ABAQUS使用例题

abaqus例题手册
ABAQUS是一款功能强大的有限元分析软件，广泛应用于各种工程领域。

其例题手册旨在帮助用户更好地理解和使用ABAQUS，通过具体的例题展示软件的使用方法和分析过程。

以下是ABAQUS例题手册中一些常见的例题：
1. 悬臂梁分析：该例题主要演示了如何使用ABAQUS对悬臂梁进行静态和动态分析，包括模型的建立、网格划分、边界条件和载荷的施加、求解过程以及结果的后处理等。

2. 薄板弯曲分析：该例题通过一个简单的薄板弯曲问题，介绍了ABAQUS 在处理弯曲问题时的基本步骤，包括模型的建立、材料属性的定义、边界条件和载荷的施加、求解过程以及结果的解释。

3. 疲劳分析：该例题通过一个简单的疲劳分析问题，介绍了如何使用ABAQUS进行疲劳寿命预测。

该例题展示了如何定义材料的疲劳属性、如何进行循环载荷的施加以及如何解释结果。

4. 冲击分析：该例题通过一个简单的冲击分析问题，介绍了如何使用ABAQUS进行冲击模拟。

该例题展示了如何定义材料的冲击属性、如何设置冲击条件以及如何解释结果。

5. 热分析：该例题通过一个简单的热分析问题，介绍了如何使用ABAQUS
进行温度场模拟。

该例题展示了如何定义材料的热属性、如何设置热边界条件和载荷以及如何解释结果。

以上是ABAQUS例题手册中一些常见的例题，通过这些例题的介绍，用户
可以更好地了解ABAQUS的功能和应用，提高软件的使用效率和分析精度。

作业题1.假设砂井地基中砂井为正方形布置，间距为2m ，长度为8m ，砂井半径为m w 1.0=γ，渗透系数为s m k w /102-=。

地基土厚度m L 8=，土地渗透系数s m k h /108-=。

弹性模量KPa E 410=，不考虑土体的水平方向的变形，取泊松比0.0=ν。

地基土底面不排水，顶面完全透水，土体及砂井表面作用有瞬时施加的荷载KPa P 200=。

在有限元数值分析中，取砂井中的一个单元体进行计算，即长，宽，高，分别为2m,2m,8m ，图形如下图1-1所示；模型底部固定三个方向的约束，不排水；四周仅能容许竖向位移，同样不透水，表面位移自由，且是自由排水面。

载荷瞬时施加，然后根据土体表面的竖向位移求的各个时刻土层的固结度。

1-1模型示意图步骤：1.模型的建立（1）建立部件Part模块中，执行[part]/[create]命令通过Extrusion方法建立一个2mx2mx8m的三维变形体，然后通过执行[Tools]/[partion]命令，在弹出的Creation Partition 对话框中将Type选项设置为Face，将Method 选为sketch，将顶面的砂井画出来，再次执[Tools]/[partion]命令，此时在Creation Partition 对话框将type选项设为Cell，对应的Method 选为Extrude/Sweep edges方法，将砂井的空间形状独立出来。

执行[tools]/[set]/[create]命令，分别建立土体（soil）和砂井（sandwell）的集合。

（2）设置材料及截面特性在property模块中，分别建立soil和sand well的材料，并为问题描述的数据设置相应的参数，执行[section]/[creat]命令，分别设置名称为soil和sand well的section，并执行[Assign]/[section]命令赋予相应的区域。

abaqus经典例题集下面是一些abaqus的经典例题，以帮助大家更好地理解和掌握这款强大的有限元分析软件。

1.线性弹性问题例题1：在一个长方形平板上施加均匀分布的载荷，求解板的应力和应变。

解题步骤：-创建模型，定义几何参数和材料属性；-划分网格；-应用边界条件；-施加载荷；-求解；- 后处理，查看结果。

2.非线性问题例题2：一个简支梁在受力过程中，梁的横截面半径发生变化。

求解梁的挠度和应力。

解题步骤：-创建模型，定义几何参数、材料属性和边界条件；-划分网格；-应用材料的本构关系；-施加载荷；-求解；- 后处理，查看结果。

3.热力学问题例题3：一个平板在均匀温度差的作用下，求解热应力和温度分布。

解题步骤：-创建模型，定义几何参数、材料属性、边界条件和温度差；-划分网格；-应用热力学本构关系；-施加温度边界条件；-求解；- 后处理，查看结果。

4.耦合问题例题4：一个悬臂梁在受到弯曲应力和剪切应力的同时，还受到温度的变化。

求解梁的应力和温度分布。

解题步骤：-创建模型，定义几何参数、材料属性、边界条件、载荷和温度变化；-划分网格；-应用耦合场本构关系；-施加边界条件、载荷和温度边界条件；-求解；- 后处理，查看结果。

