ABAQUS基础学习教程.pptx

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1、本章主要内容1 ABAQUS产品的组成2 ABAQUS/CAE中的分析模块与常用工具3 ABAQUS中的分析模型组成 第1页/共127页1 ABAQUS1 ABAQUS产品的组成第2页/共127页1 ABAQUS1 ABAQUS产品的组成核心求解器ABAQUS/Standard 通用模块，隐式积分ABAQUS/Explicit 动态有限元模拟，显式积分前后处理ABAQUS/CAE 交互式图形环境（前处理）ABAQUS/Viewer CAE的一部分，又称为Visualization模块（后处理）第3页/共127页1 ABAQUS1 ABAQUS产品的组成其他模块ABAQUS/Aqua 适合于模拟

2、离岸结构，如油井平台，可用于分析波浪、风荷载和浮力的作用。ABAQUS/Design 适合于进行设计敏感性计算ABAQUS/Foundation 适合于线性静态、动态分析第4页/共127页2 ABAQUS/CAE2 ABAQUS/CAE中的分析模块与常用工具2.1 ABAQUS/CAE的组成（Components）2.2 ABAQUS/CAE中的分析模块（Modules）2.3 ABAQUS/CAE中的常用工具（Tools）第5页/共127页2.1 ABAQUS/CAE2.1 ABAQUS/CAE的组成（ComponentsComponents）主窗口的组成工具栏（Toolbar）环境栏（Co

3、ntext bar）模型树（Model tree）工具区（Toolbox area）视图区（Viewport）提示区（Prompt area）信息区（Message area）和命令行接口（Command line interface）第6页/共127页2.2 ABAQUS/CAE2.2 ABAQUS/CAE中的分析模块（ModulesModules）分析模块部件（Part）特性（Property）装配（Assembly）分析步（Step）相互作用（Interaction）载荷（Load）网格（Mesh）作业（Job）可视化（Visualization）草图（Sketch）第7页/共127页2

4、.2 ABAQUS/CAE2.2 ABAQUS/CAE中的分析模块（ModulesModules）分析过程分析模块第8页/共127页2.3 ABAQUS/CAE2.3 ABAQUS/CAE中的常用工具（ToolsTools）查询（Query）数据点（Datum）剖分（Partition）集合（Set）与面（Surface）显示组（Display Group）第9页/共127页实例1 1：路面结构的受力分析主要目的：熟悉ABAQUS/CAE中的常用工具。问题描述：具有五层结构的沥青路面，路面总厚度为69cm。在路面顶面作用标准行车荷载，即垂直压力0.7MPa，两荷载圆半径为1（10.65cm），

5、圆心距为3（31.95cm）。模型深度取3m，宽度取6m。第10页/共127页实例1 1：路面结构的受力分析路面结构各层材料的特性如下：结构层材料名称厚度（cm）弹性模量E（MPa）泊松比表面层沥青玛蹄脂SMA414000.35中面层沥青混凝土AC20612000.3下面层沥青稳定碎石ATB2410000.3上基层级配碎石GM155000.35下基层水泥稳定碎石CTB2015000.25土基压实土SG400.4第11页/共127页实例1 1：路面结构的受力分析现场实例演示第12页/共127页ABAQUSABAQUS约定1 1：单位ABAQUS有限元程序中没有规定尺寸单位，需要用户自行定义一致的

6、尺寸单位。常用的尺寸单位如下表所示（建议采用国际单位制SI或SI（mm）。第13页/共127页ABAQUSABAQUS约定1 1：单位QuantitySISI(mm)US Unit(ft)US Unit(inch)LengthmmmftinForceNNlbflbfMasskgtonne(103 kg)sluglbf s2/inTimessssStressPa(N/m2)MPa(N/mm2)lbf/ft2psi(lbf/in2)EnergyJmJ(103 J)ft lbfin lbfDensitykg/m3tonne/mm3slug/ft3lbf s2/in4第14页/共127页ABAQUSA

