abaqus常见问题总结（精选2篇）
1.abaqus常见问题总结 篇一
划分网格的方
1.独立实体（independent instance）和非独立实体(dependent instance)对非独立实体划分网格时，应在窗口顶部的环境栏中把Object选项设为part,即对部件划分网格；对独立实体划分网格时, 应在窗口顶部的环境栏中把Object选项设为assembly, 即对装配件划分网格
2.网格单元形状
在MESH功能模块中，Mesh—Controls，弹出Mesh Controls对话框，其中可选择单元形状。2D问题，有以下可供选择的单元形状。
1)Quad：网格中完全使用四边形单元；
2)Quad-dominated:网格中主要使用四边形单元，但在过渡区域允许出现三角形单元。选择Quad-dominated类型更容易实现从粗网格到细网格的过渡； 3）Tri:网格中完全使用三角形单元；
对于3D问题，包括以下可供选择的单元形状： 1）Hex:网格中完全使用六面体单元；
2）Hex-dominated:网格中主要使用六面体单元，但在过渡区域允许出现楔形（三棱柱）单元； 3）Tet:网格中完全使用四面体单元； 4）Wedge:网格中完全使用楔形单元；
Quad(2D问题)和Hex（3D问题）可以用较小的计算代价得到较高的精度，应尽可能选择这两种单元。
3.网格划分技术
Structured(结构化网格)：采用结构化网格的区域显示为绿色； Sweep(扫掠网格)：采用扫掠网格的区域显示为黄色； Free(自由网格)：采用自由网格的区域显示为粉红色；
自由网格技术采用Tri和Tet，一般应选择带内部节点的二次单元来保证精度；结构化网格和扫掠网格一般采用Quad和Hex单元，分析精度相对较高。
4.划分网格的算法
使用Quad和Hex单元划分网格时，有两种可供选择的算法：Medial Axis(中性轴算法)和Advancing Front(进阶算法)。Medial Axis(中性轴算法)：首先把要划分网格的区域分成一些简单的区域，然后使用结构化网格划分技术来为简单区域划分网格。Medial Axis(中性轴算法)算法有以下特性：
1）使用Medial Axis(中性轴算法)更容易得到单元形状规则的网格，但网格和种子的位置吻合较差；
2）在二维模型中使用Medial Axis(中性轴算法)，选择Minimize the mesh transition(最小化网格过渡)，可以提高网格的质量，但使用这种方法生成的网格更容易偏离种子。
3）如果在模型的一部分边上定义了受完全约束的种子，Medial Axis(中性轴算法)会自动为其他的边选择最佳的种子分布；
4）Medial Axis算法不支持由CAD模型导入的不精确模型和虚拟拓扑。Advancing Front(进阶算法)：首先在边界上生成四边形网格，然后再向区域内部扩展。具有以下特性：
1）使用Advancing Front算法得到的网格可以和种子的位置吻合的很好，但在较窄的区域内，精确匹配每粒种子可能使网格歪斜；
2）使用Advancing Front算法更容易得到单元大小均匀的网格。在Explicite，网格的小单元会限制增量步长。
3）使用Advancing Front算法更容易得到从粗网格到细网格的过渡；
5.网格划分失败的解决方法 1）在Mesh模块中，主菜单Tools-Query下的Geometry Diagnostics,检查模型中是否有自由边、短边、小平面、小尖角或微小的缝隙。如果几何部件是由CAD模型导入的，则应注意检查是否模型本身有问题；如果几何部件是ABAQUS/CAE中创建的，应注意拉伸、切割操作，由于几何坐标的误差，出现的问题。
2）在Mesh模块中，主菜单Tools-Virtual Topology(虚拟拓扑)来合并小的边或面，或忽略某些边或顶点；如下图。
3）在Part模块中，主菜单Tools-Repair,可以修复存在的几何问题，例如可以选择Face/Replace faces来合并面
4）无法生成网格的位置加密种子；
7.选择三维实体单元的类型
