ABAQUS公司和软件介绍
ABAQUS软件公司和产品应用介绍
一、ABAQUS软件公司的发展历程
1972年，ABAQUS的首要创始人David Hibbitt在布朗大学完成了Ph.D.论文，论文的一部分为基于有限元方法的计算力学内容。这期间，他和他的导师创建了一个公司，产品为他们开发的有限元软件MARC。此后，ABAQUS的另外一个创始人Paul Sorensen也加入了MARC，但之后回到布朗大学继续攻读Ph.D学位。ABAQUS的另外一个创始人Dr. Bengt Karlsson曾经是Control Data公司的分析工程师，由于工作的关系，他逐步对当时各种有限元程序加以熟悉并产生浓厚兴趣。1976年，他从欧洲来到美国和Hibbitt一同在MARC工作。
作为MARC的总工程师，Hibbitt越发意识到工业界对有限元软件有一种强烈的需求，将会成为工程师的日常工具，逐步取代传统的实验做法，但这要求对现有的程序进行大幅度修改，使之能够处理更大规模的模型，计算的可靠性和精度更高。他建议导师重写MARC的内核来适应工业领域的要求，但是他的导师当时不愿意进行这样的一笔投资。1977年，Hibbitt离开MARC开始从头编写ABAQUS。Karlsson很快加入了他。之后，已经从布朗大学博士毕业正在通用汽车公司工作的Sorensen也加入了他们的行列。Hibbitt, Karlsson & Sorensen, Inc., (HKS) 公司于1978年2月1日正式成立。三个力学专家开始了一个强大工程分析工具的发展历程。
HKS的第一个客户是Westinghouse Hanford公司，它在华盛顿州从事核反应堆方面的开发工作。Westinghouse Hanford需要进行复杂的分析，包括核燃料棒的接触、蠕变和松弛等问题。ABAQUS可以进行温度相关的蠕变、塑性以及接触建模体现了其优势，很快ABAQUS在核工业领域小有名气。
ABAQUS早期的应用还包括石油、军工等其它领域。随着软件功能的不断强大，汽车公司在80年代中期开始采用ABAQUS作为复杂工程模拟的工具。此后ABAQUS的研发一直是和重要工业客户一起合作进行的，这些客户碰到的力学难题，双方会一起参与来设法解决，同时不断丰富ABAQUS本身的功能。今天，ABAQUS已经被应用于各个工业领域作为核心产品的研发工具，对它求解能力的强大性和灵活性的赞誉不绝于耳。
2002年底HKS公司改名为ABAQUS公司，全部业务都是进行ABAQUS软件的开发与维护。近年来公司始终保持两位数增长，2007年增长17%，2008年增长18%。目前ABAQUS全球有800名雇员，在北美、欧洲、亚太地区有40个分公司或代表处。在总部的400多名雇员中有200多人具有工程或计算机的博士学位，70多人具有硕士学位。被公认为世界上最大且最优秀的非线性固体力学研究团体。
二、ABAQUS软件的发展历程
ABAQUS最早的产品为ABAQUS/Standard。ABAQUS/Standard是一个通用
分析模块，它能够求解广泛的线性和非线性问题，包括结构的静态、动态、热和电响应等。对于同时发生作用的几何、材料和接触非线性采用自动增量控制技术处理。ABAQUS拥有CAE工业领域最为广泛的材料模型，它可以模拟绝大部分工程材料的线性和非线性行为。
ABAQUS在1991年推出了ABAQUS/Explicit。ABAQUS/Explicit是利用对时间变化的显式积分求解动力学方程。该模块适合于分析如冲击和爆炸这样短暂、瞬时的动态事件，对高度非线性问题也非常有效，包括模拟加工成形过程中接触条件改变的问题。ABAQUS/Explicit和ABAQUS/Standard无缝集成，输入文件的格式相同，并可以互相传递结果数据。
ABAQUS在1999年推出了ABAQUS/CAE。ABAQUS/CAE是ABAQUS有限元分析的前后处理模块，也是建模、分析和仿真的人机交互平台。该模块可以构建结构的几何模型、分配材料和截面的特性、施加载荷和边界条件、并划分网格。该模块可以进一步将生成的模型投入到后台的分析模块运行，对运行情况进行监测，并对计算结果进行后处理。ABAQUS/CAE的后处理可以对计算结果的描述和解释提供范围广泛的选择，除了通常的云图，等值线和动画显示之外，还可以用列表，曲线等其它工具来完成后处理工作。该模块的许多独特功能与特点，例如CAD建模方式、参数化建模、数据管理系统等极大的方便了ABAQUS用户。
ABAQUS软件已被全球工业界广泛接受，并拥有世界最大的非线性力学用户群。ABAQUS软件以其强大的非线性分析功能以及解决复杂和深入的科学问题的能力，除了在广大工业用户中得到认可外，也在以高等院校、科研院所等为代表的高端用户中得到广泛赞誉。
提供优质可靠的分析软件是ABAQUS公司的一贯宗旨，为此公司做了大量的人力和物力的投资。公司专门开发了优秀的产品管理软件便于产品质量及可靠幸得测试，负责质量检验的部门针对每一种新产品在不同的硬件平台上均要通过17000多道考题的测试，并且还经过某些重点用户的独立测试，公司对产品的检验过程直接受到用户的监督。1996年4月，全部ABAQUS的产品通过ISO9001质量认证。ABAQUS产品一直是美国核安全局(NQA)认证(NQA-1标准)的可用于核工业首选的分析软件。美国食品和药品管理局(FDA)推荐ABAQUS作为用于植入人体的医疗器械的有限元分析软件。2003年ABAQUS软件获得由中国锅炉压力容器标准化技术委员会颁发的《压力容器用计算机应用软件技术评审证书》。
ABAQUS软件的用户绝大部分是租赁用户，这些用户通常对产品和服务要求都是很苛刻的。ABAQUS是一个推崇技术的公司，它始终走在结构力学研究和软件化领域的前沿，它良好的品质和服务得到业界的广泛认可，这也是占其用户很大比重的租赁用户一年又一年往复租用它的原因。
三、ABAQUS软件的主要功能特点
人机交互界面
ABAQUS/CAE是ABAQUS公司新近开发的软件运行平台，他汲取了同类软件和CAD软件的优点，同时与ABAQUS求解器软件紧密结合。
与其他有限元软件的界面程序比，ABAQUS/CAE具有以下的特点：
● 采用CAD 方式建模和可视化视窗系统，具有良好的人机交互特性。 ● 采用了参数化建模方法，为实际工程结构的参数设计与优化，结构修改
提供了有力工具。
● 强大的模型管理和载荷管理手段，为多任务、
多工况实际工程问题的
建模和仿真提供了方
便。
● 鉴于接触问题在实际工
程中的普遍性，单独设
置了Interaction 模块，
可以精确地模拟实际工
程中存在的多种接触和
连接问题，并可以进行
从零件级到系统级的分
析。
求解器性能
