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学习abaqus一个月有余了,从最开始实在走投无路求救于aba版,到现在时不时上aba版上逛一逛,尽所能的帮助象我这样的新手们解决点实际问题,感觉这一个月在aba上收获了很多,也该总结总结作为一个新手的心得,算是回报咱版,希望能对那些新手们有一点点的帮助。
我大约是一个多月前开始接触的abaqus,起因于boss接了个新项目,主要是利用有限元进行某型武器级间连接结构的受力分析,由于涉及到材料以及几何的非线性,接触,螺栓预紧力,带预应力的模态分析,以及显式动力学分析的问题,因此指定了用abaqus进行分析。由于之前我没有接触过abaqus对在abaqus中建立几何模型很是发怵,又由于我那时刚刚结束了一个用hypermesh划分网格的小项目(纯属民工活那种),所以我开始选择是用proe建立几何模型,然后导入hypermesh划分网格,在利用abaqus的求解器进行计算这样的一条技术指导思想,当然事后的经历证明这是很失败的一个指导思想(自我感觉,不知那些大牛市怎么考虑)。由于之前对abaqus给我的印象就是很好,很强大,强大到只要把job一提交就ok,漂亮的结果自动就出来了。所以,对abaqus美好的印象直接导致我在proe里面建立模型和在hypermesh分网的时候根本没有考虑很多细节的东西,比如说是:proe建模和和hypermesh分网的时候,一些不必要关注的细节尽量简化;局部关心的网格应该细化;接触的主从接触面网格的控制等等。当时的我愣头青似的建立了一个完整的几何模型(包括四十个螺栓),然后划分了将近十一万个单元的网格。可以毫不夸张的说,我的几何模型考虑了所有的边边角角,没有一丝的省略,我在hypermesh画出的网格也是极尽所能的尽量完美,连平时苛刻的boss都破天荒的赞了声“八错”,我就是这样带着欣喜,将我十一万多的有限元模型导入abaqus中,然后凭借着我对一般有限元软件基本操作的理解,在abaqus中一股脑儿的将边界条件,载荷,施加上去。然后提交job,美滋滋地开始等结果。
:当是我用的是6.7版本的,还没有通用接触算法,四十个螺栓我是一个一个的定义的。螺栓预紧力bolt load,当时我也不知道是什么东东,我是自以为的在螺栓两头施加的很低的温度载荷,然后让螺栓受冷收缩,达到预紧效果。弯矩也不知道怎么施加,就是直接拾取端面实体的节点,然后施加转动。现在想起来我还冒汗~~~~
结果可想而知了,几何模型不要说进行计算了,就连data check都没有通过,error是层出不穷。这是的我才稍稍醒悟,才开始想起在咱版上搜索:接触如何定义;螺栓预紧力怎么定义;弯矩怎么施加,然后自己对模型进行了修改重新提交,但是仍然在data check的时候就报错:螺栓接触面与被连接件共享边啦,还有就是接触法向定义不匹配啦。。。。。 由于自己仔细地查看这些接触面时发现根本不可能共享边,还有就是接触面的法线方向都是相对的,定义都是对的,实在没办法了,才开始向隔壁实验室公认的大牛师兄们请教,but都一筹莫展,到最后有个师兄无意间说了一句:虽说hypermesh与abaqus的接口做的比较好了,但是有没有可能在模型导入导出的时候出了问题,或是两个软件的接口还存在一些问题,建议我abaqus/cae中建模,分网,计算,并且严厉的指出了我拿十一万单元的模型去调试,是多么的stupid的做法。
师兄的话让我醍醐灌顶,我才开始仔细的思考了下整体的思路,调整方向。由于我对abaqus/cae建模和分网实在是一点基础没有,我就尝试用proe建立简单的模型,导入hypermesh中划分较粗的网格,导入abaqus中,采用较少的螺栓接触,施加较小的螺栓力以及外载荷,然后提交计算。。。。居然一次就直接可以计算了,并且结果还是比较符合预想的状况。直到现在我还清楚的记得当时我是so happy,so in~~~~~~ 然后满怀欣喜的我又将那十一万个单元的模型提交上去。。。。。。让我大跌眼镜的事,计算仍然报错:接触面共享边,接触法向定义不对。。。。。
在反复对比简单模型和复杂模型的操作流程,以及分析步骤之后,实在是找不到解决办法,走投无路之际,突然想到在咱版上寻找高手指点迷津,几乎是没带有任何希望的跟aba_aba发了短信,让人惊喜的是很快第二天aba_aba就给我回信了,给我的模型修改边界条件,分析步,载荷,并且给我提出很好的建议。
于是乎,我又调整了思路,老老实实的在abaqus中建模,分网,计算,碰到不懂得就上咱版搜索,然后修改模型,然后重新提交,然后仍然会报错,然后根据报错信息再搜索,再调试,再报错,再调试。。。。。。。直到得到满意的结果。; G( X2 G$ [0 s% b4 l7 C( N
到现在为止,我似乎好像象祥林嫂似的一直在诉苦我痛苦的经历,那还是说一说我的收获吧,由于我所做的东东设计多个方面,因此在这一个多月中我浏览了很多的帖子,从前处理,振动模态分析,接触,显示动力学,后处理,inp文件,警告以及报错信息等等。因此我主要就我所涉及到的问题总结一下心得:

1.
M在开始实际动手之前一定要对问题进行仔细的思考,从实际问题中抽象出的模型能否简化,那些细节我不需要关注,那些是我重点关注的;模型以及载荷有没有对称性,能否采用1/2,或是1/4的模型就能解决,问题涉及到那些分析,这些分析或步骤自己熟不熟,如果自己没有把握的话,那建议还是一步步来,先建立叫简单的模型,把所有的步骤走一遍(特别是对那些自己不熟悉的分析有必要单独建立模型进行验证),粗略分析下结果,然后再做复杂的模型。Btw:不要在犯我那种拿十一万个单元的模型去调试的错误了。。。so stupid,so ludicrous

2.[对于新手来说,我认为几本书是会让你事半功倍的,比如石亦平的《实例详解》,曹金风,石亦平的《常见问题解答》,庄老师的《基于abaqus的有限元分析及应用》,有时间的可以把上面的例题都做一下,最少设计到你关心得分析你总得看一看吧,毕竟磨刀不误砍柴工。Btw:不要学我,自以为对有限元的基本操作熟悉一点,碰到个陌生的软件也敢直接操刀

3.对于自己不熟悉的操作或是分析,我个人认为最快捷的方式就是上咱版先搜索,你碰到的问题不出意外的话,之前肯定有人问过,基本上都已经解决,你要做的就是仔细的领悟,然后下来自己动手做一遍。此外help也是最好的帮助文档,当然了前提条件是你的English不能太差哦。此外还有很重要的文献就是aba_aba版主总结的常见问题2,以及zsq-w版主总结的常见cae操作集锦以及错误信息和警告信息汇总贴。基本上开阔了常见的cae操作分析判错,以及很多具体问题都分文别类的概括,并给出了链接,实在是精华中的精华。.

4. 以下就是具体的技术性的东东了,在sketch中其尺寸是可以调整的,很多时候我自己画图过程中突然发现由于考虑不仔细,选定画布的尺寸偏大或是偏小,最开始我都是半途而废,重新定义大小,重新画,后来才发现原来在画图过程中画布尺寸是可以修改的。。。。。。在做画草图的时候,你还可以把你模型的图片作为背景,这样就形象多了;对于很多类似的草图,你可以先保存,然后再创建part的时候在添加进来,可以省去很多麻烦;abaqus建模一个特点就是特征尺寸可以修改,但是往往在修改的时候,尺寸并不是按照你想要的方向修改,此时就需要用到草图中的各种约束了。。。;画好草图的关键就是定义好基准线。