7.1 节点数目和插值阶数（分以下三种）1)线性单元：仅在单元角点处布置节点，在各个方向都采用线性插值； 2）二次单元：在每条边上有中间节点，采用二次插值；
3）二次修正单元：只有Tri和Tet使用这种网格。在每条边上有中间节点，采用修正二次插值；
7.2 线性完全积分单元
Meh-element type,保持Linear参数，就可以设置线性完全积分单元。如CPS4单元（四节点四边形双线性平面应力线性单元）；C3D8单元（8节点六面体线性完全积分单元）。所谓“完全积分”指单元具有规则形状时，所用的高斯积分点的数目足以对单元刚度矩阵中多项式进行精确积分。承受弯曲载荷时，线性完全积分单元会出现剪切自锁问题，造成单元过度刚硬，即使划分很细的网格，计算结果也不理想。
7.3二次完全积分单元
CPS8：8节点四边形二次平面应力完全积分单元； C3D20：20节点六面体二次完全积分单元； 二次完全积分单元优点：
1）对应力的计算结构很准确，适合模拟应力集中问题； 2）一般情况下没有剪力自锁问题；
应用二次完全积分单元应注意以下问题： 1）不能用于接触分析；
2）对于弹塑性分析，如果材料是不可压缩的（如金属），则容易产生体积自锁； 3）当单元发生扭曲或弯曲应力有梯度时，有可能出现某种程度的自锁；
7.4 线性减缩积分单元
对于Quad单元和Tex单元，ABAQUS/CAE默认使用线性减缩积分单元。如CPS4R(四节点四边形双线性平面应力线性减缩积分单元)；C3D8R(8节点6面体线性减缩积分单元)。线性减缩积分单元比普通的完全积分单元在积分方向上少一个积分点。线性减缩积分单元只在单元的中心点有个积分点，故存在“沙漏”问题。采用线性减缩积分单元模拟承受弯曲载荷时，沿厚度方向至少应划分四个单元。
线性减缩积分单元有以下优点：
1）对位移的求解结果较准确；2）网格存在扭曲变形时，求解的结果不会受到大影响；3）在弯曲载荷下不容易发生剪切自锁。
缺点：1）需要划分较细的网格来克服沙漏现象；2）不适合模拟应力集中问题。因为线性减缩积分只在单元的中心点有一个积分点，相当于常应力单元，它在积分点上的应力结果是准确的，而经过外插值和平均后的节点应力是不准确。
7.2 二次减缩积分单元
对于Quad单元和Tex单元，也可采用二次减缩积分单元。CPS8R(四节点四边形二次平面应力线性减缩积分单元)；C3D20R(20节点6面体二次减缩积分单元)。
优点：1）不会出现严重的沙漏现象；2）复杂应力状态下，对自锁现象不敏感；
同时使用二次减缩积分单元应注意的问题：1）不能在接触分析中使用；2）不适合大应变问题；3）节点应力结果往往低于二次完全积分单元。
7.3 非协调模式单元
对于Quad和Tex单元，也可设置非协调模式单元。仅在ABAQUS/Standard有非协调模式单元，其目的是克服线性完全积分剪切自锁问题。
优点：1）克服剪切自锁问题，在单元扭曲较小情况下，所得的位移和应力结果较准确；2）在模拟弯曲问题，在厚度方向只需很少的单元，就可以得到与二次单元相同的结果；3）使用了增强变形梯度的非协调模式单元，单元交界处不会重叠和开洞，因此容易扩展到非线性、有限应变的位移。
2.abaqus常见问题总结 篇二
孔祥清，翟城，章文娇，曲艳东
（辽宁工业大学，土木建筑与工程学院，辽宁省锦州市，121001）
【摘要】 对有限元软件ABAQUS在材料力学课程教学中的应用进行了分析, 讨论发现如果能很好地将ABAQUS与材料力学教学相结合，不仅可以将材料力学中抽象理论可视化，而且还能用于模拟材料力学实验，不仅可以激发学生学习力学的兴趣，还可增强学生对工程实际问题的感性认识，为其将来能更好地解决工程实际问题打下扎实的基础。【关键词】材料力学，ABAQUS，数值模拟
0 前言
随着高等教育教学改革的不断深入，传统的材料力学教学体系已暴露出许多不合理的地方，为了适应形势，国内许多工科院校都在材料力学课程体系、教学内容、教学方法等方面开展了卓有成效的研究。当前计算机技术和现代数值计算方法的发展,解决问题手段的多样化，给材料力学的发展和教育带来了深刻影响。因而在材料力学的教学中应当体现这种科技发展趋势，在原有的课程体系中融合新的计算技术和引进新的计算工具，从而提高教学质量，加强学生的建模和计算能力，拓宽学生的知识面，培养学生的创新思维。为此，我们对ABAQUS在材料力学教学中的应用进行了一些探索和讨论。ABAQUS有限元技术简介
