymmetric
轴对称，一维
deformable
可变形的
discrete
rigid
分布离散
刚体
analytical
rigid
分析
刚体
truss
构架
truss bridge
桁架桥
truss structure
ABAQUS
入门使用手册
ABAQUS
简介：
ABAQUS
是一套先进的通用有限元程序系统，这套软件的目的是对固体和结
构的力学问
题进行数值计算分析，
而我们将其用于材料的计算机模拟及其前后处理，
主要得
益于
ABAQUS
给我
们的
ABAQUS/Standard
及
ABAQUS/Explicit
通用分析模块。
ABAQUS
有众多的分析模块，
我们使用的模
块主要是
ABAQUS/CAE
及
Vi
ewer,
前者用于建模及
相应的前处理，
后者用于对结果进行分析及处理。
下面将对这两个模块的使用结合本人的体
会做一些具体的说明：
一．
ABAQUS/CAE
CAE
模块用
于分析对象的建模，特性及约束条件的给定，网格的划分以及数据传输等等，其
核心由七
个步骤组成，下面将对这七个步骤作出说明：
步
（
1
）
art
→
Creat
Modeling Space:
①
3D
代表三维②
2D
< br>代表二维③
Aaxisymmetric
代表轴对称，<
/p>
这三个选项的选
定要视所模拟对象的结构而定。
< br>
Type:
①
Deform
able
为一般选项，适合于绝大多数的模拟对象。②
Disc
rete rigid
和
Analytical
rigid
用于多个物体组合时，与我们所研究的对象相关的物体上。
ABAQUS
假设这些与所研究
的对象相关的
物体均为刚体，对于其中较简单的刚体，如球体而言，选择前者即可。若刚体
形状较复杂
，或者不是规则的几何图形，
那么就选择后者。需要说明的是，
由于后者所建立
的模型是离散的，所以只能是近似的，不可能和实际物体一样，因此误差
较大。
Shape
中有四个选项，其
排列规则是按照维数而定的，可以根据我们的模拟对象确定。
Type:
①
Extrusion<
/p>
用于建立一般情况的三维模型②
Revolution
建立旋转体模型③
Sweep
用于
建立形状任意的模型。
Approximate s
ize:
在此栏中设定作图区的大致尺寸，其单位与我们选定的单位一致。
设置完毕，点击
Continue
进入作图区。
（
2
）
art
→
C
reat
→
Continue
这时，使用界面左侧的工具栏便可以作出点、线、面以组成我们所需要的图形。
至此，
PART
步的基本
功能及作用介绍完毕。
当然，
PART
首界面中还有其他几个栏目，
如
SHAPE
选项用于构造较复杂的物体形状，
FEATURE
和
TOOL
为一般性工具，将在以后作介绍，在此
不在熬叙。
2
．
< br>PROPERTY
步：在此步中赋予研究对象的力，热，化及材料本身的性能。<
/p>
（
1
）
Material
→
creat
(2) Material
→
creat
→
co
ntinue
可以根据需要对上面框图的选项进行选择，如
选择
Machanical
→
Elas
ticity
→
Elastic
表示材
料
为弹性材料，其选择结果如下：
Suboption:
用于当材料断裂时，对其断裂处的应力应
变进行限制，当应力应变达到所给定值
时，即断裂。
Long-time:
其中有两个选项，分别用于材料受到持续
力和瞬时力作用的两种情况。
DATA
：此处输入材料给定的杨氏模量和泊松比的值。其单位与先前给定的单位一致。
定义完物体的材料特性，接下来就要选择这种材料所对应的物体了。
(3)Section
→
Creat
首先，可以用上述命令创建一个实体。将其命名为
Plane.