5. part中要注意的就是如果你定义了刚体,那你需定义参考点,并且只能定义一个参考点,其名称为rp,如果你在assembly中定义参考点的话名字就是rp-1,是不一样滴。此外如果有螺栓预紧力的话,那在螺栓的part当中,你还需将螺栓的截面剖开,这样才能产生一个内部截面,才能施加bolt load。此外设计到金属材料的塑性的定义是,一定要注意abaqus中塑性是真实应力与塑性应变之间的关系,所以在定义时一定要将工程应变转换成真实应力与真实应变,然后再转换成abaqus中需要的真实应力与塑性应变之间的关系,具体参考石亦平的《实例详解》,原理啊,以及数据哦都有,一看就明白。:

6. property中要注意的就是界面属性在施加前后颜色会变,但是从绿到蓝绿,但是有时候你会碰到红颜色,别急那是由于你之前可能赋予材料属性了了,但是你误删除了材料属性,或是截面属性了,只需重新赋予即可。此外在定义shell的时候要注意材料的方向性,这些内容在庄老师的书中专门一章,讲的很明白

7.:Assembly要注意的就是独立以及非独立的选择问题,此外就是设计到具体的定位了,这些光说不练是一点用没有的,你要不断去尝试,把你的模型先备份下,然后怎么装配的时候,你多试一下,这个按钮是干什么的,那个又是干什么的。具体的rotation,translate,linearpattern,以及face to face ,edge to edge ,coaxial等等是起到什么作用的,方向是怎么规定的,这些你只要试上几遍就会了。对于孤立网格的装配由于没有了几何信息,是比较困难的,最好的办法是在导入之前就定位好。5 y) [8 G( u8 A

8..step模块是和load模型息息相关的,你的问题分成几个step,你是怎么安排载荷的施加顺序的?这些对于不同的问题没法具体定义,但是有些大致的规律你需要掌握:比如,对于复杂的载荷,逐步施加,不能一下施加,容易不收敛;是否给足了约束,是不是有过约束以及无约束,出现的负特征值,以及zero pilot 就是由于约束问题造成的,以后看到这样的报错信息,第一时间就该检查模型bc施加正确与否;我觉得无论是简单模型还是复杂模型一定要养成建立set和surface的习惯,这样有利于你对bc及load的调试修改,当然了最后set和surface的命名也要有所讲究,让别人一看就知道你要在此set上施加什么约束或是载荷,这样的命名有条理,无论对于自己还是对于将来可能重新学习你的模型的师弟师妹都是很有帮助的;对于接触问题,先施加较小的过盈或是力建立起接触关系,然后再施加大的力或过盈;bolt load施加会让选择面的那个方向,我曾经做过尝试好像brown ,purple,以及bothside结果没有任何区别,并且如果选择bothside的话,还会出来警告信息。个人经验最好选择单侧,如果哪位英语好点的把help 中关于pretension load 那部分理论弄明白了,一定要告我一声。Btw:偶将近90分的英语六级成绩,看那个愣是没有看明白,汗~~~~

9. 接触和约束模块:接触主从面的网格啊,刚度啊,大小啊,应改遵循的规律一定要尽量满足,如果实在只能二选一的话,那请看kanadoul 小康版主曾经总结的网格,单元类型,如何对接触分析的影响的图文并茂的说明;接触中距离的定义也很关键,特别是新手,很多时候都是采用默认值,如果你的默认值计算不收敛的话,那你可以尝试加大过盈的距离,或是搜索的距离;对于node to surface 以及surface to surface直接区别,也请看kanadoul有关的总结,讲的很详细,并且有理论解对照;关于shell to solid,以及tie之间的区别,也请看小康兄的总结。看到这,或许有人会问楼主好像对konadoul情有独钟哦?btw:实不相瞒,konadoul那几个图文并茂的帖子实在是让人很难忘,他不仅仅是在解决问题,也展示了一种美~~~~让人在美的感受中收获知识~~~~在此在赞一下konadoul~~~~有关kinematic 以及distrubuting coupling之间的区别aba_aba的《实例详解》讲的非常明白;此外如果你将aba_aba《实例详解》中10章的例子做过一遍,你就感觉对接触问题你不在害怕,你会得心应手。Btw:aba_aba的《实例详解》好像早已热销,现在很难买到此书,不怕,本版上曾有人总结学后心得,我看了下,感觉概况的还是挺全面,交代的比较清楚,大家可以搜一下,如果实在找不到,我在贴上提供下载,不是我偷懒不贴,而是搜索实在是必学的技巧。