● 比其他通用有限元软件更多的单元种类，单元种类达562种，提供了更
多的选择余地，并更能深入反映细微的结构现象和现象间的差别。除常规结构外，可以方便地模拟管道、接头以及纤维加强结构等实际结构的力学行为
● 隐式和显式求解器无缝集成，同为ABAQUS 公司的产品，单元类型和命
名一致，用户可以很方面的进行两种求解方法的转化和联合运算。
● 更多的接触和连接类型，可以是硬接触或软接触，也可以是Hertz 接触（小
滑动接触）或有限滑动接触，还可以双面接触或自接触。接触面还可以考虑摩擦和阻尼的情况。上述选择提供了方便地模拟密封，挤压，铰连接等工程实际结构的手段。
● 材料非线性是ABAQUS 非线性分析的一种重要类型。它具有丰富的材料
模型库，涵盖了弹性（包括超弹性和亚弹性）、金属塑性、粘塑性、蠕变，各向异性等各种材料特性。
● 在复合材料方面：ABAQUS 允许多种方法定义复合材料单元，包括复合
材料壳单元、复合材料实体单元以及叠层实体壳单元；提供基于平面应力的失效准则和基于断裂力学的开裂功能，包括最大应力、Tsai-Hill 、Tsai-Wu Azzi-Tsai-Hill 和最大应变等理论研究纤维、基体和界面失效以及纤维屈曲失效等失效模式；采用Rebar 单元模拟纤维增强复合材料中的纤维，并可以把它们定义在独立的壳单元、薄膜单元和表面单元内部再嵌入到模拟基体的实体单元中，方便用户进行灵活的建模和后处理；ABAQUS 提供了壳单元到实体单元的子模型功能和壳单元到实体单元的tie 约束功能，可以对复合材料局部重要区域方便地进行细节建模；用户自定义材料机械性能 (UMAT)子程序可以由用户定义各种复杂的机械本构模型并使用在ABAQUS 分析中，UMATs 已经被广泛用于研究金属基体复合材料, 固化, 纤维抽拔, 和其他对复合材料很重要的局部效应。 ● 在橡胶材料方面：橡胶本构模型种类齐全，达16种之多，可以模拟各种
橡胶材料的特性；可以直接输入橡胶材
料的实验参数，生成对应的橡胶模型，
并对模型的稳定性进行检验，确定稳定
收敛区间；ABAQUS目前独有的Mullin
效应模拟可以在橡胶的超弹性本构中考
虑加载和卸载中应变能的损失，以及转
化为热能的效应，为精确模拟橡胶减震
性能和工作中生热情况提供了途径，资
料显示相比其他通用有限元软件，考虑
Mullin效应的模型在处理橡胶大变形问
题中与实验结果对比更为接近；橡胶模
型与接触/摩擦功能能很好地结合，能处理橡胶材料的软化、老化等问题；
经长期的工程应用，ABAQUS的垫片单元(*Gasket)被公认可以方便有效地模拟橡胶垫圈密封的机理和现象，广泛用于汽车发动机等复杂机械结构的密封分析中。
●接头密封问题中，应力集中现象和接触效应同时存在。二阶单元模拟应
力集中较精确，但不适用于模拟接触问题；一阶单元适合模拟接触问题，但模拟应力集中效应不精确。ABAQUS独有的改进的（Modified）连续体单元，是二阶单元，但可以很好的处理接触问题。因此，ABAQUS可以最有效地分析解出密封问题。
●ABAQUS具有强大的热固耦合分析功能，包括：稳态热传导和瞬态热传
导分析，顺序耦合热固分析，完全耦合热固分析，强制对流和辐射分析，热界面接触，热电耦合，摩擦生热等等。可以定义从简单弹塑性模型到随温度变化材料常数的热塑性、热硬化性、高温蠕变等复杂材料模型，来模拟金属、聚合物、复合材料等电子材料的热学和力学性质。ABAQUS 包括51种纯热传导和热电耦合单元，83种隐式和显式完全热固耦合单元，覆盖杆、壳、平面应变、平面应力、轴对称和实体各种单元类型，包括一阶和二阶单元，为用户建模提供极大的方便。ABAQUS还是世界上各大汽车厂商分析发动机中热固耦合和接触问题的标准软件，如奥地利著名发动机生产商A VL在自己的发动机分析软件A VL.Excite中嵌入ABAQUS作为求解器。
●更方便和灵活的二次开发工具。ABAQUS基于高级语言的用户子程序为
用户开发自己的单元、材料和分析流程提供了强大的工具，这也是广大
非线性高端用户选择ABAQUS并应用它进行了大量深入的研究工作的原因。
●材料的剥离与失效可以在ABAQUS中得到很好的模拟，包括模拟冲击材
料的双面磨损功能。另外ABAQUS的自适应网格功能为克服和补偿切割过程的大变形带来的网格奇异造成的计算误差，提供了有力的手段
●Fe-Safe提供了金属和非金属材料疲劳寿命预估功能。它依托于ABAQUS
的求解器模块，将ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit的应力分析结果根据载荷出现的几率进行数理统计和分析，得到疲劳寿命的预估值，并可以用ABAQUS/CAE的图形界面进行处理，得到用户关心的参数，有效地指导结构的疲劳设计。Fe-Safe和ABAQUS的分别是疲劳寿命计算及结构位移／位移分析方面的最优秀分析软件，两者的有机结合可以对机械结构疲劳设计和分析提供最佳的解决方案。
●ABAQUS提供的多体动力学分析功能为机械设备的操纵和传动系统等机
构分析和运动过程模拟等提供了强有力的工具。在此基础上，作为功能强大的有限元分析软件，ABAQUS还可以利用子结构方法对结构运动过程中的变形和应力分布情况进行实时的模拟和分析。截止到目前，考虑非线性的机构和结构联合分析功能仍然是ABAQUS所独有的。
四、主要客户及其应用情况
随着研究水平提高所引发的对高水平分析工具需求的加强，ABAQUS软件在各行业用户群中所占据的地位也越来越突出。电子领域是ABAQUS软件的一个重要应用领域。目前Intel、Motorola、Nokia、Toshiba、Philips等世界知名的电子企业都是ABAQUS软件的重要用户。在国内，Intel上海封装中心、Motorola 北亚研究中心、Nokia投资公司、三星电子、清华大学、华中科技大学等单位均采用ABAQUS软件作为电子封装和电子器件跌落模拟的分析软件。
全球大客户列表：
重要客户应用情况举例：
?英特尔Intel
–CPU、内存和电路板等封装组件的设计
–电子封装中的静力、热和冲击响应模拟
–研发地点：美国，新加坡，马来西亚，中国
Alcan
Alcoa
Alliant Tech
Boeing
Caterpillar
CWES
Intel
Motorola
Northrop Grumman
Newport News
Paccar
Procter & Gamble
Los Alamos
Alstom
Arcelor
Autoliv
AVL
Benteler
BMW
Bosch
EDAG
Faurecia
GE Plastics
INA
MTU
Nissan
Nokia
Siemens
Snecma
Tenneco
W?rtsil?