5.接触问题例题5：两个物体相互挤压，求解接触面上的应力和接触力。

解题步骤：-创建模型，定义几何参数、材料属性、边界条件和接触属性；-划分网格；-应用接触算法；-施加边界条件和接触力；-求解；- 后处理，查看结果。

通过以上五个经典例题的讲解，相信大家对abaqus的应用有了更深入的了解。

在实际应用中，我们应根据具体问题选择合适的分析类型，并灵活运用所学知识。

希望大家能在实践中不断提高，成为优秀的有限元分析工程师。

abaqus悬臂梁例题
ABAQUS是一种常用的有限元分析软件，用于模拟和分析工程结构的行为。

下面是一个简单的ABAQUS悬臂梁的例题，以便说明如何进行有限元分析：
问题描述：
考虑一个简单的悬臂梁，长度为L，截面为矩形，要分析该梁的挠度和应力分布。

步骤：
1.建立模型：首先，在ABAQUS中建立一个新模型。

定义悬臂梁的几何参数，如长度L 和梁截面的宽度和高度。

2.创建网格：划分悬臂梁的几何形状，创建有限元网格。

可以选择合适的单元类型，如梁单元或壳单元，以模拟结构行为。

3.应用边界条件：定义悬臂梁的支持条件，通常悬臂梁的一端是固定支持，另一端是自由端。

在ABAQUS中，你可以定义这些支持条件。

4.施加载荷：定义悬臂梁所受的载荷，如集中力、分布载荷等。

5.设置材料属性：指定悬臂梁所用的材料属性，如弹性模量、泊松比等。

6.运行分析：运行有限元分析，ABAQUS将计算悬臂梁的挠度和应力分布。

7.分析结果：分析完成后，你可以查看和可视化分析结果，包括挠度云图、应力云图等，以了解悬臂梁的行为。

这只是一个简单的悬臂梁分析示例，ABAQUS提供了广泛的功能来进行复杂结构的有限元分析。

具体的模型参数和步骤可能会因实际情况而有所不同。

你可以根据你的具体问题和需求来调整和扩展这个示例。

需要在软件中具体设置和模拟这个问题，以获得详细的分析结果。

abaqus案例Abaqus是一款由法国达索系统公司开发的有限元分析软件。

它提供了强大的分析工具和高度可定制的建模环境，使工程师能够在各种领域进行准确的仿真分析。

在本文中，我们将介绍一些使用Abaqus的真实案例，以便更好地了解该软件的功能和应用。

1. 案例一：汽车碰撞分析汽车碰撞是交通事故中最常见的一种，也是最危险的一种。

利用Abaqus进行汽车碰撞仿真分析可以帮助工程师更好地理解碰撞过程和车辆的结构变形情况。

在这个案例中，我们将对一辆小型轿车进行碰撞测试。

首先，我们需要建立一个准确的车辆模型。

通过CAD软件，我们可以设计出车辆的外形，并将其导入Abaqus中。

接下来，我们需要添加材料属性和约束条件，以便对车辆进行仿真分析。

在这个案例中，我们使用了钢材作为车辆的材料，并设置了车辆的边界条件和碰撞速度。

通过Abaqus进行汽车碰撞仿真分析后，我们可以得到车辆在碰撞过程中的应力、应变和变形情况。

此外，我们还可以观察到车辆的安全性能和结构强度是否符合标准要求。

这些结果可以帮助汽车制造商更好地设计和改进汽车结构，以提高车辆的安全性能和耐用性。

2. 案例二：桥梁结构分析桥梁是重要的基础设施之一，其结构的稳定性和安全性对人们的出行和生活具有重要影响。

利用Abaqus进行桥梁结构分析可以帮助工程师更好地了解桥梁的结构特性和受力状态，以便更好地设计和改进桥梁结构。

在这个案例中，我们将对一座悬索桥进行分析。

首先，我们需要建立一个准确的桥梁模型，并添加材料属性和约束条件。

接下来，我们需要对桥梁进行荷载分析，以便了解桥梁在不同荷载下的受力状态和变形情况。

通过Abaqus进行桥梁结构分析后，我们可以得到桥梁在不同荷载下的应力、应变和变形情况。

此外，我们还可以观察到桥梁的结构稳定性和安全性能是否符合标准要求。

