lecture11-合并AbaqusStandard和AbaqusExplicit

abaqus_后处理22 后处理22.1 显示局部坐标系上的结果问：我前处理用的是直角坐标系，但是我想在后处理中输出关于柱坐标的位移分量是不是要设计局部的坐标系？怎样设计？答：后处理时点菜单tools / coordinates system / create, 创建柱坐标系（例如使用默认的名称csys-1）. 菜单result / options, 点tranformation, 点user-specified, 选中csys-1, 点OK. 窗口左上角显示的变量如果原来是U, U1，现在就变为U,U1(CSYS-1).22.1 显示局部坐标系上的结果问：我前处理用的是直角坐标系，但是我想在后处理中输出关于柱坐标的位移分量是不是要设计局部的坐标系？怎样设计？答：后处理时点菜单tools / coordinates system / create, 创建柱坐标系（例如使用默认的名称csys-1）. 菜单result / options, 点tranformation, 点user-specified, 选中csys-1, 点OK. 窗口左上角显示的变量如果原来是U, U1，现在就变为U,U1(CSYS-1).22.2 绘制曲线（X–Y data）问：例如我想用odb文件建立这样一个曲线：x y(自行指定)currentmax("my-xy01") 1.0currentmax("my-xy02") 3.3………………搜索了半天也找不到，在此向用过的前辈请教，或者有第三方软件也请指点。

（虽然我手工excel也能做，但是那个时间就……-_-b）答：后处理菜单 tools / XY Data / Create, 先创建你的"my-xy01"，再选择Operate on XY Data,来建立公式。

详见 Getting Started with ABAQUS 附录D.11 Operating on X–Y data问：我在学习forming a channel例子的时候，发现帮助是将冲头力和位移画在一张图里了（图13-17，见getting started with abaqus），并且将explicit 和standard的结果也都画在一张图中了，可是我只能将field output的结果，也就是随时间变化的结果画出来，怎么修改x轴的输出量呢？答：后处理菜单tools / xy-data / manager，点create, 选odb field output，为每条曲线定义这样一个xy-data (两个不同的odb文件也没关系)，选中多个xy-data, 点plot，就可以把它们画在一起。

ABAQUSEXPLICIT 分析中接触厚度减薄（thickness reduction）解决办法壳单元厚度&接触厚度1)壳单元厚度由其截⾯属性确定；2)在Abaqus/Explicit中应⽤General Contact，由壳单元组成的Surface，其接触厚度并不⼀定等于单元厚度。

a)Abaqus/Explicit中的General Contact算法要求接触厚度与单元边长或对⾓线长度的⽐值⼩于⼀定⽐例，该⽐例系数在20%～60%之间，具体取值由单元⼏何形状决定；b)因此，当壳单元尺⼨较⼤时，接触厚度等于单元厚度；当壳单元尺⼨较⼩时，接触厚度将⾃动减⼩；c)若接触厚度⾃动减⼩，可在计算中⽣产的sta⽂件开头部分看到如下Warning，其中包含有接触厚度减⼩⽐例。

3)接触厚度可采⽤*SURFACE PROPERTY ASSIGNMENT, PROPERTY=THICKNESS进⾏设置。

但是，Abaqus/Explicit仍将对General Contact中的接触厚度进⾏检测，若单元尺⼨过⼩，接触厚度仍将被⾃动减⼩。

************************解决办法禁⽌ Abaqus/Explicit 对General Contact 中的接触⾯进⾏接触厚度检查。

若要取消对Surf1 进⾏接触厚度检查，具体⽅法如下：1)在General Contact中取消Surf1的Self Contact，如下图所⽰：2)在Keywords的Model或Step定义中加⼊：*CONTACT CONTROLS ASSIGNMENT,CONTACT THICKNESS REDUCTION=SELF 边缘的接触厚度仍将⾃动检查/减⼩或*CONTACT CONTROLS ASSIGNMENT,CONTACT THICKNESS REDUCTION=NOPERIMSELF 禁⽤边缘的接触厚度检查（⽂章来⾃SIMWE）。

11 多步骤分析ABAQUS模拟分析的一般性目标是确定模型对所施加载荷的响应。

回顾术语载荷（load）在ABAQUS中的一般性含义，载荷代表了使结构的响应从它的初始状态到发生变化的任何事情；例如：非零边界条件或施加的位移、集中力、压力以及场等等。