Fujitsu
Honda
Kobe Steel
Sumitomo Metal
Toshiba
Toyota
Yokohoma Rubber
?诺斯罗普.格鲁曼—新港Northrop Grumman Newport News
–美国海军航空母舰和核动力潜艇设计
–采用ABAQUS作为非线性和线性分析的标准
–研发地点：美国
?卡特彼勒Caterpillar
–重型机械设备和动力传动系统
–ABAQUS是标准的非线性分析工具
–研发地点：美国，英国和澳大利亚
?宝洁Procter & Gamble
–消费产品和包装
–多种模拟
–研发地点：美国，欧洲和日本
?通用汽车General Motors
–动力系统密封性，耐久性和振动噪音分析
–底盘耐久性和车身工程
–研发地点：美国，德国，瑞典，澳大利亚
?诺基亚Nokia
–消费电子产品跌落分析
–手机, 步话机和其它手持设备
–研发地点：欧洲, 美国, 中国
?洛克希德.马丁Lockheed Martin
–非线性和线性动力学
–飞机机身和空间系统
–研发地点：美国
当前的研发合作伙伴：
?断裂和失效(Fracture and Failure)
–Boeing, Cooper Tire, Exxon-Mobil, Intel, Lockheed-Martin, MIT, NASA, Purdue, United Defense
?汽车碰撞(Crashworthiness)
–BMW
?ABAQUS for Catia
–BMW, Boeing, Honda, PSA, Snecma
?汽车转向系统(Automotive Steering Group)
–BMW, GM, Ford, Honda, Hyundai, Nissan
?流固耦合(Coupled Fluid-Structure Interaction)
–Proctor & Gamble, Cooper, 3M, Dupont, ABB, SNECMA, BAE Systems, Coventor
五、在华为公司的应用领域和相关成功经验
机柜抗震分析：
ABAQUS软件被广泛用于机械，电
子，土建等领域的抗震和冲击方面的分
析。在进行震动和冲击方面的应用中，
ABAQUS的优势最大体现在结合了隐式
求解器和显式求解器的优点：
隐式求解器ABAQUS/Standard适于
进行基于频域的动力学分析：自振频率
提取（对大规模模型可以采用并行的
Lanczos特征值提取器），模态动力学，
基于模态和直接积分的稳态动力学分
析，随机响应分析，响应谱分析等等。以上所有分析可以基于线性或者非线性的状态进行（如考虑结构预载荷的频率提取分析），通过step by step的分析方法来实现多步骤的分析，其中模态动力学可以考虑较弱的非线性效应。结构基础的位移，速度或加速度可以设置成随时间变化（模态动力学）或随频率变化（稳态动力学）。除此之外，Standard还提供了在时域上积分的隐式动力学分析和复频率提取分析。
显式求解器ABAQUS/Explicit适于进行基于时域的动力学分析：该方法尤其适于高度非线性的震动和冲击问题的分析，如考虑塑性，接触，材料失效等效应的问题。该方法可以在时域上精确地捕捉结构的响应历程，但所消耗的计算机资源比基于模态的动力学要大许多。对于大规模模型，可以采用基于域分解的单机多CPU和多机并行(MPI)功能来加速的显式积分的求解速度。
由于以上两个求解器均为ABAQUS自己开发的产品，二者的结合非常紧密，其输入文件的语法格式完全一致。在前后处理模块ABAQUS/CAE中，还允许用户对同一有限元模型方便地在这两种分析方法中切换，并保留以前分析中定义好的载荷，接触，边界条件等内容，这为用户对同一个问题采用不同算法进行分析提供了方便的途径。
ABAQUS还可以方便的进行子模
型的分析，并且隐式和显式求解器均支
持该功能。这对大规模模型的震动分析很有帮助：整体模型的网格可以比较粗进行结构整体响应的分析，而最可能发生破坏的地方局部需要进行网格加密，可以作为一个子模型单独进行分析而把整体计算的结果作为边界条件施加到子模型上。
ABAQUS提供了丰富的材料模型库，用户可以方便的选择包括金属，工程塑料，泡沫材料等多种材料本构模型，可以考虑材料的塑性，损伤，失效，温度相关等非线性效应，用户还可以利用ABAQUS的用户子程序的功能进一步添加自己所需要的材料模型。
ABAQUS提供了丰富的单元库，其中的实体壳单元(SC8R,SC6R)可以让用户不必抽取中面就能够模拟薄壁结构的相互接触作用，并允许单元的边长比很大；修正的二阶十节点四面体单元(C3D10M)允许用户快速的划分网格并确保单元的计算精度很高；连接单元库(connector elements)提供了广泛的机构连接方式来模拟各种机构部件之间的连接关系，如铰接，焊点，万向接头等，甚至可以考虑连接单元的失效来模拟机构部件在震动和冲击作用下互相之间的脱开。
ABAQUS提供了广义刚体功能，模型中的任何一部分允许是变形体，也允许是刚体，甚至是显示体（仅显示出模型的形状不参与有限元计算），这就为大规模模型的动力学计算提供了方便的途径，用户可以仅把最关心的模型部位作为变形体，而其他部位作为刚体，当初步的分析完成后，可以再一步一步把刚体转化成变形体，最终获得符合实际的结果，该功能使得用户对分析过程的控制非常方便。
热传导和热应力问题：
由不同材料组成的封装组件在温度变化的环
境下会产生很大的热应力，导致封装失效。
ABAQUS具有强大的热固耦合分析功能，包括：
稳态热传导和瞬态热传导分析，顺序耦合热固
分析，完全耦合热固分析，强制对流和辐射分
析，热界面接触，热电耦合等等。可以定义从
简单弹塑性模型到随温度变化材料常数的热塑性、
热硬化性、高温蠕变等复杂材料模型，来模拟金属、
聚合物、复合材料等电子材料的热学和力学性质。
ABAQUS包括51种纯热传导和热电耦合单元，
83种隐式和显式完全热固耦合单元，覆盖杆、壳、
平面应变、平面应力、轴对称和实体各种单元类型，
包括一阶和二阶单元，为用户建模提供极大的方便。而其他通用有限元软件对应的热分析单元数量都比ABAQUS少，如ANSYS中纯热传导和热耦合单元总计为40种，MARC中纯热传导单
元为40种，无完全热固耦合单
元。右图是台湾新竹清华大学采
用ABAQUS分析BGA焊点热
应力和热应变的模型图。
ABAQUS还是世界上各大
汽车厂商分析发动机中热固耦
合和接触问题的标准软件，如奥地利著名发动机生产商A VL在自己的发动机分
析软件A VL.Excite中嵌入ABAQUS作为求解器。右图为Ford公司采用ABAQUS 分析四缸发动机盖的温度场分布云图。
典型应用：塑料、陶瓷、金属封
装等各种封装组件在温度载荷下的
变形和受力、IC芯片和基板之间的
导热、封装材料界面间的热传导、
板上元件的强制对流散热、散热片
通过空气的辐射散热等
热疲劳问题：
由于受热导致的应力和应变在
温度循环下会造成封装材料疲劳失效，如倒装焊中的焊点和表面贴装中的引线热疲劳问题。ABAQUS/Standard中的直接载荷循环分析功能提供了预测承受热载荷的弹塑性结构的低周热疲劳寿命。更复杂的疲劳问题可以通过ABAQUS/Safe 模块来实现。右图是NEC公司和纽约州立大学Buffalo分校电子封装中心合作采用ABAQUS进行表面贴装中共晶焊点热疲劳失效分析的结果。
冲击和跌落问题：
深入研究个人手持电子产品的冲击和跌落问题
是具有挑战的工作。难点来源于：
?复杂的几何体：典型的组成包括材料为
(1mm厚)热塑塑料的前后薄壁外壳，两个或更多
个印制电路板（PCB）、连接件、钣金片、橡胶
垫、电池、金属弹簧和一个LCD显示屏，PCB
板是三明治结构，由2到6个螺钉固定。
?许多元件间的接触作用：各个元件置于
主PCB板和前后外壳之间，由粘接剂或铆头固
定，各个元件之间和内壁会发生接触。
以上结构为薄壁结构，传统方法采用壳单元模拟。但从CAD软件中导入的模型中往往包括上千个表面，提取中面并划分壳单元是一个需要高技巧和丰富经验，并且非常耗费时间的工作。然而划分四面体的实体单元可以在有限元软件中自动完成，并且只需要几分钟。在这样的情况下需要选择精度和可靠性都很高的四面体单元。
跌落和碰撞问题一般需要采用显式动力学方法进行求解，考虑装配预应力的跌落和碰撞分析需要结合隐式和显式的
方法进行求解。ABAQUS/Standard和
ABAQUS/Explicit中均提供10结点的修
正四面体单元，模拟接触问题精度很高，
并且两个求解器的模型可以无缝转化，
这样为进行冲击和跌落分析提供了一种
快捷、精确的方法。所以世界上重要手
机和汽车生产商如摩托罗拉、诺基亚、
宝马等都首选ABAQUS作为跌落和碰
撞分析的求解器。右上两图为摩托罗拉公司手机跌落分析模型和宝马公司汽车碰
撞分析模型。
封装制造过程模拟：
