【教程】abaqus有限元分析过程-凯发网站

有限元分析过程可以分为以下几个阶段

一、建模阶段： 建模阶段是根据结构实际形状和实际工况条件建立有限元分析的计算模型――有限元模型，从而为有限元数值计算提供必要的输入数据。有限元建模的中心任务是结构离散，即划分网格。但是还是要处理许多与之相关的工作：如结构形式处理、集合模型建立、单元特性定义、单元质量检查、编号顺序以及模型边界条件的定义等。

二、计算阶段： 计算阶段的任务是完成有限元方法有关的数值计算。由于这一步运算量非常大，所以这部分工作由有限元分析软件控制并在计算机上自动完成。

三、后处理阶段： 它的任务是对计算输出的结果惊醒必要的处理，并按一定方式显示或打印出来，以便对结构性能的好坏或设计的合理性进行评估，并作为相应的改进或优化，这是惊醒结构有限元分析的目的所在。

下列的功能模块在abaqus/cae操作整个过程中常常见到，这个表简明地描述了建立模型过程中要调用的每个功能模块。

“part（部件）

用户在part模块里生成单个部件，可以直接在abaqus/cae环境下用图形工具生成部件的几何形状，也可以从其它的图形软件输入部件。

property（特性）

截面（section）的定义包括了部件特性或部件区域类信息，如区域的相关材料定义和横截面形状信息。在property模块中，用户生成截面和材料定义，并把它们赋于(assign)部件。

assembly（装配件）

所生成的部件存在于自己的坐标系里，独立于模型中的其它部件。用户可使用assembly模块生成部件的副本（instance），并且在整体坐标里把各部件的副本相互定位，从而生成一个装配件。

一个abaqus模型只包含一个装配件。

step（分析步骤）

用户用step模块生成和配置分析步骤与相应的输出需求。分析步骤的序列提供了方便的途径来体现模型中的变化（如载荷和边界条件的变化）。在各个步骤之间，输出需求可以改变。

interaction（相互作用）

在interaction模块里，用户可规定模型的各区域之间或模型的一个区域与环境之间的力学和热学的相互作用，如两个表面之间的接触关系。其它的相互作用包括诸如绑定约束，方程约束和刚体约束等约束。若不在interaction模块里规定接触关系，abaqus/cae不会自动识别部件副本之间或一个装配件的各区域之间的力学接触关系。只规定两个表面之间相互作用的类型，对于描述装配件中两个表面的边界物理接近度是不够的。相互作用还与分析步相关联，这意味着用户必须规定相互作用所在的分析步。

load（载荷） 

在load模块里指定载荷，边界条件和场。载荷与边界条件跟分析步相关，这意味着用户必须指定载荷和边界条件所在的分析步。有些场变量与分析步相关，而其它场变量仅仅作用于分析的开始。对于所有单元必须确定其材料特性，然而高质量的材料数据是很难得到的，尤其是对于一些复杂的材料模型。abaqus计算结果的有效性受材料数据的准确程度和范围的限制。

mesh（网格）

mesh模块包含了有限元网格的各种层次的自动生成和控制工具。从而用户可生成符合分析需要的网格。

job（作业）

一旦完成了模型生成任务，用户便可用job模块来实现分析计算。用户可用job模块交互式地提交作业、进行分析并监控其分析过程，可同时提交多个模型进行分析并进行监控。

visualization（可视化）

可视化模块提供了有限元模型的图形和分析结果的图形。它从输出数据中获得模型和结果信息，用户可通过step模块修改输出需求，从而控制输出文件的存贮信息。

sketch（绘图）

在abaqus/cae中，先绘出二维的轮廓线有助于生成部件的形状。用skcteh模块可直接生成平面部件，生成梁或一个子区域，也可以先生成二维轮廓线，然后用拉伸、扫掠、旋转的方式生成三维部件。

建立有限元模型是整个有限分析过程的关键。首先，有限元模型为计算提供所以原始数据，这些输入数据的误差将直接决定计算结果的精度；其次，有限元模型的形式将对计算过程产生很大的影响，合理的模型既能保证计算结构的精度，又不致使计算量太大和对计算机存储容量的要求太高；再次，由于结构形状和工况条件的复杂性，要建立一个符合实际的有限元模型并非易事，它要考虑的综合因素很多，对分析人员提出了较高的要求；最后，建模所花费的时间在整个分析过程中占有相当大的比重，约占整个分析时间的70%，因此，把主要精力放在模型的建立上以及提高建模速度是缩短整个分析周期的关键。