在某些情况下载荷可能相对简单，如在结构上的一组集中载荷。

在另外一些问题中施加在结构上的载荷可能会相当复杂，例如，在某一时间段内，不同的载荷按一定的顺序施加到模型的不同部分，或载荷的幅值是随时间变化的函数。

采用术语载荷历史（load history）以代表这种作用在模型上的复杂载荷。

在ABAQUS中，用户将整个的载荷历史划分为若干个分析步（step）。

每一个分析步是由用户指定的一个“时间”段，在该时间段内ABAQUS计算该模型对一组特殊的载荷和边界条件的响应。

在每一个分析步中，用户必须指定响应的类型，称之为分析过程，并且从一个分析步到下一个分析步，分析过程也可能发生变化。

例如，可以在一个分析步中施加静态恒定载荷，有可能是自重载荷；而在下一个分析步中计算这个施加了载荷的结构对于地震加速度的动态响应。

隐式和显式分析均可以包含多个分析步骤；但是，在同一个分析作业中不能够组合隐式和显式分析。

为了组合一系列的隐式和显式分析步，可以应用结果传递或输入功能。

在ABAQUS分析用户手册（ABAQUS Analysis User’s Manual）第7.7.2节“Transfering results between ABAQUS/Explicit and ABAQUS/Standard”中讨论了这个功能。

而本指南不做进一步的讨论。

ABAQUS将它的所有分析过程主要划分为两类：线性扰动（linear perturbation）和一般性分析（general）。

在ABAQUS/Standard或在ABAQUS/Explicit分析中可以包括一般分析步；而线性扰动分析步只能用于ABAQUS/Standard分析。

Abaqus6.14新版本功能Abaqus 6.14新版本发布一、接触和约束1.接触和约束概览①Abaqus/Standard--边-边接触，用于壳/体单元--使用惩罚接触改善了能量计算②Abaqus/Explicit--妥善处理壳接口处的壳偏移--并行热关系域2.Abaqus/Standard中的边-边接触--允许一般接触中的边与边的接触建模--边可以是实体特征边，或壳单元和梁单元的周长边--梁单元包括管，梁和桁架单元--6.13中已经采用了梁-梁接触3.Abaqus/Exlpicit：复杂接触二、材料1.材料概览--在PRF中继续有效--适用于焊料合金的三款蠕变模型--综合Czone复合冲击求解--适用于牵引-分离弹性的不同张/压响应--支持不可压缩行为的UMAT杂交元--Standard中用户自定义单元缺失--新的输出变量2.并行流变框架（PRF）改进--幂律蠕变模型--非线性随动强化--长时响应--输入3.蠕变模型改进·三种新的蠕变模型--Anand--Darveaux--双电源·非常适用于焊料合金建模·Abaqus/Standard4.Abaqus的更多综合CZone求解*MATERIAL, NAME=Material-1*CRUSH STRESS, DEPENDENCIES=number_of_FV_dependenciesStress, Angle, Temp, Fv1, Fv2,...*CRUSH STRESS VELOCITY FACTORScaling_Factor, Relative_velocity5.牵引-分离弹性改进·聚合单元在拉伸和压缩时采用不同的弹性刚度--拉伸和压缩过程中的粘合行为·Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit6.杂交元的UMAT支持·此前，使用杂交元时，UMAT实现的几乎不可压缩超弹性材料的响应与Abaqus原有材料收敛不匹配。

