ABAQUS那些“错”手不及的概念

静力分析中,如果模型中不包含阻尼或与速率相关的材料性质,时间就没有实际的物理意义。

有关时间,除了需要在step中设置时间以外,在load功能模块和interaction模块中还可以创建与时间有关的幅值曲线。Tools-Amplitude-Create,选择幅值曲线类型,将Time Span设为Step time或Total time。

需要设置参考点的情形Tools-Reference Point

离散刚体部件或解析刚体部件都需要为其设置参考点;

在Interaction模块中定义刚体约束、显示体约束和耦合约束时,必须指定约束的参考点;

对于采用广义平面应变单元(generalized plane strain elements)的平面变形体部件,必须为其指定一个参考点,作为参考节点(reference node)。

Note:Part模块中每个部件只能定义一个参考点;Assembly、Interaction和Load模块中可以为装配提定义多个参考点;Mesh中生成单元网格时,参考点将被忽略。

需要创建面的情形Tools-Surface:

在Interaction模块中定义基于面的接触或约束时,或Load模块中施加压力(Pressure)时,建议为相应区域定义面,并注意命名。

需要定义集合的情形 Tools-Set:

Property模块中,若一部件包含不同材料,可分别为不同区域建立集合并赋予不同的截面属性;

Interaction模块中定义基于节点或单元的接触或约束时,可先为相应区域定义集合;

Load模块中定义载荷和边界条件时,可先为相应区域定义集合;

定义场变量输出或历史变量输出时,可指定输出某个集合上的计算结果。

Note:在Part和Assembly中都可以定义集合,二者有区别。

Stp文件格式导入abaqus可能会丢失零部件间的装配关系,而igs格式一般不会出现这类问题。

两种类型的刚体部件对比:

离散刚体部件可以是任意的几何形状,可以为其添加part模块中的各种特征;解析刚体部件只能是较简单的几何形状,计算代价要比离散刚体部件小。尽量采用解析刚体部件。

Note:参考点的位置会影响刚体所受弯矩和可能发生的转动,因此对于动力分析,如果考虑了转动惯量对模型的影响,在定义转动惯量时必须合理设定刚体参考点的位置。

Interaction模块中的刚体约束和显示体约束,可以将变形体变为刚体,其各部分的运动情况完全取决于所指定的参考点的运动情况。在删除或抑制掉这两种约束后,就恢复为变形体。

ABAQUS中的定位约束注意问题:

每个定位约束操作对象只能是两个实体(一个移动一个固定);

尽管两个定位约束在理论上不应该是相互冲突的,但由于模型中存在数值误差,仍可能给出错误信息,导致无法完成定位。解决办法有两个:一是将已有的定位约束转化为绝对定位,然后施加新的约束;二是先测量再移动到相应距离。

对部件不能直接进行布尔操作,对部件实体可以进行布尔操作,在Assembly模块中单击Instance-Merge/Cut Instances 这种操作的优点是,不需要为相关区域施加tie约束;不需要多次定义材料属性。

动态响应分析步必须出现在频率提取分析步之后。

场变量输出用于描述某个量随空间位置的变化,历史变量输出用于描述某个量随时间的变化。

绑定接触和绑定约束都是让两个面连接在一起不再分开。二者的一重要区别在于:绑定约束只能在模型的初始状态中定义;绑定接触可以在某个分析步中定义,在这个分析步之前,两个面之间没有连接关系。绑定约束的优点在于,分析过程中不再考虑从面节点的自由度,也不需要判断从面节点的接触状态,计算时间会大大缩短。

实体单元的节点没有旋转自由度,定义约束时是否选中UR1、UR2、UR3都没有关系,对分析结果没有影响。

点质量、转动惯量、弹簧、阻尼器等工程特征可以通过Special菜单来定义。(在Interaction模块或Property模块)。

动态分析时,若刚体参考点的3个平动自由度没有被完全约束住,就需要在刚体参考点上定义刚体的质量;如果刚体参考点的3个转动自由度没有被完全约束住,就需要在刚体参考点上定义整个刚体的转动惯量。Special-Inertia-Create-Point Mass/Inertia。

定义刚体参考点时,最好选择质心。质心位置可以在Part模块中Query查询功能选择Volume properties,将给出部件体积、形心坐标和惯性矩结果。

用aba/standard分析复杂非线性问题时,施加位移载荷可大大降低收敛的难度,因为这时不必通过反复迭代来找到每个时间增量步上的位移解。若施加力载荷时无法收敛,不妨先施加位移载荷(当然要通过经验估计模型的位移量),然后在下一个分析步中去掉此位移载荷,恢复正常力载荷。

高亮显示一个集合,选择Replace Selected右边的图标Create Display Group,里边有nodal,可以选取一些节点集合。

在初始分析步中创建速度边界条件时,abaqus不要求给出速度大小,其含义是在初始状态的速度为0(不止是速度,所有在初始分析步中的边界条件的大小都为0)。这时如果在预定义场中定义了不同的初始速度将不会起作用。如果希望以初始速度开始分析,可以去掉速度边界条件,只保留速度预定义场。

快速定义路径:Tools-Path-Create,两种方式:选择节点Node List,首先通过显示组Display Group只显示路径上的节点或单元,再单击Common Options按钮,在Label标签页中选中Show node labels显示节点坐标;另外一种方式就是选择边Edge List,有逐个选择、选择特征边和自动找出最短路径三种方法。

ABAQUS中使用局部坐标系有两种情况:

在节点上使用局部坐标系:在定义边界条件(包括位移、速度、加速度)、集中载荷、弯矩载荷和线性方程约束时所选择的局部坐标系是基于节点的。关键词为*TRANSFROM

在单元上使用局部坐标系:在定义材料属性、耦合约束和连接单元时所选择的局部坐标系是基于单元的,关键词为*ORIENTATION

后处理中显示单元分析结果(如单元上的应力应变)会自动选取定义的单元局部坐标系,而显示节点分析结果(如节点上位移、应力应变)时总是使用默认的全局直角坐标系,即使建模时定义了节点局部坐标系也会被忽略。如果希望显示局部坐标系下的节点分析结果,可以在Visualization模块中选择Result-Options,选中Transformation,单击Nodal。这时显示的结果都是基于局部坐标系的。

关于Inp文件,如果错误提示Node 0或Element 0,往往可能编辑inp文件时不小心出现了空格。关键词和参数都不区分大小写,唯一区分大小写的是文件名。

适用重启动分析的两种情形,可以节省时间:一是希望在已有分析结果的基础上继续分析其他工况(不同的载荷及边界条件等)。如可首先在模型中定义一部分载荷工况,快速完成分析,检查确认分析结果后,使用重启动分析完成其他载荷工况的分析;二是分析过程异常终止,如无法收敛、达到了分析步允许的最大增量步数、断电等。在纠正错误之后,可使用重启动分析继续完成分析。