7、BAQUS约定2 2：自由度ABAQUS中的自由度（degrees of freedom(dof)）规定如下：第15页/共127页3 ABAQUS3 ABAQUS中的分析模型组成3.1 ABAQUS分析过程前处理（ABAQUS/CAE）模拟计算（ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit）后处理（ABAQUS/CAE）第16页/共127页3.2 ABAQUS3.2 ABAQUS分析模型的组成离散化的几何图形（Discretized geometry）单元截面属性（Element section properties）材料数据（Material data）载荷和边界条件（Lo

8、ads and boundary conditions）分析类型（Analysis type）输出需求（Output requests）第17页/共127页4 ABAQUS4 ABAQUS中的常用命令命令约定：在C:Temp后输入abaqus help，按Enter键回车，将显示当前版本ABAQUS所支持的所有命令（均以abaqus开头）。在下面的ABAQUS命令中，有以下约定：黑体字（Boldface）部分为可选项。可选项位置不限，并可被简写；默认选项下加下划线（）；方括号（）之间的部分是可选的；用竖线（|）隔开的部分是相互排斥的；花括号（）之间的部分必须选择一个；斜体字（italics）部

9、分必须由用户给定一个值；空格（blanks）作为选项之间的分隔符，不要在等号（=）之前或之后使用；格式（option=value）可用格式（-option value）代替。第18页/共127页4 ABAQUS4 ABAQUS中的常用命令用于获取信息的命令（Execution procedure for obtaining information）abaqus help|information=environment|local|memory|release|status|support|system|all job=job-name|whereami最常用命令：abaqus help（用来获

10、取ABAQUS所有命令）第19页/共127页4 ABAQUS4 ABAQUS中的常用命令用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit求解器的命令（Execution procedure for ABAQUS/Standard and ABAQUS/Explicit）abaqus job=job-name analysis|datacheck|parametercheck|continue|convert=select|odb|state|all|recover|syntaxcheck|information=environment|local|memory|release

11、|status|support|system|all input=input-file user=source-file|object-file oldjob=oldjob-name fil=append|new globalmodel=results file-name|output database file-name cpus=number-of-cpus parallel=domain|loop domains=number-of-domains mp_mode=mpi|threads standard_parallel=all|solver memory=memory-size in

12、teractive|background|queue=queue-name after=time double scratch=scratch-dir output_precision=single|full第20页/共127页输入文件（*.inp）的格式约定关键字行“*”开始，后紧跟关键字和必要参数*Element，type=T2D2续行标志符，“，”*Element，type=T2D2,ELSET=FRAME关键字行中可存在空格 *Element，type=T2D2第21页/共127页输入文件（*.inp）的格式约定数据行必须经跟关键字行*NODE101，0.，0.，0.102，1.，0.

13、，0.数据行中可存在空格101，0.，0.，0.101，0.，0.，0.第22页/共127页有限单元和刚体第23页/共127页3.1单元（element）的表征单元簇（Family）自由度（Degrees of freedom，与单元族直接相关）节点数（Number of nodes）数学描述（Formulation）积分（Integration）第24页/共127页ABAQUS常用单元簇第25页/共127页ABAQUS常用单元簇单元名字开始的字母S4R 壳单元C3D8I 实体单元CINPE4 无限单元B31 梁单元第26页/共127页ABAQUS自由度约定1、2、3 1、2、3方向的平动4、

14、5、6 绕1、2、3轴的转动7 开口截面梁单元的翘曲8 声压或孔隙压力9 电势11 温度（或物质扩散分析中归一化浓度）12+梁和壳厚度上其它点的温度 第27页/共127页ABAQUS自由度约定轴对称单元1 r-方向的平动2 z-方向的平动6 r-z平面内的转动第28页/共127页单元数-插值的阶数线性单元（一阶单元）二次单元（二阶单元）第29页/共127页单元的数学描述1.拉格朗日或材料行为的描述（不存在自适应网格时）材料不在单元间移动2.欧拉或空间描述材料在单元间流动流体力学模拟 3.混合描述（ABAQUS/Explicit中自适应网格）小知识：杂交单元的数学描述 单元名字后加“H”，如C3