各级封装组件，如圆片的划片、切边，金属封装中的钎焊、退火，塑封中焊球的回流、固化，薄膜材料涂层等过程均是复杂的机械加工过程，研究其中的制造残余应力，结构翘曲是很重要的工作。ABAQUS中强大的接触、单元生死、退火成形分析、蒙皮建模、子模型等功能可以有效的模拟各种制造过程。下图为新加坡微电子学研究所采用ABAQUS子模型的功能研究BGA封装焊点的全局模型和研究局部细节的子模型网格图。
断裂和材料失效分析：
ABAQUS的断裂力学分析功能在商业求解器中
是国际上公认的最强的，并且不断在客户推动下发
展。此外，ABAQUS可以很方便的进行材料剪切、
拉伸、屈曲等工况下失效的模拟。这样为模拟芯片，模塑料等封装组件开裂问题提供了有力手段。
湿应力：
模塑料、下填料等高分子材料在潮湿环境下会吸收水汽并胀大，造成封装开裂、漏气等。ABAQUS中具有很
强的质量扩散分析和土壤渗流和
混凝土固结分析功能，其力学本
质和湿应力问题类似，借助这些
分析功能可以有效的解决热－湿
－固三场耦合分析问题。上图是
Nokia公司、马里兰大学CALCE
封装中心和Philips公司合作用
ABAQUS计算下填料（Underfill）中潮
气扩散导致的湿应力问题的结果。
声场分析：
MEMS、麦克风和手机等封装组件中
都需要进行声场和声固耦合的分析，
ABAQUS拥有强大的声场和声固耦合分
析功能，对结构采用固体单元，对空气采用声场单元进行声固耦合的分析，右图是手机内部空气的声压分布云图。
用户舒适性：
ABAQUS和HP公司一起合作研究过计算机键盘按键下的橡胶垫片的受力情况，确定用户键入力、橡胶变形和电信号传输的关系，来提升用户使用键盘的舒适性。该分析中涉及几何大变形、超弹性材料和接触非线性等复杂非线性问题，如右图所示。
右下图为Motorola公司采用ABAQUS分析翻盖手机在循环翻盖中的绞接处变形和受力情况，为产品的耐用性预测提供依据。
压电分析：
压电材料在MEMS中被广泛使用，
ABAQUS提供26种电固耦合单元可以进
行这样的分析，覆盖杆、平面应变、平面
应力、轴对称和实体各种单元类型，包括
一阶和二阶单元。国际上两大专用MEMS
软件Coventor和IntelliSense均把
ABAQUS作为求解器嵌入其分析模块中。
新的电子材料：
随着电子行业的发展和环保的要求，各种新的电子材料如特殊的半导体材料和无铅焊料层出不穷。各种新材料的机械性能、热性能和电性能往往具有其特殊之处，需要采用新的材料模型来描述。ABAQUS除了具有广泛的材料模型库外，还提供了很友好的用户二次开发功能，用户可以使用Fortran和C++语言编写各种新的材料模型，并和ABAQUS求解器关联来深入研究新的电子材料性能。这项功能也是国际上每年数以千计的学术论文是基于ABAQUS发表的重要原因。
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第二章 ABAQUS 基本使用方法 [2](pp15)快捷键：Ctrl+Alt+左键来缩放模型；Ctrl+Alt+中键来平移模型；Ctrl+Alt+右键来旋转模型。 ②(pp16)ABAQUS/CAE 不会自动保存模型数据，用户应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外丢失。 [3](pp17)平面应力问题的截面属性类型是Solid（实心体）而不是Shell（壳）。 ABAQUS/CAE 推荐的建模方法是把整个数值模型（如材料、边界条件、载荷等）都直接定义在几何模型上。载荷类型Pressure 的含义是单位面积上的力，正值表示压力，负值表示拉力。 [4](pp22)对于应力集中问题，使用二次单元可以提高应力结果的精度。 [5](pp23)Dismiss 和Cancel 按钮的作用都是关闭当前对话框，其区别在于：前者出现在包含只读数 据的对话框中；后者出现在允许作出修改的对话框中，点击Cancel 按钮可关闭对话框，而不保存 所修改的内容。 [6](pp26)每个模型中只能有一个装配件，它是由一个或多个实体组成的，所谓的“实体”（instance） 是部件（part）在装配件中的一种映射，一个部件可以对应多个实体。材料和截面属性定义在部件上，相互作用（interaction）、边界条件、载荷等定义在实体上，网格可以定义在部件上或实体上，对求解过程和输出结果的控制参数定义在整个模型上。 [7](pp26) ABAQUS/CAE 中的部件有两种：几何部件（native part）和网格部件（orphan mesh part）。 创建几何部件有两种方法：（1）使用Part 功能模块中的拉伸、旋转、扫掠、倒角和放样等特征来直 接创建几何部件。（2）导入已有的CAD 模型文件，方法是：点击主菜单File→Import→Part。网格部件不包含特征，只包含节点、单元、面、集合的信息。创建网格部件有三种方法：（1）导入ODB 文件中的网格。（2）导入INP 文件中的网格。（3）把几何部件转化为网格部件，方法是：进入Mesh 功能模块，点击主菜单Mesh→Create Mesh Part。 [8](pp31)初始分析步只有一个，名称是initial，它不能被编辑、重命名、替换、复制或删除。在初始分析步之后，需要创建一个或多个后续分析步，主要有两大类：（1）通用分析步（general analysis step）可以用于线性或非线性分析。常用的通用分析步包含以下类型： —Static, General: ABAQUS/Standard 静力分析 —Dynamics, Implicit: ABAQUS/Standard 隐式动力分析 —Dynamics, Explicit: ABAQUS/ Explicit 显式动态分析 （2）线性摄动分析步（linear perturbation step）只能用来分析线性问题。在ABAQUS/Explicit 中 不能使用线性摄动分析步。在ABAQUS/Standard 中以下分析类型总是采用线性摄动分析步。 —Buckle: 线性特征值屈曲。 —Frequency: 频率提取分析。 —Modal dynamics: 瞬时模态动态分析。 —Random response: 随机响应分析。 —Response spectrum: 反应谱分析。 —Steady-state dynamics: 稳态动态分析。 [9]（pp33）在静态分析中，如果模型中不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。为方便起见，一般都把分析步时间设为默认的 1。每创建一个分析步，ABAQUS/CAE 就会自动生成一个该分析步的输出要求。 [10] （pp34）自适应网格主要用于ABAQUS/Explicit 以及ABAQUS/Standard 中的表面磨损过程 模拟。在一般的ABAQUS/Standard 分析中，尽管也可设定自适应网格，但不会起到明显的作用。 Step 功能模块中，主菜单Other→Adaptive Mesh Domain 和Other→Adaptive Mesh Controls 分别 设置划分区域和参数。 [11]（pp37）使用主菜单Field 可以定义场变量（包括初始速度场和温度场变量）。有些场变量与分析步有关，也有些仅仅作用于分析的开始阶段。使用主菜单Load Case 可以定义载荷状况。载荷状况由一系列的载荷和边界条件组成，用于静力摄动分析和稳态动力分析。
Abaqus 用户子程序uinter介绍
1.1.38 UINTER User subroutine to define surface interaction behavior for contact surfaces. Product: Abaqus/Standard References “User-defined interfacial constitutive behavior,” Section 36.1.6 of the Abaqus Analysis User's Manual *SURFACE INTERACTION “U I N T E R,” Section 4.1.20 of the Abaqus Verification Manual Overview User subroutine U I N T E R: is called at points on the slave surface of a contact pair with a user-defined constitutive model defining the interaction between the surfaces; can be used to define the mechanical (normal and shear) and thermal (heat flux) interactions between surfaces; can be used when the normal