这些结果可以帮助桥梁工程师更好地设计和改进桥梁结构，以提高其安全性能和耐用性。

3. 案例三：电子设备热分析电子设备的热管理是一个重要的问题，因为过热会导致设备故障或损坏。

1■应用背景概述随着科学技术的发展，汽车已经成为人们生活中必不可少的交通工具。

但当今由于交通事故造成的损失日益剧增，研究汽车的碰撞安全性能，提高其耐撞性成为各国汽车行业研究的重要课题。

目前国内外许多著名大学、研究机构以及汽车生产厂商都在大力研究节省成本的汽车安全检测方法，而汽车碰撞理论以及模拟技术随之迅速发展，其中运用有限元方法来研究车辆碰撞模拟得到了相当的重视。

而本案例就是取材于汽车碰撞模拟分析中的一个小案例 ----------------------------------- 保险杠撞击刚性墙。

2■问题描述该案例选取的几何模型是通过导入已有的*.IGS文件来生成的（已经通过Solidworks软件建好模型的），共包括刚性墙（PART-wall）、保险杠（PART-bumpe）、平板（PART-plane）以及横梁（PART-rail）四个部件，该分析案例的关注要点就是主要吸能部件（保险杠）的变形模拟，即发生车体碰撞时其是否能够对车体有足够的保护能力？这里根据具体车体模型建立了保险杠撞击刚性墙的有限元分析模型，为了节省计算资源和时间成本这里也对保险杠的对称模型进行了简化，详细的撞击模型请参照图1所示，撞击时保险杠分析模型以2000mm/s的速度撞击刚性墙，其中分析模型中的保险杠与平板之间、平板与横梁之间不定义接触，采用焊接进行连接，对于保险杠和刚性墙之间的接触采用接触对算法来定义。

1.横梁（rail）2.平板（plane）3保险杠（bumper）4.刚性墙（wall）图2.1碰撞模型的SolidWorks图为了使模拟结果尽可能真实，通过查阅相关资料，定义了在碰撞过程中相关的数据以及各部件的材料属性。

其中，刚性墙的材料密度为7.83 >10-9,弹性模量为2.07 >05,泊松比为0.28;保险杠、平板以及横梁的材料密度为7.83 >0-9, 弹性模量为2.07 >05,泊松比为0.28，塑形应力-应变数据如表2.1所示。

Abaqus 使用问答Q: abaqus的图形如何copy?A:file>print>file格式为png，可以用Acdsee打开。

Q: 用Abaqus能否计算[Dep]不对称的问题?A:可以，并且在step里面的edit step对话框other里面的matrix solver有个选项。

Q: 弹塑性矩阵【D】与ddsdde有何联系?A: stress=D*stran；d(stress)=ddsdde*d(stran)。

Q: 在abaqus中，如果采用umat,利用自己的本构，如何让abaqus明白这种材料的弹塑性应变，也就是说，如何让程序返回弹性应变与塑性应变，好在output中输出，我曾想用最笨地方法，在uvarm中定义输出，利用getvrm获取材料点的值，但无法获取增量应力，材料常数等，研究了帮助中的例子，umatmst3.inp,umatmst3.for,他采用mises J2 流动理论，我在output history 显示他已进入塑性状态，但他的PE仍然为0！！?A: 用uvar( )勉强成功。

Q: 本人在用umat作本构模型时，*static,1,500,0.000001,0.1 此时要求的增量步很多，即每次增量要很小，*static1,500 时，在弹性向塑性过度时，出现错误，增量过大，出现尖点.?A: YOU CAN TRY AS FOLLOWS:*STEP,EXTRAPOLATION=NO,INC=2000000*STATIC0.001,500.0,0.00001,0.1。