15、D8H第30页/共127页单元积分高斯积分方法全积分CAX4减缩积分CAX4R第31页/共127页3.2实体单元C3D8实体单元 单元维数 节点数 3D：三维单元 AX：轴对称单元 PE：平面应变单元 PS：平面应力单元第32页/共127页3.2.1三维实体单元六面体（砖形）、楔形或四面体形应尽量采用六面体单元或修正二次四面体单元。第33页/共127页3.2.2二维实体单元模拟厚结构模拟薄结构模拟轴对称结构第34页/共127页3.2.3实体单元自由度二维（平面应变、平面应力、无扭曲轴对称）1、2三维1、2、3第35页/共127页3.2.4实体单元性质仅二维单元需要单元性质*SOLID SECT

16、ION三维和轴对称单元不需要附加几何信息第36页/共127页3.3壳单元一般壳单元S4R，S3R，SAX1，SAX2，SAX2T薄壳单元STRI3，STRI35，STRI65，S4R5，S8R5，S9R5，SAXA厚壳单元S8R，S8RT第37页/共127页3.3.2壳单元自由度名字以“5”结尾的三维壳单元5自由度：3平动 2转动其它三维壳单元6自由度：3平动 3转动轴对称壳单元1 r-方向的平动2 z-方向的平动6 r-z平面的转动第38页/共127页3.3.3壳单元性质数值积分方法*SHELL SECTION一般方法*SHELL GENERAL SECTION第39页/共127页3.3.4

17、数学描述和积分数学描述S4R，S3R，SAX考虑了有限膜应变，允许壳厚度随单元的变形而变化其它单元假定小应变，壳厚度不变积分四边形、三角形壳单元，S3R，采用减缩积分其它三角形壳单元，采用全积分第40页/共127页刚体（Rigid bodies）第41页/共127页总结（Summary）单元类型的选择对模拟的准确性和效率具有重要影响。单元节点的自由度依赖于与单元的连接。单元名完全定义了单元簇、数学描述、节点数和积分类型。所有单元必须要指定截面（section）性质。第42页/共127页对于实体单元，可定义应力和应变等输出变量。模型上的任何一部分均可定义为刚体。刚体的计算效率远高于多点约束。第4

18、3页/共127页第四章 应用实体单元研究内容不同的单元数学描述和积分水平如何影响一个特定分析的精度选择实体单元的通用性指导第44页/共127页4.1 单元数学描述和积分完全积分减缩积分非协调单元杂交单元第45页/共127页4.1.1 完全积分完全积分是指当单元具有规则形状时，所用的高斯积分点可以对单元刚度矩阵中的多项式进行精确地积分。第46页/共127页相关知识剪力自锁将使单元变得“刚硬”，只影响受弯曲荷载的完全积分线性（一阶）单元，这些单元功能在受直接或剪切荷载时没有问题。二次单元的边界可以弯曲，没有剪力自锁的问题。第47页/共127页 第48页/共127页4.1.2 减缩积分只有四边形和六

19、面体单元才能采用减缩积分。所有的楔形、四面体和三角形实体单元采用完全积分。减缩积分单元比完全积分单元在每个方向上少用一个积分点。第49页/共127页采用减缩积分的二维单元积分点第50页/共127页线性减缩积分单元存在沙漏（hourglassing）的数值问题，过于柔软。第51页/共127页二次减缩积分单元二次减缩积分单元也存在沙漏模式。但在正常网格中这种模式几乎不可能扩展，并且在网格足够细时很少成为问题。第52页/共127页4.1.3 非协调单元目的：克服完全积分一阶单元的剪力自锁问题。剪力自锁是由于单元的位移场不能模拟与弯曲相联系的运动学现象而引起的。第53页/共127页ABAQUS对非协调