surface behavior (contact pressure versus overclosure) models (“Contact pressure-overclosure relationships,” Section 36.1.2 of the Abaqus Analysis User's Manual) or the extended versions of the classical Coulomb friction model (“Frictional behavior,” Section 36.1.5 of the Abaqus Analysis User's Manual) are too restrictive and a more complex definition of normal and shear transmission between contacting surfaces, including damping properties, are required; must provide the entire definition of the mechanical and the thermal interaction between the contacting surfaces (hence, no additional surface behaviors can be specified in conjunction with this capability); can provide the entire definition of viscous and structural damping for interaction between the contacting surfaces for direct steady-state dynamic analysis; can use and update solution-dependent state variables; and is not available for contact elements. User subroutine interface S U B R O U T I N E U I N T E R(S T R E S S,D D S D D R,D V I S C O U S,D S T R U C T U R A L,F L U X,D D F D D T, 1D D S D D T,D D F D D R,S T A T E V,S E D,S F D,S P D,S V D,S C D,P N E W D T,R D I S P, 2D R D I S P, 3T E M P,D T E M P,P R E D E F,D P R E D,T I M E,D T I M E,F R E Q R,C I N A M E,S L N A M E, 4M S N A M E, 5P R O P S,C O O R D S,A L O C A L D I R,D R O T,A R E A,C H R L N G T H,N O D E,N D I R,N S T A T V, 6N P R E D,N P R O P S,M C R D,K S T E P,K I N C,K I T,L I N P E R,L O P E N C L O S E,L S T A T E, 7L S D I,L P R I N T)
ABAQUS实例分析(可编辑修改word版)
《现代机械设计方法》课程结业论文 （ 2011 级） 题目：ABAQUS 实例分析 学生姓名XXXX 学号XXXXX 专业机械工程 学院名称机电工程与自动化学院 指导老师XX 2013 年 5 月8 日
目录 第一章Abaqus 简介 (1) 一、Abaqus 总体介绍 (1) 二、Abaqus 基本使用方法 (2) 1.2.1Abaqus 分析步骤 (2) 1.2.2Abaqus/CAE 界面 (3) 1.2.3Abaqus/CAE 的功能模块 (3) 第二章基于Abaqus 的通孔端盖分析实例 (4) 一、工作任务的明确 (4) 二、具体步骤 (4) 2.2.1启动Abaqus/CAE (4) 2.2.2导入零件 (5) 2.2.3创建材料和截面属性 (6) 2.2.4定义装配件 (7) 2.2.5定义接触和绑定约束（tie） (10) 2.2.6定义分析步 (14) 2.2.7划分网格 (15) 2.2.8施加载荷 (19) 2.2.9定义边界条件 (20) 2.2.10提交分析作业 (21) 2.2.11后处理 (22) 第三章课程学习心得与作业体会 (23)
第一章： Abaqus 简介 一、 Abaqus 总体介绍 Abaqus 是功能强大的有限元分析软件，可以分析复杂的固体力学和结构力学系统，模拟非常庞大的模型，处理高度非线性问题。Abaqus 不但可以做单一零件的力学和多物理场的分析，同时还可以完成系统级的分析和研究。 Abaqus 使用起来十分简便，可以很容易的为复杂问题建立模型。Abaqus 具备十分丰富的单元库，可以模拟任意几何形状，其丰富的材料模型库可以模拟大多数典型工程材料的性能，包括金属、橡胶、聚合物、复合材料、钢筋混泥土、可压缩的弹性泡沫以及地质材料（例如土壤、岩石）等。 Abaqus 主要具有以下分析功能： 1.静态应力/位移分析 2.动态分析 3.非线性动态应力/位移分析 4.粘弹性/粘塑性响应分析 5.热传导分析 6.退火成形过程分析 7.质量扩散分析 8.准静态分析 9.耦合分析 10.海洋工程结构分析 11.瞬态温度/位移耦合分析 12.疲劳分析 13.水下冲击分析 14.设计灵敏度分析 二、 Abaqus 基本使用方法 1.2.1Abaqus 分析步骤 有限元分析包括以下三个步骤： 1.前处理（Abaqus/CAE）:在前期处理阶段需要定义物理问题的模型，并生 成一个 Abaqus 输入文件。提交给 Abaqus/Standard 或 Abaqus/Explicit。 2.分析计算（Abaqus/Standard 或 Abaqus/Explicit）:在分析计算阶段， 使用 Abaqus/Standard 或Abaqus/Explicit 求解输入文件中所定义的
ABAQUS学习笔记
ABAQUS学习笔记 一．AQUS－.inp编码介绍 （一）．ABAQUS头信息文件段（1－4） 1.*PREPRINT 输出求解过程所要求的信息（在dat文件中） ie:*PREPRINT, ECHO=YES, HISTORY=YES, MODEL=YES 2.*HEADING 标题输出文件（出现在POST/VIEW窗口中，且出现在结果输出文件中） ie:*HEADING STRESS ANAL YSIS FOR A PLATE WITH A HOLE 3.*RESTART 要求abaqus/standard输出其POST/view模块所需要的.res文件。其中的FREQ＝控制结果在每次迭代（或载荷步）输出的次数。 ie:*RESTART, WRITE, FREQ=1 4.*FILE FORMAT 要求abaqus/standard输出到.fil中的某些信息。它也用于post。对于在后处理中得到x-y形式的诸如应力－时间、应力－应变图有用！ ie: *FILE FORMAT, ZERO INCREMENT （二）．ABAQUS网格生成段 定义结点、单元，常用的命令有：结点定义（*NODE，*NGEN），单元定义（*ELEMENT，*ELGEN 等）。 1.*NODE 定义结点，其格式为： *NODE 结点号，x轴坐标，y轴坐标，（z轴坐标） 2.*NGEN 在已有结点的基础上进行多个结点的生成，一般是在两结点间以某种方式（直线、圆）产生一定分布规律的结点。 如：*NGEN, LINE=C, NSET=HOLE， 119, 1919, 100, 101 在两结点（结点号为119，1919）间以圆弧形式生成多个结点，100为任意相邻结点的单元号增量，101为圆弧形成时圆心位置的结点（对于直线形式生成没有此结点）。所有这些生成的结点（包括119，1919）被命名成HOLE的集合（这样做的目的是以后的命令中使用到它，比如说对这些结点施加同等条件的边界条件或载荷等，HOLE就是这些结点的代称）。*NGEN使用的前提就是必须存在已有结点。 *NGEN, NSET=OUTER 131, 1031, 100 以线形式形成结点，结点号增量100，结点集合名为OUTER。 *NGEN, NSET=OUTER 1031, 1931, 100 同上生成结点，可以同上结点集合名，这样OUTER就包括这两次生成的所有结点 3.*NFILL 在如上生成的结点集（实际上，代表两条几何意义上的边界线）之间按一定规律（BIAS ＝）填充结点。这样所有生成的结点构成一定形状的实体（面）。 如：*NFILL, NSET=PLATE, BIAS= HOLE, OUTER, 12, 1 以HOLE为第一条边界，OUTER为第二条边界（终止边），以从疏到密的规律（BIAS小于1）分布，其生成结点数在两内外对应结点间为12，1为每组结点号的增量。所有这些结点被置于PLATE的集合中。 下面以上面生成的结点来生成单元： 4.*ELEMENT 定义单元所使用的类型（TYPE=），然后另行定义通过联结结点形成单元，其结点数目依靠单元类型而变。 1.*ELEMENT, TYPE=CPS4