10. mesh 模块说简单也简单,说复杂也复杂,很多新手对于单元的选择其实没有什么概念,基本上都是接受默认选择,其实对于不同的问题单元选择的标准是不同的,但同样这里面也是有规律可循的;具体规律不说了,之前有热心网友曾发过有关资料;此外根据我在hypermesh分网的经验,在hypermesh分网无非就是对体多切几刀,切出比较规则的体,同样在aba中也是,多partion,分出规则的体,自然就能画出好的网格

11.; 对于后处理模块,我觉得都是操作上的问题,没有技术上的问题了,但是很多网友的问题都是集中在前后处理上,让人感觉很是费解,虽然我现在仍然是个新手,但是我也经历过后处理几乎什么都不懂得阶段,但是我们可以算算后处理总共有多少按钮,一些低级操作,完全可以凭借初级英语水平就能看懂就能解决,对于稍微中级的操作咱版上都有人提过问,也都解决了,你只要耐心的搜总能找到答案的。此外对于一些只能靠python编程来解决的问题,我想象我这样的新手是不会关注的,即使碰到了,暂时绕开还是比较明智的~~~~

12.对于材料非线性我觉得检验模型施加正确与否的最后标准是,你把所输入的数据能够反演,也就是abaqus通过你输入的数据计算出一些结果,你应该能从这些结果中得到你输入的那些数据。

13.对于stantard到explicit之间的转换问题,我想su大侠的有关import的例子是最后的学习材料,我曾照着做了一遍,得到的结果差不多。这让我信心大增,此外help有关import的讲解还是比较容易接受的,至于在 import中,新手应该注意的一些细节,之前我发贴总结过,有兴趣的可以搜着看一看。

14.对于版本6.9最少接触算法比6.7的要强大很多,相同的问题6.7不收敛的在6.9中就能收敛,并且收敛的很好,此外6.9(好像6.8就有了)通用接触算法确实是减少了用户的不少劳动量。Btw:在6.7中螺栓与连接件的接触对我一个个建立的,一个螺栓上下两个接触对,这就是四个面,四十个共160个面。。。。。。而6.9只需定义一个通用接触就ok了。Btw:如果你发现你把大部分时间花在一些重复性,单调的cae操作上,那恭喜你:你现在做的是标准的民工活儿

15.[# t由于我的问题设计到稳定性问题,因此有关非线性屈曲分析,我也曾做过一些分析,并且感谢su大侠的有关非线性屈曲分析的例子,通过他的一个例子我明白了线性屈服分析的基本步骤,初始缺陷的引入,非线性屈服分析,risk设定等等。同时也感谢同seawideyp的有关的交流,也正是他的鼓励,给了我足够的勇气,让我这个新手能把自己的总结展示出来,经验谈不上,只是一点点心得和教训。

在此也感谢下帮助过我的zjg,zch,hlh等等,即使学到多少,都离不开他们最初的帮助。
此外,我想写一些之前关于hypermesh中线性屈曲分析结果与abaqus现象屈曲结果分析比较方面的东西,不知有人感兴趣不?这个试时间而定了。此外关于hypermesh与abaqus之间接口的问题还在研究之中,哈哈,下了不少的例子,hm版的老向出的东西是重点研究对象 ,如果有所心得的话,到时再跟大家交流。