20、单元采用了增强位移梯度形式。在弯曲问题中，用非协调单元可得到与二次单元相当的结果，且计算费用明显降低。对单元扭曲很敏感。第54页/共127页非协调单元选用策略必须保证单元扭曲非常小，才可采用非协调单元；对网格较复杂的模型，宜采用减缩积分二次单元。第55页/共127页4.1.4 杂交单元对于ABAQUS的每一种实体单元，如所有减缩积分单元和非协调单元，均可得到一个杂交单元形式。（单元名字前加“H”）当材料是不可压缩的（泊松比=0.5）或非常接近于不可压缩时（泊松比0.495）时采用杂交单元。杂交单元包含一个可直接确定单元中压应力的附加自由度。其节点位移只用来计算偏（剪）应变和应力。第56页/共1

21、27页4.2 选择实体单元一般情况下应采用二次减缩积分单元（CAX8R，CPE8R，CPS8R，C3D20R）。在应力集中局部采用二次完全积分单元（CAX8，CPE8，CPS8，C3D20）。对含有非常大的网格扭曲模拟（大应变分析），采用细网格划分的线性减缩积分单元（CAX4R，CPE4R，CPS4R，C3D8R）。对接触问题采用线性减缩积分单元或非协调单元（CAX4I，CPE4I，CPS4II，C3D8I等）的细网格划分。第57页/共127页采用非协调单元时应使网格扭曲减至最小。三维情况应尽可能采用块状单元（六面体）。对小位移问题采用二次四面体单元（C3D10）是可行的。第58页/共127页

22、4.7 小节在诗体单元中所用的数学公式和积分阶数对分析的精度和花费有非常显著的影响。使用完全积分的单元，尤其是一阶（线性）单元，容易形成自锁现象，在正常情况下不要应用。一阶减缩积分单元容易出现沙漏现象；充分的单元细化可减小这种问题。第59页/共127页 在分析中如有弯曲位移，且采用一阶减缩积分单元时，应在厚度方向上至少用4个单元。沙漏现象在二阶减缩积分单元中较少见。在大多数一般问题中要考虑应用这些单元。非协调单元的精度依赖于单元扭曲的量值。第60页/共127页结果的数值精度依赖于所用的网格。应进行网格细化研究已确保该网格对问题提供了唯一的解答。但是应记住使用一个收敛网格不能保证计算结果与问题的

23、行为相匹配：它还依赖于模型其它方面的近似化和理想化程度。通常只在想要得到精确结果的区域细化网格。ABAQUS具有一些先进的特点，如子模型，它可以帮助对复杂模拟得到有用的结果。HOURGLASS 第61页/共127页第七章 非线性线性分析非线性分析第62页/共127页7.1 非线性的来源材料非线性边界非线性几何非线性第63页/共127页7.1.1 材料非线性应变率相关材料的材料参数和材料失效都是材料非线性的表现形式。第64页/共127页7.1.2 边界非线性边界非线性是极度不连续的：在模拟分析中发生接触时，结构的响应特性会在瞬时发生很大的变化。第65页/共127页7.1.3 几何非线性大挠度或转

24、动“突然翻转”初应力或荷载硬化第66页/共127页 第67页/共127页7.2 非线性问题的求解求解方法：牛顿-拉弗森方法第68页/共127页7.2.1 分析步、增量步和迭代步模拟计算的加载过程包含一步或多步骤分析。一个分析步一般包括分析过程选项、载荷选项和输出要求选项等。增量步是分析步的一部分。迭代步是在一增量步中找到平衡解的一种尝试。第69页/共127页7.2.2 平衡迭代和收敛性第70页/共127页7.2.3 自动增量控制ABAQUS自动调整荷载增量的大小。宜在每步模拟计算中建议第一个模量的大小。第71页/共127页7.3 ABAQUS分析中包含的非线性几何非线性第72页/共127页7.