Abaqus学习笔记
Abaqus学习笔记 Abaqus 使用日记Abaqus 标准版共有“部件（part）”、“材料特性（propoterty）”、“装配（assemble）”、“计算步骤（step）”、“交互（interaction）”、“加载（load）”、“单元划分（mesh）”、“计算（job）”、“后处理（visualization）”、“草图（sketch）”十大模块组成。建模方法：一个模型（model）通常由一个或几个部件（part）组成，部件又由一个或几个特征体（feature）组成，每一个部分至少有一个基本特征体（base feature），特征体可以是所创建的实体，如挤压体、切割挤压体、数据点、参考点、数据轴、数据平面、装配体的装配约束、装配体的实例等等。1．首先建立部件 （1）根据实际模型的尺寸决定部件的近似尺寸，进入绘图区。绘图区根据所输入的近似尺寸决定网格的间距，间距大小可以在edit菜单sketcher options 选项里调整。 （2）在绘图区分别建立部件中的各个特征体，建立特征体的方法主要有挤压、旋转、平扫三种。同一个模型中两个不同的部件可以有同名的特征体组成，也就是说不同部件中可以有同名的特征体，同名特征体可以相同也可以不同。部件的特征体包括用各种方法建立的基本特征体、数据点（datum point）、数据轴（datum axis）、数据平面（datum plane）等等。 （3）编辑部件可以用部件管理器进行部件复制，重命名，删除等，部件中的特征体可以是直接建立的特征体，还可以间接手段建立，如首先建立一个数据点特征体，通过数据点建立数据轴特征体，然后建立数据平面特征体，再由此基础上建立某一特征体，最先建立的数据点特征体就是父特征体，依次往下分别为子特征体，删除或隐藏父特征体其下级所有子特征体都将被删除或隐藏。特征体被删除后将不能够恢复，一个部件如果只包含一个特征体，删除特征体时部件也同时被删除。 2．建立材料特性 （1）输入材料特性参数弹性模量、泊松比等 （2）建立截面（section）特性，如均质的、各项同性、平面应力平面应变等等，截面特性管理器依赖于材料参数管理器 （3）分配截面特性给各特征体，把截面特性分配给部件的某一区域就表示该区域已经和该截面特性相关联 3．建立刚体 （1）部件包括可变形体、离散刚体和解析刚体三种类型，在创建部件时需要指定部件的类型，一旦建立后就不能更改其类型。采用旋转方式建立部件，在绘制轴对称部件的外形轮廓时不能超过其对称轴。
ANSYS与ABAQUS软件介绍及对比
A N S Y S软件介绍 ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。 一、软件功能简介 软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。 前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型； 分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力； 后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。 启动ANSYS，进入画面以后，程序停留在开始平台。从开始平台（主菜单）可以进入各处理模块：PREP7（通用前处理模块），SOLUTION（求解模块），POST1（通用后处理模块），POST26（时间历程后处理模块）。ANSYS用户手册的全部内容都可以联机查阅。 用户的指令可以通过鼠标点击菜单项选取和执行，也可以在命令输入窗口通过键盘输入。命令一经执行，该命令就会在.LOG文件中列出，打开输出窗口可以看到.LOG文件的内容。如果软件运行过程中出现问题，查看.LOG文件中的命令流及其错误提示，将有助于快速发现问题的根源。.LOG 文件的内容可以略作修改存到一个批处理文件中，在以后进行同样工作时，由ANSYS自动读入并执行，这是ANSYS软件的第三种命令输入方式。这种命令方式在进行某些重复性较高的工作时，能有效地提高工作速度。 二、前处理模块PREP7 双击实用菜单中的“Preprocessor”，进入ANSYS的前处理模块。这个模块主要有两部分内容：实体建模和网格划分。 ●实体建模 ANSYS程序提供了两种实体建模方法：自顶向下与自底向上。
abaqus软件简介
目 录 后 然 ， ?1软件简介 ?2软件功能 ?3素材塑性 ?4对比分析 ?5版本发布 ?6其它相关 ?冲压成型应用 ?应用 ?7产品 软件简介 资 中 高 ABAQUS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。[1] 真实世界的仿真是非线性的，SIMULIA将成为模拟真实世界仿真分析工具，它支持最前沿的仿真技术和最广泛的仿真领域.SIMULIA为真实世界的模拟提供了开放的，多物理场分析平台。SIMULIA将同CATIA,DELMIA一起，帮助用户在PLM中，实现设计，仿真和 生产的协同工作。它将分析仿真在产品开发周期的地位提升到新的高度。ABAQUS为用户提供了广泛的功能，且使用起来又非常简单。大量的复杂问题可以通过选项块的不同组合 很容易的模拟出来。例如，对于复杂多构件问题的模拟是通过把定义每一构件的几何尺寸 的选项块与相应的材料性质选项块结合起来。在大部分模拟中，甚至高度非线性问题，用 户只需提供一些工程数据，像结构的几何形状、材料性质、边界条件及载荷工况。在一个 非线性分析中，ABAQUS能自动选择相应载荷增量和收敛限度。他不仅能够选择合适参数，而且能连续调节参数以保证在分析过程中有效地得到精确解。用户通过准确的定义参数就 能很好的控制数值计算结果。 ABAQUS[2]有两个主求解器模块—ABAQUS/Standard和 ABAQUS/Explicit。ABAQUS还包含一个全面支持求解器的图形用户界面，即人机交互前 后处理模块—ABAQUS/CAE。ABAQUS对某些特殊问题还提供了专用模块来加以解决。 ABAQUS被广泛地认为是功能最强的有限元软件，可以分析复杂的固体力学结构力 学系统，特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。ABAQUS不但可以做单一零件的力学和多物理场的分析，同时还可以做系统级的分析和研究。ABAQUS的系统级分析的特点相对于其他的分析软件来说是独一无二的。由于ABAQUS优秀的分析能 力和模拟复杂系统的可靠性使得ABAQUS被各国的工业和研究中所广泛的采用。 ABAQUS产品在大量的高科技产品研究中都发挥着巨大的作用。 软件功能 静态应力/位移分析：包括线性，材料和几何非线性，以及结构断裂分析等 动态分析粘弹性/粘塑性响应分析：粘塑性材料结构的响应分析 热传导分析：传导，辐射和对流的瞬态或稳态分析 质量扩散分析：静水压力造成的质量扩散和渗流分析等
abaqus实例
一．创建部件 1.打开abaqus; 开始/程序/Abaqus6.10-1/Abaque CAE 2.Model/Rename/Model-1,并输入名字link4
3.单击Create part弹出Create part对话框， Name输入link-4; Modeling Space 选择2D Planar Type 选择Deformable Base Feature 选择Wire Approximate size 输入800；然后单击continue 4.单击(Create Lines:connected)通过点(0,0)、(400,0)、(400,300)、(0,300)单击(Create Lines:connected)连接(400,300)和(0,0)两点，单击提示区中的Done按钮(或者单击鼠标滚轮，也叫中键)，形成四杆桁架结构
5.单击工具栏中的(Save Model Database),保存模型为link4.cae 二.定义材料属性 6.双击模型树中的Materials(或者将Module切换到Property,单击Create Material -ε) 弹出Edit Material对话框后。 执行对话框中Mechanical/Elasticity/Elastic命令， 在对话框底部出现的Data栏中输入Young’s Module为29.5e4， 单击OK.完成材料设定。