随着计算机技术的快速发展，数值模拟软件得到了空前的发展。目前比较常用的数值模拟软件比较常见的是基于有限元原理的ABAQUS、ANSYS、MARC等，这些有限元软件具有强大的前处理及后处理功能，对于模拟基础力学中的实验非常有利，特别是大型通用有限元软件ABAQUS，它是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。ABAQUS 包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。并拥有各种类型的材料模型库，可以模拟典型工程材料的性能，其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料，作为通用的模拟工具，ABAQUS 除了能解决大量结构（应力 / 位移）问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析（流体渗透 / 应力耦合分析）及压电介质分析。很多高校已经将ABAQUS作为本科生和研究生的必修课程。ABAQUS应用于材料力学教学中的优势
（1）将抽象理论可视化
对于工科学生来说，材料力学中的概念较多，并且一些概念比较抽象且容易混淆，如内力、应力、应变、变形、位移、应力状态等，初学者往往难以理解。同时在诸如梁的平面弯曲应力及变形构件的组合变形等许多章节的教学过程中，需要推导相关的公式，涉及到复杂的几何和数学知识，包含了大量几何要素和空间位置关系，如弯曲梁横截面的应力分布规律、平面弯曲梁的变形、圆轴弯扭组合变形时应力分布规律等。对于这些内容，传统教学方法单纯通过教师口头讲解和板书绘图，不仅浪费时间而且不易于学生理解，导致学生普遍感到材料力学课程理论枯燥、难懂。而ABAQUS具有直观形象的图形显示功能，可将抽象的应力、应变、位移等数据转化为形象生动的图形。在教学过程中借助于ABAQUS软件，将原本抽象的力学理论和枯燥乏味的概念直观化形象化，通过图形、动画等形式展现在学生面前，这将有助于提高学生的形象思维能力，帮助学生理解教材内容，并培养学生们分析结构的能力。
（2）材料力学实验模拟
材料力学作为一门实践性较强的学科，需要将实验分析和理论研究紧密结合。但是目前，材料力学实验教与学的过程中普遍存在重理论轻实验的现象，严重影响了力学课程的教学质量。大多数学校受实验条件及学时压缩等因素的制约，将材料力学实验课的内容进行了很大部分的删减，保留下来的实验项目也大都是演示性实验，通常是七八个学生一组，共用一根试件进行拉伸、压缩、弯曲等实验，在此过程中大部分学生只是被动地完成了实验，而无法真正亲自参与实验，这就限制了对学生的动手能力以及遇到问题时分析问题、思考问题、解决问题的能力的培养；而且材料力学实验所需要的实验设备价格昂贵，大都为破坏性实验，需耗费大量试件，因此不便于重复进行；另外还有很多力学过程并不能在实验室演示，如应力集中现象、构件组合变形、压杆失稳等。以上这些问题的出现必然影响整体材料力学的教学水平。基于以上问题，充分利用ABAQUS的计算和分析优势，将材料力学实验教学与ABAQUS的数值仿真技术结合起来，利用其强大的建模及分析能力，演示力学过程和问题分析过程，尤其是借助于ABAQUS中的后处理模块，能以动画的形式动态显示结构从加载到变形直至破坏的全过程，这相当于将力学实验室搬到了课堂进行现场演示，而且模拟力学实验过程可以重复进行多次，这也是比实际实验优越的一面，学生在重复的过程中对一些现象进行深入的探索、研究，从而启发学生的创新性思维，甚至帮助学生完成目前很多高校力学实验室不能展开的重要力学实验，例如，扭转、压杆稳定等。总之，将ABAQUS应用到材料力学实验教学中，是对完善传统实验教学方式的一种尝试；用该数值试验补充常规的物理实验，注重创新探索性，不但有助于学生对力学基础知识的理解，有利于学生创新意识的培养，而且能够在教学过程中启发学生，理论与实践相结合，达到形式、内容和结果的全部新颖性。
结论