25、3.1 几何非线性输入文件中的修改：需要在*STEP选项中加入NLGEOM参数，并去掉PERTURBATION参数。还可加入INC参数来指定此步分析中允许的最大增量步的数目。*STEP,NLGEOM,INC=25*STATIC 0.1,1,0第73页/共127页7.7 小结结构问题中存在着三种非线性来源：材料、几何和边界（接触）。几何非线性发生在位移量值影响结构响应的情况下。包括大位移和转动效应、突然翻转和荷载硬化。非线性问题利用牛顿-拉弗森方法进行迭代求解。第74页/共127页 非线性分析步被分为许多增量步。通过迭代，ABAQUS在新的荷载增量结束时近似地达到静力学平衡，在整个模拟计算中完全

26、控制荷载的增量和收敛性。状态文件（.sta）允许在分析运行时监控分析过程的进展。信息文件（.msg）包含了荷载增量和迭代过程的详细信息。在每个增量步结束时可以保存计算结果，可用ABAQUS/Viewer显示出来。第75页/共127页第八章 材料ABAQUS的材料库包含绝大多数的工程材料，如金属、塑料、橡胶、泡沫塑料、复合材料、颗粒状土壤、岩石、素混凝土和钢筋混凝土等第76页/共127页8.1 ABAQUS中的材料定义每一种材料的定义都要以一个*MATERIAL选项开始。如*MATERIAL,NAME=STEEL*ELASTIC -弹性性质2.1E11,0.3*PLASTIC -塑性性质2.0E

27、8,0.03.0E8,0.2*DENSITY -密度7800.0第77页/共127页8.2 延性金属的塑性第78页/共127页8.2.3 在ABAQUS中定义塑性在ABAQUS中必须用真实应力和真实应变定义塑性。真实应力和名义应力、名义应变之间的关系：真实应变和名义应变之间的关系：第79页/共127页弹性应变和塑性应变的分离第80页/共127页8.3 为弹塑性问题选择单元完全积分的一次实体单元在ABAQUS中的体积应变是常量，不会产生体积锁死，可安全用于塑性问题。减缩积分的实体单元具有更少的积分点，可用于大多数弹塑性模拟。第81页/共127页 等值线图需要的是节点数据，而ABAQUS/Stan

28、dard计算的却是积分点的单元变量。第82页/共127页第十章 多步骤分析两类分析过程：线性扰动和一般分析第83页/共127页10.1 一般（非线性）分析过程初始条件*INITIAL CONDITION指定用来定义整个模拟过程中的第一个一般步骤的起始点。第84页/共127页10.1.1 一般分析步骤中的时间两种时间度量：总体时间，分步时间第85页/共127页10.1.2 在一般步骤中指定荷载在一般步骤中必须以总量的形式来指定荷载，而不能用增量的形式。在ABAQUS中指定荷载不仅仅是提供其大小和方向，必须说明这些新荷载于在前面的一般步骤中定义的、已经存在的同一类型的载荷和边界条件是如何发生的。第

29、86页/共127页 *BOUNDARY，*CLOAD，*DLOADOP=MOD（默认），OP=NEWOP=MOD只改变前一步骤中已定义的、相同位置的同一类型荷载或边界条件。OP=NEW将清除模型上所有已存在的同一类型的荷载或边界条件，只施加当前步骤指定的荷载或边界条件。第87页/共127页 第88页/共127页10.2 线性扰动分析扰动步骤中的荷载应足够小，以使得模型的响应不至于大大偏离用切线模量预测的响应。如果模拟中包含接触，在扰动步骤中两个表面之间的接触状态不发生改变：基本状态中闭合的点仍保持闭合，张开的点仍保持张开。第89页/共127页10.2.1 线性扰动步骤中的时间如果另外一个一般步

30、骤跟在一个扰动步骤后面，那么它是将上一个一般步骤结束时模型的状态作为其起始点，而不是将扰动步骤结束时模型的状态作为其起始点。这样，线性扰动步骤中的响应对模拟不产生永久的影响。实际上线性扰动步骤的时间非常小：10-36。第90页/共127页10.2.2 线性扰动步骤中的载荷确定在线性扰动步骤中给定的载荷和边界条件只对该步骤有效。在线性扰动步骤中给定的载荷量值（包括规定的边界条件的量值）总是载荷的增量（扰动），而不是载荷的总量。在一个线性扰动步骤中作用在模型上的综合作为最后一个一般步骤的“恒”荷载与当前步骤中施加的扰动荷载之和。第91页/共127页在ABAQUS/Standard中，下面的过程总是