7.单击“Create Section ”,弹出Create Section对话框， Category中选择Beam; Type中选择Truss; 单击continue按钮 弹出Edit Section对话框， 材料选择默认的Material-1,输入截面积(Cross-sectional area)为100，单击ok按钮。
ABAQUS及Ansys概述
ABAQUS软件公司和产品应用介绍 一、ABAQUS软件公司的发展历程 1972年，ABAQUS的首要创始人David Hibbitt在布朗大学完成了Ph.D.论文，论文的一部分为基于有限元方法的计算力学内容。这期间，他和他的导师创建了一个公司，产品为他们开发的有限元软件MARC。此后，ABAQUS的另外一个创始人Paul Sorensen也加入了MARC，但之后回到布朗大学继续攻读Ph.D学位。ABAQUS的另外一个创始人Dr. Bengt Karlsson曾经是Control Data公司的分析工程师，由于工作的关系，他逐步对当时各种有限元程序加以熟悉并产生浓厚兴趣。1976年，他从欧洲来到美国和Hibbitt一同在MARC工作。 作为MARC的总工程师，Hibbitt越发意识到工业界对有限元软件有一种强烈的需求，将会成为工程师的日常工具，逐步取代传统的实验做法，但这要求对现有的程序进行大幅度修改，使之能够处理更大规模的模型，计算的可靠性和精度更高。他建议导师重写MARC的内核来适应工业领域的要求，但是他的导师当时不愿意进行这样的一笔投资。1977年，Hibbitt离开MARC开始从头编写ABAQUS。Karlsson很快加入了他。之后，已经从布朗大学博士毕业正在通用汽车公司工作的Sorensen也加入了他们的行列。Hibbitt, Karlsson & Sorensen, Inc., (HKS) 公司于1978年2月1日正式成立。三个力学专家开始了一个强大工程分析工具的发展历程。 HKS的第一个客户是Westinghouse Hanford公司，它在华盛顿州从事核反应堆方面的开发工作。Westinghouse Hanford需要进行复杂的分析，包括核燃料棒的接触、蠕变和松弛等问题。ABAQUS可以进行温度相关的蠕变、塑性以及接触建模体现了其优势，很快ABAQUS在核工业领域小有名气。 ABAQUS早期的应用还包括石油、军工等其它领域。随着软件功能的不断强大，汽车公司在80年代中期开始采用ABAQUS作为复杂工程模拟的工具。此后ABAQUS的研发一直是和重要工业客户一起合作进行的，这些客户碰到的力学难题，双方会一起参与来设法解决，同时不断丰富ABAQUS本身的功能。今天，ABAQUS已经被应用于各个工业领域作为核心产品的研发工具，对它求解能力的强大性和灵活性的赞誉不绝于耳。 2002年底HKS公司改名为ABAQUS公司，全部业务都是进行ABAQUS软件的开发与维护。近年来公司始终保持两位数增长，2007年增长17%，2008年增长18%。目前ABAQUS全球有800名雇员，在北美、欧洲、亚太地区有40个分公司或代表处。在总部的400多名雇员中有200多人具有工程或计算机的博士学位，70多人具有硕士学位。被公认为世界上最大且最优秀的非线性固体力学研究团体。 二、ABAQUS软件的发展历程 ABAQUS最早的产品为ABAQUS/Standard。ABAQUS/Standard是一个通用
abaqus实例详细过程(铰链) 免费
铰链 一、创建部件 1、进入部件模块。。点击创建部件。 命名为Hinge-part，其他的选项选择如右下图所示。点击 “继续”，进入绘图区。 2、点击，在绘图区绘一个矩形。再点击，将尺寸改为 0.04*0.04。单击鼠标中键。 3、在弹出的对话框中输入0.04作为拉伸深度。点击”确定”。 4、点击创建拉伸实体，点击六面体的一个面，以及右侧的边。进入到绘图区域。 5、如下图那样利用创建三条线段。利用将两条横线都改为0.02mm长。 6、选择，做出半圆。 7、点击，以半圆的圆心为圆心，做圆。 8、点击为圆标注尺寸。输入新尺寸0.01。 9、在弹出的对话框里输入拉伸深度为0.02，拉伸方向：翻转。点击“确定”。 10、在模型树的部件里，选择圆孔部件。右击，编辑。将内孔直径改为0.012.。确定。
创建润滑孔 1、进入草图模块。创建名为hole的草图。如右图所示。单击“继续”。 2、单击做一个直径为0.012的圆。单击鼠标中键。进入部件模块。 3、选择主菜单栏的工具→基准。对话框选择格式如下图所示。 选择半圆形边。参数设为0.25。。单击中键，点就建好了。软件提示选择一个轴。那么，我们就创建一个基准轴。如上图右侧所示。选择刚刚建好的那一点以及圆孔的中心，过这两点创建一个轴。再在基准处点击如下图所示，选择刚刚建好的点和轴，那么面也就建好了。
4、点击，视图左下角的显示区显示，选择上一步中创建的基准面，再选一个边。如图所示。进入绘图区。 6、导入之前绘制的小润滑孔hole。利用将孔移植所需位置。单击中键。选择正确的翻 转方向。对话框按右下图设置。确定。 7、将部件的名称改成hinge-hole，并复制一个命名为hinge-solid。 将hinge-solid的模型树张开，删除其下的特征，即该部件不带孔。 8、创建第三个部件：刚体销。 点击创建部件按钮，命名为pin，解析刚体，旋转壳。具体见下图所示。单击“继 续”，在出现的旋转轴右侧画一条垂直向下的直线。用将该直线的长度改为0.06，与旋转轴的距离为0.012，点击确定，界面出现旋转之后的销。
CAE有限元分析软件-abaqus介绍资料
Abaqus 模拟真实世界的高级有限元软件
非线性有限元分析技术的领航者Abaqus公司是世界知名的有限元软件公司，成立于1978年，主要业务是非 线性有限元分析软件Abaqus的开发，维护及售后服务。不断吸取最新的分析理论，即计算机技术。领导着全世界非线性有限元的发展，Abaqus软件已经被全球工业界广泛接受，并拥世界最大的非线性力学用户群。Abaqus已经成为国际上最先进的大型通用非线性有限元分析软件。 2005年5月，Abaqus软件公司与世界知名的在产品生命周期管理软件方面拥有先进技术的达索公司合并，并将共同开发新一代的软件分析平台，这标志着制造业统一有限元时代的来临！
Courtesy
功能简介 前后处理 ●模型导入 无缝导入各种主流CAD的模型，如：Catia, Pro/E, UG, AutoCAD, SolidWorks等 CAE与Catia实时相关 ●几何建模 现代化的GUI界面，基于特征化、参数化几何建模 ●网格划分 快速、高质量自动生成六面体、四面体、壳体等网格
●载荷与边界条件 方便施加结构、热、声学、电、流体等载荷及边界条件 ●装配与连接 对多部件的装配提供了方便、快捷、多样的接触和连接方式 ●任务管理和监控 多任务的菜单式管理、实时对分析任务进行监控、远程提交计算任务 ●后处理 将云图、曲线、矢量等以显示、图片、动画的形式输出、还可以显示立体切片、透明及半透明等形式
●用户界面定制 根据用户不同需求进行个性化界面开发、方便用户进行流程化分析 结构分析 ●静态、准静态 各类工程结构、零件及装配件间的强度校核等 ●振动、模态分析 结构固有频率的提取、瞬态响应分析、DDAM、稳态响应分析、随机响应分析、复特征值分析等
ANSYS与ABAQUS软件介绍及对比
ANSYS软件介绍 ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。 一、软件功能简介 软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。 前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型； 分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力； 后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。 启动ANSYS，进入画面以后，程序停留在开始平台。从开始平台（主菜单）可以进入各处理模块：PREP7（通用前处理模块），SOLUTION（求解模块），POST1（通用后处理模块），POST26（时间历程后处理模块）。ANSYS用户手册的全部容都可以联机查阅。 用户的指令可以通过鼠标点击菜单项选取和执行，也可以在命令输入窗口通过键盘输入。命令一经执行，该命令就会在.LOG文件中列出，打开输出窗口可以看到.LOG文件的容。如果软件运行过程中出现问题，查看.LOG文件中的命令流及其错误提示，将有助于快速发现问题的根源。.LOG 文件的容可以略作修改存到一个批处理文件中，在以后进行同样工作时，由ANSYS自动读入并执行，这是ANSYS软件的第三种命令输入方式。这种命令方式在进行某些重复性较高的工作时，能有效地提高工作速度。