Q: 模型中存在两个物体的接触，计算过程中报错，怎么回事?A: 接触问题不收敛有两个方面不妨试试：一、在*CONTACT PAIR 里调试ADJUST参数；二、调一些模型参数，比如FRICTION等。

Q: 在边界条件和加载时，总是有initial这个步，然后是我们自己定义的加载步，请问这个initial步,主要作用是什么？能不能去掉？A: 不能去掉,所有的分析都有,是默认的步。

Abaqus 6.10 典型案例详解（1）-桁架结构静力分析如图1所示的桁架结构，各个杆的长度和约束如图1所示，材料为钢，弹性模量为2.96E6, 横截面积为100cm2, 求该结构的节点位移，单元位移和支反力。

100100342图 1 桁架结构图步骤1：打开Abaqus 6.10软件，出现界面，图2按新建，按保存，文件名为Static analysis of symmetric structure 。

步骤2： 菜单Module 选择Part, 单击红框线里的，出现图4的Create Part 对话框，Name 输入Link ，Modeling Space 选择2D Planar ， Type 选择Deformable, Base Feature 选择Wire ， Approximate size 为：800，单击continue, 进入草图环境，见图5。

图 3 图 4图 5 单击左边工具箱，输入坐标值（0,0），（200,0），（100,80），（0,80），右键Cancel Procedure,再次点击，（0,0），（100,80），按鼠标中键，点击下面Done,见图6，就得到图7，图6图7步骤3：菜单Module选择Property, 点击左边工具箱，弹出对话框，图8，输入名称Link, 选择Mechanical-Elasticity-Elastic, 下面输入Young’s Modulus: 2.96E6, Poisson’s Ratio: 0.3，点击OK，见图9。

图8 图9点击，按图10选择，Continue，接着在对话框Edit Section选择Link, 点击OK，见图11。

图10 图11点击工具箱，框选整个桁架，点击下面Done, 弹出的Edit Section Assignment, 单击OK，变成下图12图12步骤4：菜单Module选择Assembly, 点击工具箱，在Create Instance对话框中单击OK，见图13，得图14。

ABAQUS计算指导0：应用梁单元计算简支梁的挠度对于梁的分析可以使用梁单元、壳单元或是固体单元。

Abaqus的梁单元需要设定线的方向，用选中所需要的线后，输入该线梁截面的主轴1方向单位矢量(x,y,z)，截面的主轴方向在截面Profile设定中有规定。

注意：因为ABAQUS软件没有UNDO功能，在建模过程中，应不时地将本题的CAE模型（阶段结果）保存，以免丢失已完成的工作。

简支梁，三点弯曲，工字钢构件，结构钢材质，E=210GPa，μ=0.28，ρ=7850kg/m3（在不计重力的静力学分析中可以不要）。

F=10kN，不计重力。

计算中点挠度，两端转角。

理论解：I=2.239×10-5m4，w中=2.769×10-3m，θ边=2.077×10-3。

文件与路径：顶部下拉菜单File, Save As ExpAbq00。

一部件1 创建部件：Module，Part，Create Part，命名为Prat-1；3D，可变形模型，线，图形大约范围10(程序默认长度单位为m)。

2 绘模型图：选用折线，从(0,0)→(2,0)→(4,0)绘出梁的轴线。

3 退出：Done。

二性质1 创建截面几何形状：Module，Property，Create Profile，命名为Profile-1，选I型截面，按图输入数据，l=0.1，h=0.2，b l=0.1，b2=0.1，t l=0.01，t2=0.01，t3=0.01，关闭。

2 定义梁方向：Module，Property，Assign Beam Orientation，选中两段线段，输入主轴1方向单位矢量(0,0,1)或(0,0,-1)，关闭。

3 定义截面力学性质：Module，Property，Create Section，命名为Section-1，梁，梁，截面几何形状选Profile-1，输入E=210e9（程序默认单位为N/m2，GPa=109 N/m2），G=82.03e9，ν=0.28，关闭。