31、线性扰动步骤：*BUCKLE*FREQUENCY*MODEL DYNAMIC*RANDOM RESPONSE*RESPONSE SPECTRUM*STEADY STATE DYNAMIC第92页/共127页10.4 重新启动分析ABAQUS中的重新启动文件允许重新启动一个模拟，计算出模型对附加的载荷过程的响应。第93页/共127页10.4.1 写重新启动文件选项*RESTART控制着写重新启动文件。这个选项可以出现在输入文件的任何地方，但通常它是作为步骤定义的一部分。*RESTART，WRITE，FREQUENCY=n第94页/共127页10.4.2 读重新启动文件当由前一分析结尾重新进行一个

32、模拟时，在*RESTART选项中用READ参数。也可以用STEP和INC参数指定模拟的载荷过程中的特殊点来重新启动分析。当进行一个重新启动模拟时，*RESTART选项应紧跟在*HEADING选项后面。第95页/共127页 由于分析的模型数据将从重新启动文件中读取，所以在重新启动的输入文件中不能出现模型数据。只有节点集定义、单元集定义、幅值定义和附加的过程数据可以在重新启动的输入文件中给出。第96页/共127页继续一个中断的运行新的分析直接从前一分析中指定的步骤和增量继续进行。*HEADINGRestart of interrupted run*RESTART,READ,STEP=,INC=第9

33、7页/共127页继续进行附加的步骤*HEADINGAdd new step data*RESTART,READ,STEP=,INC=*STEPnew step definition*END STEP第98页/共127页改变分析*HEADINGContinue an analysis that exceed the maximum number of increment*RESTART,READ,STEP=,INC=20，END STEP*STEPrepeat step definition*END STEP第99页/共127页10.5.3 运行分析当运行一个需要从重新启动文件中读取数据的模拟时

34、，必须在ABAQUS命令行中用oldjob参数指定这个重新启动文件不加扩展名.res的根名。Abaqus job=pipe-2 oldjob=pipe第100页/共127页10.5.4 重新启动分析结果的后处理启动ABAQUS/Post并指定应该采用的来自重新启动分析的重新启动文件，采用如下命令：abaqus post reatart=pipe-2第101页/共127页10.7 小结一个ABAQUS模拟过程可包含任意数目的步骤。一个分析步骤就是一段“时间”，在这段时间内ABAQUS计算模型对一套指定载荷的边界条件的响应。这一步骤中所用的特殊分析过程确定了这个响应的特征。在一个一般分析步骤中，结

35、构的响应可能是线性的，也可能是非线性的。第102页/共127页 每一个一般步骤的开始状态是上一个一般步骤地结束状态。这样，在一个模拟中模型的响应随一系列一般步骤而演化。线性扰动步骤计算结构对扰动载荷的线性响应。这个响应的基本状态是相对于最后一个一般步骤结束时模型的状态所定义的。第103页/共127页在一般步骤中任何载荷选项里的OP参数（例如*BOUNDARY,*CLOAD和*DLOAD中）控制着这些选项中所指定的数值是如何与前面步骤中定义的数值相互作用的。只要存储了一个重新启动文件就可以进行重新启动分析。重新启动文件可以用来继续一个中断的分析或者给模拟添加附加的载荷过程。第104页/共127页

36、第11章 接触接触模拟的一般目的是确定接触面积及计算所产生的接触压力。在有限元中，接触条件是一类特殊的不连续的约束，允许力从模型的一部分传播到另一部分。在接触模拟中，要在模型中的各个构件上建立表面，必须定出可能会相互接触的一对表面（称为接触对）。第105页/共127页11.1 表面间的相互作用接触表面间的相互作用包括两个部分：一是垂直于接触面，另一是沿接触面的切向。切向部分包括表面间的相对运动（滑动），可能就是摩擦剪应力。第106页/共127页11.1.1 垂直表面的相互作用ABAQUS中的表面相互作用行为称为“硬接触”，即接触压力变为零或负值时，两表面分开，且约束移去。第107页/共127页