13 ABAQUS/Explicit准静态分析显式求解方法是一种真正的动态求解过程，它的最初发展是为了模拟高速冲击问题，在这类问题的求解中惯性发挥了主导性作用。

当求解动力平衡的状态时，非平衡力以应力波的形式在相邻的单元之间传播。

由于最小稳定时间增量一般地是非常小的值，所以大多少问题需要大量的时间增量步。

在求解准静态问题上，显式求解方法已经证明是有价值的，另外ABAQUS/Explicit 在求解某些类型的静态问题方面比ABAQUS/Standard更容易。

在求解复杂的接触问题时，显式过程相对于隐式过程的一个优势是更加容易。

此外，当模型成为很大时，显式过程比隐式过程需要较少的系统资源。

关于隐式与显式过程的详细比较请参见第2.4节“隐式和显式过程的比较”。

将显式动态过程应用于准静态问题需要一些特殊的考虑。

根据定义，由于一个静态求解是一个长时间的求解过程，所以在其固有的时间尺度上分析模拟常常在计算上是不切合实际的，它将需要大量的小的时间增量。

因此，为了获得较经济的解答，必须采取一些方式来加速问题的模拟。

但是带来的问题是随着问题的加速，静态平衡的状态卷入了动态平衡的状态，在这里惯性力成为更加起主导作用的力。

目标是在保持惯性力的影响不显著的前提下用最短的时间进行模拟。

准静态（Quasi-static）分析也可以在ABAQUS/Standard中进行。

当惯性力可以忽略时，在ABAQUS/Standard中的准静态应力分析用来模拟含时间相关材料响应（蠕变、膨胀、粘弹性和双层粘塑性）的线性或非线性问题。

关于在ABAQUS/Standard中准静态分析的更多信息，请参阅ABAQUS分析用户手册（ABAQUS Analysis User’s Manual）的第6.2.5节“Quasi-static analysis”。

13.1 显式动态问题类比为了使你能够更直观地理解在缓慢、准静态加载情况和快速加载情况之间的区别，我们应用图13-1来类比说明。

1. Abaqus/Explicit 中的接触形式双击Interactions，出现接触形式定义。

分为通用接触（General contact）、面面接触（Surface-to-Surface contact）和自接触（Self-contact）。

1. 通用接触General contact通用接触用于为多组件，并具有复杂拓扑关系的模型建模。

General contact algorithm•The contact domain spans multiple bodies (both rigid and deformable)•Default domain is defined automatically via an all-inclusive element-based surface •The method is geared toward models with multiple components and complex topology。

•Greater ease in defining contact model2. Surface-to-Surface contactContact pair algorithm•Requires user-specified pairing of individual surfaces•Often results in more efficient analyses since contact surfaces are limited in scope 3. 自接触（Self-contact）自接触应用于当部件发生变形时，可能导致自己的某两个或多个面发生接触的情况。

如弹簧的压缩变形，橡胶条的压缩。

•容易使用•“自动接触”•节省生成模型的时间•通用接触算法一般比双面接触算法快机械约束形式•运动依从Kinematic contact method（只有接触对形式可用,General contact不可用）默认的运动接触公式达到的计算精度与接触条件相一致。

13 ABAQUS/Explicit准静态分析显式求解方法是一种真正的动态求解过程，它的最初发展是为了模拟高速冲击问题，在这类问题的求解中惯性发挥了主导性作用。

当求解动力平衡的状态时，非平衡力以应力波的形式在相邻的单元之间传播。

由于最小稳定时间增量一般地是非常小的值，所以大多少问题需要大量的时间增量步。

在求解准静态问题上，显式求解方法已经证明是有价值的，另外ABAQUS/Explicit 在求解某些类型的静态问题方面比ABAQUS/Standard更容易。

在求解复杂的接触问题时，显式过程相对于隐式过程的一个优势是更加容易。

此外，当模型成为很大时，显式过程比隐式过程需要较少的系统资源。

关于隐式与显式过程的详细比较请参见第2.4节“隐式和显式过程的比较”。

将显式动态过程应用于准静态问题需要一些特殊的考虑。

根据定义，由于一个静态求解是一个长时间的求解过程，所以在其固有的时间尺度上分析模拟常常在计算上是不切合实际的，它将需要大量的小的时间增量。

因此，为了获得较经济的解答，必须采取一些方式来加速问题的模拟。

但是带来的问题是随着问题的加速，静态平衡的状态卷入了动态平衡的状态，在这里惯性力成为更加起主导作用的力。

目标是在保持惯性力的影响不显著的前提下用最短的时间进行模拟。

准静态（Quasi-static）分析也可以在ABAQUS/Standard中进行。

当惯性力可以忽略时，在ABAQUS/Standard中的准静态应力分析用来模拟含时间相关材料响应（蠕变、膨胀、粘弹性和双层粘塑性）的线性或非线性问题。

关于在ABAQUS/Standard中准静态分析的更多信息，请参阅ABAQUS分析用户手册（ABAQUS Analysis User’s Manual）的第6.2.5节“Quasi-static analysis”。