ABAQUS输入文件的格式ABAQUS 的输入文件（ .inp 文件）包含若干可选的数据块，这些数据块以一个关键字开头，如 *PLASTIC 。

如果需要的话，数据行将跟在关键字行的后面。

所有的输入行长度限制在 256 字符以内，变量名限制在 80 字符以内，且必须以字母开始。

所有的注释行以 ** 开始，可以放在任意的位置。

关键字行以*开始，后面接关键字，必要的时候可加参数，如：*MATERIAL,NAME= name，这里， MATERIAL是关键字，NAME是参数，name是你给定的参数值。

数据行用来为给定的选项定义批量数据，如单元的定义：*ELEMENT,TYPE= b21关键字行560,101, 102564, 102, 103数据行572,103, 104·节点号（相对于梁·单元号b21 单元）每个数据块要么属于模型数据，要么属于历程数据，模型数据必然置于历程数据之前。

而在模型数据和历程数据内部，数据块的顺序和位置是任意的，除了一些特例，如：*HEADING *MATERIAL 必须置于输入文件的第一行，*ELASTIC的子选项，则他们必须直接跟在*MATERIAL、 *DENSITY后等。

和*PLASTIC是下面我们以悬臂梁模型为例介绍其输入文件的各个部分。

边界条件节点号单元号点载荷输入文件：——模型数据*HEADINGCANTILEVER BEAM EXAMPLE标题选项块UNITS IN MM, N, MPa*NODE1, 0.0, 0.0节点选项块.11, 200.0, 0.0*NSET, NSET=END11,*ELEMENT, TYPE=B21, ELSET=BEAMS 1,1,3..单元集定义单元选项块5, 9, 11属性引用选项块*BEAM SECTION, SECTION=RECT, ELSET=BEAMS, MATERIAL=MAT150.0, 5.0** Material from XXX testing lab注释行*MATERIAL, NAME=MAT1*ELASTIC材料选项块弹性选项块2.0E5, 0.3*BOUNDARY固定边界条件选项块1, ENCASTRE——历程数据*STEP历程数据以第一个 *step 选项开始APPLY POINT LOAD*STATIC指定为静态分析过程*CLOAD载荷定义， 11：节点号， 2：自由度11, 2, -1200.0-1200.0：载荷大小*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY=10*ELEMENT OUTPUT, V ARIABLE=PRESELECT*OUTPUT, HISTORY , FREQUENCY=1*NODE OUTPUT, NSET=ENDU输出数据*EL PRINT, FREQUENCY=10S, E*NODE FILE, FREQUENCY=5U*END STEP历程数据以 *end step 选项结束在输入文件中使用集名引用属性：*ELEMENT, TYPE=B21, ELSET=BEAMS1,1,3*BEAM SECTION, SECTION=RECT, ELSET=BEAMS, MATERIAL=MAT150.0, 5.0*MATERIAL, NAME=MAT1*ELASTIC2.0E5, 0.3*BEAM SECTION 为单元集 BEAMS 和材料集 MAT1 建立联系。

ABAQUSCAE典型例题18、从主菜单中选择Instance →Translate ，选择Pine ，点击Done ，在CAE 警告信息栏中点击Yes 。

在提⽰栏输⼊(0,0,0)和(0,0,0.02)，敲回车。

在提⽰栏点击OK 。

最终的构形如右上图显⽰。

接下来，我们定义分析步，接触，边界条件以及加载。

⼀、定义分析步。

1、进⼊Step 模块，从主菜单中选择Step →Create ，命名这个分析步为Contact ，接受默认的Static, General ，点击Continue 。

在出现的Edit Step 对话框中，接受所有默认选择，并点击OK ，创建⼀个分析步。

2、重复上⼀步，创建⼀个分析步，命名为Load ，在Edit Step 对话框中，进⼊Incrementation ⼦选项，输⼊0.1为Initial Increment Size 。

点击OK ，完成分析步的创建。

3、为输出结果创建⼏何集，在主菜单选择Tools →Set →Create ，命名这个⼏何集为ndisp-output ，点击Continue 。

选择如左下图所⽰的点。

点击Done ，完成该步骤。

4、采⽤相同的技术，定义右上图所选的⾯为fixed-face-output ，所选的边为hole-output 。

5、从主菜单中选择Output →Field Output Requests →Manager ，从出现的对话框中选择F-output-1，点击Edit ，删除变量PE ，PEEQ 和PEMAG ，删除选择Forces/Reactions ，点击OK ，点击Dismiss 退出Field Output Requests Manager 。