37、11.1.2 表面的滑动表面的滑动计算可能涉及非常复杂的计算；ABAQUS必须区分滑动的位置和滑动量的大小；第108页/共127页11.1.3 摩擦第109页/共127页 在模拟过程中，粘结或滑移两种状态间的不连续导致了收敛问题。应该在仅当摩擦力对模型的响应有显著影响时才在模拟中考虑摩擦。ABAQUS采用一种允许“弹性滑动”的罚摩擦公式（上图中虚线）。两种摩擦模型：库仑摩擦模型和拉格朗日摩擦模型。第110页/共127页在模型中包含了摩擦，就是在待求解的系统方程中增加了不对称项。摩擦系数小于0.3，不对称项的大小和影响非常小且是规则的，对陈解法效果很好。对于较大的摩擦系数，采用不对称解法，以改进

38、收敛率。通过在*STEP选项中包含UNSYMM=Yes参数选择不对称解法。第111页/共127页11.2 在ABAQUS中定义接触第一步：用*SURFACE DEFINITION选项建立表面；第二步：用*CONTACT PAIR 选项建立可能接触的表面对。第三步：每一个接触对参考由*SURFACE INTERACTION选项建立的表面相互作用的定义。接触压力-间隙的关系和摩擦的行政科于表面相互作用的定义联系起来。第112页/共127页11.2.1 定义表面-实体单元的表面*SURFACE DEFINITION,NAME=FLANGE15,S2第113页/共127页11.2.1 定义表面-实体单

39、元的表面*ELSET,ELSET=TOP,GENERATE5,8*SURFACE DEFINITION,NAME=TOPSURFTOP,S35,S48,S2第114页/共127页11.2.2 接触对采用*CONTACT PAIR 选项给出表面的名称。定义接触对时，必须决定接触面之间的相对滑动是小量或者有限值。默认为有限值。当采用小滑动时，需要在*CONTACT PAIR 选项块中包含SMALL SLIDING参数。第115页/共127页11.2.2 接触对*CONTACT PAIR,INTERACTION=FRIC,SMALL SLIDINGFLANGE1,FLANGE2*SURFACE IN

40、TERACTION,NAME=FRIC*FRICTION0.1第116页/共127页11.2.3 从属表面和主控表面ABAQUS采用单纯的主控-从属（master-slave）接触算法：从属表面的节点不能穿透组成主控表面的任何部分。在*CONTACT PAIR中定义的前一表面为从属表面，后一表面为主控表面。第117页/共127页11.2.3 从属表面和主控表面划分从属表面和主控表面应遵循的原则为：从属表面的网格应划分得更精细；如果网格密度近似，从属表面应由更为柔软的材料组成。第118页/共127页11.2.4 小滑动与有限滑动应用小滑动公式时，ABAQUS确定主控表面的哪个部分将与从属表面的每

41、个节点发生作用。这种相互关系在整个分析过程中保持不变。有限滑动接触公式要求ABAQUS经常确定主控表面的哪个部分与从属表面的哪些节点保持接触。这是很复杂的计算。两个变形表面间的有限滑动模拟仅可应用于二维问题。第119页/共127页11.2.5 单元选择在进行接触分析时，一般在从属表面的模型部分采用一阶单元。对于给定的压力，一阶单元的等效节点力总是具有一致的符号和量级。二阶单元可能由于常压力下的等效节点力的计算中产生问题。第120页/共127页11.3 接触算法Newton-Raphson第121页/共127页数值奇异性刚体运动在数学上被称为数值奇异性。第122页/共127页可能的刚体运动第12

42、3页/共127页ABAQUS文档ABAQUS Analysis Users Manual ABAQUS/CAE Users Manual Using ABAQUS Online Documentation ABAQUS Example Problems Manual ABAQUS Benchmarks Manual（online-only）ABAQUS Verification Manual（online-only）第124页/共127页 ABAQUS Theory Manual（online-only）ABAQUS Keywords Reference Manual ABAQUS Release Notes ABAQUS Installation and Licensing Guide 第125页/共127页 Quality Assurance Plan Lecture Notes（ABAQUS documentation price list）ABAQUS Web server 第126页/共127页谢谢大家观赏！第127页/共127页