abaqus6.12-典型实例分析
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-bumper）、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2.07×105，泊松比为0.28；保险杠、平板以及横梁的材料密度为7.83×10-9，弹性模量为2.07×105，泊松比为0.28，塑形应力-应变数据如表2.1所示。 表2.1 应力-应变数据表 应力210 300 314 325 390 438 505 527 应变0.0000 0.0309 0.0409 0.0500 0.1510 0.3010 0.7010 0.9010 注：本例中的单位制为：ton，mm，s。 3.案例详细求解过程 本案例使用软件为版本为abaqus6.12，各详细截图及分析以该版本为准。3.1 创建部件 （1）启动ABAQUS/CAE，创建一个新的模型数据库，重命名为The crash simulation，保存模型为The crash simulation.cae。 （2）通过导入已有的*.IGS文件来创建各个部件，在主菜单中执行【File】→【Import】→【Part】命令，选择刚刚创建保存的的bumper_asm.igs文件，弹
Abaqus扩展有限元(XFEM)例子(裂缝发展)
Abaqus扩展有限元(XFEM)例子（裂缝发展） part模块中的操作： 1. 生成一个新的part，取名为plate，本part选取3D deformable solid extrusion类型（如图1） 2.通过Rectangle工具画出一长3，高6的矩形。考虑使用工具栏add-dimension和edit dimension来画出精确长度的模型。强烈建议此矩形的左上角坐标为（0，3），右下角坐标为（3，-3）（如图2） 3. 完成后拉伸此矩形，深度为1.（如图3） 4. 生成一个新的part，取名为crack，本part选取3D deformable shell extrusion类型（如图4）
5.生成一条线，此线的左端点坐标为（0，0.08），右端点坐标为（1.5，0.08） 6 . 完成后拉伸此线，深度为1.（如图6） 7.保存此模型为XFEMtutor（如图7），以后经常保存模型，不再累述。 8. 在part Plate中分别创建4个集合，分别为：all，bottom，top和fixZ，各部分的内容如图
8～11所示 Material模块中的操作： 1 创建材料elsa，其弹性参数为E=210GPa，泊松比为0.3（如图12） 2 最大主应力失效准则作为损伤起始的判据，最大主应力为84.4MPa（如图13）
3.损伤演化选取基于能量的、线性软化的、混合模式的指数损伤演化规律，有关参数为G1C= G2C= G3C=42200N/m，a=1.（如图14） 4.创建一个Solid Homogeneous 的section，名为solid（如图15），此section与材料elsa相
abaqus常见操作问题(全面)
ABAQUS/CAE 常问界面操作(转自SimWe仿真论坛) 2009-08-01 21:40 | (分类: 默认分类) 前处理： 1 如何显示梁截面（如何显示三维梁模型） a）无论是运算还是默认显示，ABA中的梁都是一条线，很多人想看梁截面（一般一个星期有人问一次）。 显示梁截面：view->assembly display option->render beam profiles，自己调节系数 https://www.360docs.net/doc/bd3889894.html,/viewthread.php?tid=835478&page=1#pid1531086 b）后处理到底能不能显示梁截面？ 在deformed shape和undeformed shape都能用上面的方法显示梁截面，在应力云图（contour）不能显示。 c）也经常有人问起如何显示壳单元的厚度 https://www.360docs.net/doc/bd3889894.html,/thread-865887-1-1.html 2 怎么在局部坐标系下建立参考点在前处理中，已经建立了局部坐标系，如何在局部坐标系中建立参考点？这个有点麻烦，看看konadoul图文并茂的示例吧。 https://www.360docs.net/doc/bd3889894.html,/viewthread.php?tid=863389&highlight=%D7%F8%B1%EA%CF%B 5 3 Documentaion（help文件）不能搜索 首先保证你准确的安装了Documentaion（先安装Documentaion再安装程序），其次有问题你可以重新安装 一次Documentaion。如果你和我一样比较懒不想安装，看看下面的方法是否管用吧。 1）控制面板---服务找到texis 双击查看是不是automatic，如果不是就设置为automatic 2）你可以用这个：http://name:2080/v6.8/ 注：name是你的计算机名；6.8是版本号，比如你用6.6的就改为6.6.（我的在自从不能搜索之后我就一直这么用的） https://www.360docs.net/doc/bd3889894.html,/viewthread.php?tid=861085&extra=page%3D12%26amp%3Bfilter %3Dtype%26amp%3Btypeid%3D68 https://www.360docs.net/doc/bd3889894.html,/viewthread.php?tid=698879 4 建立几何模型草绘sketch的时候，发现画布尺寸太小了 1）这个在create part的时候就有approximate size，你可以定义合适的（比你的定性尺寸大一倍）； 如果你已经在sketch了，可以在edit菜单－－sketch option －－grid更改 2）这里如果你选择constriant标签，还能更改尺寸精度 5 想输出几何模型 part步，file，outport－－part 想导入几何模型？ part步，file，import－－part 6 如何定义局部坐标系 Tool－Create Datum－CSYS－－建立坐标系方式－－选择直角坐标系or柱坐标系or球坐标 7 如何在局部坐标系定义载荷 laod－－Edit load－－CSYS－Edit（在BC中同理）选用你定义的局部坐标系
Abaqus软件简介
Abaqus软件简介 一 SIMULIA公司简介 达索SIMULIA公司(原Abaqus公司)是世界知名的计算机仿真行业的软件公司，成立于1978年，其主要业务为世界上最著名的非线性有限元分析软件Abaqus进行开发、维护及售后服务。 2005年5月，前Abaqus软件公司与世界知名的在产品生 命周期管理软件方面拥有先进技术的法国达索集团合并，共同 开发新一代的模拟真实世界的仿真技术平台SIMULIA。 SIMULIA不断吸取最新的分析理论和计算机技术，领导着全 世界非线性有限元技术和仿真数据管理系统的发展。 目前产品线包括统一的有限元技术(Unified FEA)、多物理 场分析技术(Multiphysics)和仿真生命周期管理平台(Simulation Lifecycle Management)三部分内容。Abaqus软件已成为国际上 最先进的大型通用非线性有限元分析软件，被全球工业界广泛 接受，并引领制造业最真实模拟世界的仿真技术平台的发展！ 达索SIMULIA公司的总部位于美国罗德岛州普罗维登斯 市布朗大学旁，在总部的450多名雇员中有200多人具有工程或计算机的博士学位，100多人具有硕士学位。被公认为世界上最大且最优秀的非线性力学和计算机辅助工程（CAE）研究团体。全球有650多雇员，在北美、欧洲、亚太地区有40多个分公司或代表处，在美国、法国、印度、中国等地建有6个研发中心。中国地区的代表处设在北京和上海，并在广州和成都设有办事处。 二Abaqus软件产品的性能特点 1 人机交互界面 Abaqus/CAE是Abaqus公司新近开发的Abaqus软件的前后处理系统，它汲取了三维CAD软件的优点，同时与Abaqus求解器紧密结合。 Abaqus/CAE具有以下的特点： ●现代的windows风格的软件界面， 具有良好的人机交互特性； ●现代三维CAD造型软件的建模方 式，直接考虑部件之间的装配关系 ●参数化建模方法，便于修改设计， 寻找最佳的设计方案； ●强大的模型管理手段，为各种复杂 实际工程问题的建模和仿真提供了方 便； ●独有的接触模块，可以方便地为实 际工程中的各种接触问题建模； ●全面支持从零件级到系统级的分 析，使结构的模拟过程在统一的平台 下实现。