6、从主菜单中选择Output →History Output Requests →Manager ，从出现的对话框中选择H-output-1，点击Edit ，在Domain 中选择Set name ，并选择ndisp-output ，去掉Energy 选项，输⼊U1，U2，U3。

1.几何模型。

对一无限长土坡边坡采用抗滑桩加固，坡高12m，岸坡坡度为1:3。

岸坡中有两个单桩进行地应力平衡分析，两根桩均为截面A=0.8m×0.8m方桩，桩长为12m，桩间距12m。

材料参数项目密度弹性模量泊松比黏聚力摩擦角桩2500 3e10 0.2 -- --- 土层1800 2.4e7 0.33 80000 19最开始将此模型模拟为三维立体模型，但到了mesh模块未能找到合适的方法对整个结构进行网格划分，因此将此模型模拟为二维平面问题。

在今后的学习中将会对此问题作进一步研究。

２.具体操作步骤：(1)创建部件在Part模块create part中分别创建土坡坡体的模型和两个桩体（桩体相同）的模型，其中坡体先经过create cut extrude惊醒裁剪，后再挖出桩孔。

各个部件如下图。

(2)创建材料属性打开Property模块，采用M-C模型并根据表格进行参数设置。

设置完成后土体、桩体会变蓝。

(3)装配部件选择Assembly，在instance part中同时选中三个部件，采用默认值，单击OK。

然后在点击translate instance，对三个部件进行平移装配。

装配后如下图。

(4)创建分析步创建分析步Step模块,选择Static，General，并在分析步Basic选项卡中选择On，Other选项卡中选择Unsymmetric。

(5)定义接触在interaction中，坡底与桩体的底面接触应为tie接触，具体操作为：create constraint中选择Tie，点击Continue-Surface-Surfaces，选择主控面，点击Continue，再选中从属面。

摩擦接触的定义：Mechanical-Tangential Behaver，摩擦参数选中Penalty，摩擦系数取0.3。

(6)定义边界条件和施加荷载选择Load模块，在BC中分别定义：模型下底面定义为U2（y轴），模型左右面均为U1（x轴）。

ABAQUS/CAE典型例题完成右图的建模及分析过程。

我们将通过ABAQUS/CAE完成右图的建模及分析过程。

首先我们创建几何体一、创建基本特征：一、创建基本特征：，在出现的对话框内1、首先运行ABAQUS/CAE，在出现的对话框内选择Create Model Database。

模块2、从Module列表中选择Part，进入Part模块来创建一个新的部件。

在3、选择Part→Create来创建一个新的部件。

在提示区域会出现这样一个信息。

提示区域会出现这样一个信息。

弹出一个如右图的对话框。

将这个部件4、CAE弹出一个如右图的对话框。

将这个部件命名为Hinge-hole，确认Modeling Space、Type和Base Feature的选项如右图。

的选项如右图。

的值。

点击5、输入0.3作为Approximate size的值。

点击Continue。

ABAQUS/CAE初始化草图，并显示格子。

初始化草图，并显示格子。

６、在工具栏选择Create Lines: Rectangle(4 Lines)）和 ，在提示栏出现如下的提示后，输入（0.02,0.02）和（-0.02,-0.02），然后点击３键鼠标的中键（或滚珠）。

弹出７、在提示框点击OK按钮。

CAE弹出Edit Basic Extrusion对话框。

对话框。

的数值，点击８、输入0.04作为Depth的数值，点击按钮。

OK按钮。

二、在基本特征上加个轮缘二、在基本特征上加个轮缘１、在主菜单上选择Shape →Solid →Extrude 。

２、选择六面体的前表面，点击左键。

２、选择六面体的前表面，点击左键。

３、选择如下图所示的边，点击左键。

３、选择如下图所示的边，点击左键。

0.04，４、如右上图那样利用４、如右上图那样利用 图标创建三条线段。

图标创建三条线段。

５、在工具栏中选择Create Arc: Center and 2 Endpoints６、移动鼠标到(0.04,0.0)，圆心，点击左键，然后将鼠标移到(0.04,0.02)再次点击鼠标左键，从已画好区域的外面将鼠标移到(0.04,-0.02)，这时你可以看到在这两个点之间出现一个半圆，点击左键完成这个半圆。