Category:
可以根据所研究对象的形状确定这四个选项
。
Type:
①
< br>Homogeneous:
适用于组成材料分布且变形均匀的物体
,
包括平面应力。多用于线性。
②
Generalized plane strain:
多用于材料的不均匀形变，
例如角应变。多用于非线性材料。
(4) Section<
/p>
→
Creat
→
continue
执行上述命令后，便出现了
Edit
Section
对话框。
Mater
ial:
此选项已经在前面定义，对于单个研究对象而言，不需要在进行额外的选择。<
/p>
Plane stress/strain thicknes
s:
此选项应根据应力应变的实际厚度来定。对于平面应力，一般选
取物体的实际厚度。对于平面应变，一般选取力沿着物体作用方向的实际长度。
<
/p>
我们现在已经定义了物体的材料特性，
同时也定义了所选取的研究
对象，
接下来我们将把已
经定义了的物体的材料特性赋予我们的
研究对象。
(5)Assign
→
Section
进行了上述选择后，点击
DONE<
/p>
按纽，就
OK
了。
至此我们已经完成了给研究对象赋予其材料特性的任务了。
由于我们是以一个平面应力的金
属薄板作为研究对象，所以
PR
OPERTY
步中还有一些子选项没有使用，在此作简要的介绍。
Profile:
适用于研究对象为杆的情况，
在此可定义与杆的截面有关的各种信息，
比如横截面的
形状，面积，转动惯量等等。如下图所示。
Skin:<
/p>
适用于研究对象为三维或轴对称的情况。前者用于面，后者用于边。
Skin
的用途在于可
以在三维物体的某一个面或者是轴对称
物体的一条边上
skin
附上一层皮肤，这种皮肤可以
是异于物体原来的材料
(
如铝等
)
的各种其他材料。在
Creat
之前，首先要按照上面所讲的步
骤再定义一个或多个
Mat
erial
和
Section
，然后才
能执行
Creat skin
命令。为了定义
< br>skin
，在
定义
Sectio
n
的时候必须选择
Shell(
必须是
均匀的
),Membrane
或者
Ga
sket
这些适合于
skin
的
类型。一般来讲，定义完成
skin
以后，在
大多数情况下，不能直接从
Viewpoint
里直接选取
skin
面，这时就需要执行
Tool
→
set
命令，选取所需要的
skin
面作为
set
。从
而点击右下方的
set
即可选取所需要的
skin
面。
需要注意的是，
如果将
shell,membrane
或
ga
sket
单元赋给
skin
，
那么在
Mesh
步中就必须对应的赋予其
shell,membrane
或
gaske
t
单元。
另外，
对于三维物体，
在
Mesh
步中可以产生面和线单元以对其进
行网格划分，对于轴对称物体也是类似的。当我
们对三维物体的面和线进行划分时，
位于其上方的皮肤加强层也相应的被网格剖分了，
而不
能单独的对皮肤加强层进行网格划分。
Offse
t:
该选项可以对皮肤附加边和皮肤附加面进行定位，
Offs
et
值可以为正，也可以为负。
例如，
在壳体和轴对称物体中应用负的
Offset
值，
表明其上的皮肤边被定位；
在实体中应用
负的
Offset
值
,
则
表明皮肤层被实体所包含。
在
PAR
T
和
PROPERTY
步中，我们建立
了所研究对象的模型，并且赋予了其材料特性。注意
到整个过程是在局部坐标系下进行，
这对于由单一形状构成的模型尚可，
但对于由多个部分
构成的物体来说，
其中的每个部分都具有其独立的局部坐标系，
为此，
我们必须将其划归到
一个统一的整体坐标
系中，使其成为一个整体。
3
．
ASSEMBLY
步：统一坐标系
执行
Instance
→
Create
点击
OK
即可。下面简单介绍一下
Instance
的其他几个命令和
Constraint
用法。
Create:
用于将所选的部分置于全局坐标系下。
Tra
nslate:
用于刚体的平行移动，移动的距离通过坐标来选定。
Rotate:
将所选的物体进行旋转。
Replace:
用于组成对象的各个部分之间的相
互转换。
Convert
Constraints:
重新定位所选的部分。
Constraint
命令适合于物
体的组成部分多于一个的情况。用于各个部分之间的定位。在此不
祥述。
4
．
STEP
步：用于定义分析的步骤，可以是一步，也可以是多步，视具体情况而定。同时给
出输出要求。
Step
分为
ini
tial,step-1,step-2
……
,
其中
initial
为
ABA
QUS
自动给出，其余为作
者自定义。在上述例题中，我们给出
一个分析步：
initial
中赋予边界条件，
step-1
中赋予集
中力荷载。如下所示：
（
1
）
Step
→
Creat
Procedure type:
①
General:
全称为
General nonlinear
perturbation,
与
Linear perturb
ation
相对
应。此分析步定义了一个连续的事件，即前一个
General
步的结束是后一个
Ge
neral
步的开
始。②
Linear
perturbation:
此分析步定义了在
General nonlinear
步结束时的一个线性扰动响
应。
在没有线性绕动的情况下，一般选择
General
步。由于是静态问题，此处下选
static, general.
点击
continue
进入编辑状态。
在
Basic
栏中，
定义了时间步长，
并用文字对此步进行了描
述。
Nigeom
状态由物体的形变或
位移大小而定。在静态问题中，一般为小位移形变，
ABAQUS
的默认值为
OFF
；在动态问题
中，
一般形变较大，默认值为
ON
。其后的两个复选框均用于热传递
，在此不作叙述。
Increme
ntation
栏中，通过选择增量尺寸来确定所输出的祯（
f
rame
）的数量。增量的尺寸越
小，所输出的祯的数量就越多
；显然，祯的数量不能无限的多，可以通过
Maximum number
of increments
选项来确定祯的最大值。
ABAQUS/CAE
给出了增量尺寸的最小值
1e-005,
如果出
现结果不收敛的情况，可以减少增量尺寸
的最小值。另外，为了避免结果不收敛的情况，可
以通过选择
A
tomatic
选项让系统自动调节增量尺寸。有的时候，在确保所选的增量尺寸能
够收敛的情况下，选择
Fixed,
这样可
以加快系统运算速度，减少内存，但此项一般不建议使
用。
由于我们将要给物体加载集中力，
由
于我们把加载的过程分成了
100
步，
所以加载力从第一