13.1 显式动态问题类比为了使你能够更直观地理解在缓慢、准静态加载情况和快速加载情况之间的区别，我们应用图13-1来类比说明。

abaqus壳单元节点重合Abaqus是一款广泛使用的有限元分析软件。

在进行结构分析时，常常需要建立壳单元模型，并保证壳单元节点的重合性。

本文将分步骤阐述如何在Abaqus中实现壳单元节点的重合。

第一步：选择合适的壳单元类型在建立壳单元模型时，需要选择合适的壳单元类型。

Abaqus中常用的壳单元类型有四面体壳(S4R)、六面体壳(H8)、三角形单元(S3)和四边形单元(S4)等。

不同类型的壳单元适用于不同的结构形式。

在选择壳单元类型时，需要考虑结构的几何形状、受力形式等因素。

第二步：建立壳单元模型在选择壳单元类型后，就可以开始建立壳单元模型了。

建立壳单元模型的过程可以简单描述为以下步骤：1.初始化模型2.创建壳单元部分3.创建壳单元模型4.定义边界条件在定义边界条件时，需要确保壳单元节点的重合性。

这是因为壳单元节点不重合会导致结构分析结果失效。

第三步：对壳单元节点进行约束在Abaqus中，可以通过对壳单元节点进行约束来实现壳单元节点的重合。

具体来说，有以下两种做法：1.使用节点合并工具节点合并工具可以将两个或多个节点合并成一个节点，从而实现节点重合。

使用节点合并工具的步骤如下：选择节点合并工具选择要合并的两个或多个节点设置合并选项执行合并操作检查节点合并结果2.使用约束条件在Abaqus中，可以使用约束条件将壳单元节点约束为重合状态。

在设置约束条件时，有以下几个参数需要设置：自由度编号约束类型（通常为等式约束）约束值在对壳单元节点进行约束时，需要确保所有节点都已被约束，并且约束值相等。

总结：在进行结构分析时，壳单元模型具有很大的优势，并且也极为常见。

在建立壳单元模型时，需要选择合适的壳单元类型，并确保壳单元节点的重合性。

在实现壳单元节点的重合时，可以使用节点合并工具或约束条件。

无论采用哪种方式，都需要仔细检查处理结果，确保分析结果准确可靠。

产 品 综 述简介ABAQUS/Standard是一套专门为高级分析而设计的通用产品化有限元程序。

它提供的虚拟分析工具广泛地适用于各种各样的问题中。

ABAQUS/Standard能有效地运行基于Windows NT或UNIX操作系统的桌面计算机、各级服务器和超级计算机。

分析能力ABAQUS/Standard提供了大量的时域和频域分析的程序。

这些程序分为两类：一类是通用分析（General Analysis），其响应既可以是线性的，也可以是非线性的；另一类是线性摄动分析（Linear Perturbation），由在某一特定的基准状态基础上计算结构的响应给予一个通用的可能是非线性的基态计算出线性响应。

一次计算分析流程中可以包括多个分析步骤和多种分析类型。

通用分析y静应力/位移分析y粘弹性/粘弹性响应y瞬时动应力/位移分析y瞬时或稳态热传导分析y瞬态或稳态质量扩散分析y稳态传输分析y声学分析y耦合问题- 热力耦合（迭代低或者完全耦合）- 热电耦合- 多孔介质的流动力学耦合- 应力-质量扩散耦合- 压电耦合（线性）- 声波-力学耦合（线性）线性摄动分析y静力/位移分析- 线性静应力/位移分析- 特征值屈曲载荷瞬态响应y动态应力/位移分析- 确定固有模态和频率- 模态叠加的瞬态响应- 简谐载荷的稳态响应- 响应谱分析- 随机荷载的动态响应2 ABAQUS/Standard 版本 6.3材料库ABAQUS/Standard提供的材料本构关系模型有金属、静力学流体、橡胶、塑料、复合材料、可回弹可挤压的泡沫、混凝土、沙子、粘土和连接的岩石，每一种材料表现了高度的非线性的特性。

提供了包括一般弹性，弹性-塑性，弹性-粘弹性等材料特性。

可以模拟各向同性材料和各向异性材料，用户还可以通过用户子程序接口自定义材料。

几何模型可以模拟结构和连接介质。

提供了一维、二维和三维的实体单元以及梁单元、薄膜单元和壳单元。

梁单元和壳单元是基于现代离散Kirchhoff或者剪切变形弯曲理论所构成的非常有效的单元。