常見問題 1-18]

ABAOUS 67版本新增了哪些主要功能?[解 答]

在幫助文檔《ABAQUS Release Noles》中，ABAQUS 6.7 版本增了很多新的功能，下面介紹一些 ABAQUS/CAE 中的新功能。

1）定制界面工具 (customize toolset）:允許用戶自已修改 ABAQUS/CAE 的界面，詳見本書的[常見問題2-6]。

2） CAD 連接工具(CAD Connection toolset）:詳見 ABAQUS 6.7 幫助文檔《ABAQUS/CAE User’s Manual》 第42章“The CAD Connection toolset”。

3）離散場(chǎng)工具 (Discrete Field toolset）:詳見 ABAQUS 6.7 幫助文檔《ABAQUS/CAEUser’s Manual》 第45 章“The Discrete Field toolset”。

4）顯示梁面形狀的功能:詳書[問題4-3]。

5）接自動(dòng):書第7.2節(jié)“動(dòng)測(cè)”

6）自底向上網(wǎng)格劃分術(shù) (bottom-up meshing）:詳書第9.4.1節(jié)“網(wǎng)格劃技”

7）創(chuàng)建多層復(fù)合材料 (composite layup） 的功能:詳見 ABAQUS 6.7 幫助文檔《ABAOUS/CAE User's Manual》 第12.12節(jié)“Creating and editing composite layups”

ABAQUS 和其他有限元軟件的比較

常見問題1-19

ABAQUS與其他有限元軟件有何異同?[ 解 答]

目前，在國際、國內(nèi)市場(chǎng)上被認(rèn)可的通用有限元分析軟件主要包括:

1）美國 HKS 公司的 ABAQUS。

2）美國 MSC 公司的 MSC.PATRAN、MSC.NASTRAN、MSC.MARC

3）美國 ANSYS 公司的 ANSYS。

4）美國 LSTC公司的LS-DYNA

5）美國 ADINA公司的ADINA。

6）美國 EDS公司的 IDEAS。

這些軟件分別有各自的特點(diǎn)，在行業(yè)內(nèi)--般將其分為線性分析軟件、一般非線性分析軟件和顯式高度非線性分析軟件。例如，NASTRAN、ANSYS 等在性分方面具有自己的優(yōu)勢(shì)，而 ABAQUS、MARC、ADINA 則在非線性分析方面各具特點(diǎn)，其中 ABAOUS 是國際上公認(rèn)的最優(yōu)秀的非線性分析軟件。ABAQUS/Explicit、LS-DYNA、PAMCRASH 和MSC.DYTRAN 是顯式高度非線性分析軟件的代表，而 MSCDYTRAN 則在流固合分析方面見長(zhǎng)，在汽車緩沖氣囊和國防領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

表 1-7~表 1-10 簡(jiǎn)略介紹了一些國內(nèi)外比較著名的有限元分析軟件的特點(diǎn)，供讀者參考。如果分析對(duì)象是接觸、大變形或非線性材料 (樹如橡膠、土體) 等復(fù)雜問題，建議優(yōu)先考慮選擇 ABAQUS 作為分析軟件。

本章主要介紹了以下內(nèi)容。

1) 各種單元的自由度含義。只有理解了這些概念，才能正確地定義荷和邊界條件。2) ABAQUS 中沒有固定的單位制，讀者為各個(gè)量選用相互匹配的單位即可。如果長(zhǎng)度單位使用 m，則力、質(zhì)量和時(shí)間的單位必須是 Nkg  ，相應(yīng)的密度單位是 kg/m，應(yīng)力和彈性模量的單位是 N/m(即 Pa)。如單使用 mm，則質(zhì)量時(shí)間的單位須是 N、tonne(噸)和 s，相應(yīng)的密度單位是噸/mm，應(yīng)力和彈性模量的單位是 N/mm(即MPa)。

3) ABAQUS 中有兩種時(shí)間計(jì)量方法:總分析時(shí)間計(jì)量法和分析步時(shí)間計(jì)量法。前者是把所有分析步的時(shí)間累加起來，后者是以每個(gè)分析步的開始時(shí)刻作為0 時(shí)刻。

4)定義局部坐標(biāo)系有三種方法:一是使用關(guān)鍵詞 * TRANSFORM 定義節(jié)點(diǎn)自由度的局部坐標(biāo)系，用于定義載荷、邊界條件和約束方程等;二是使用關(guān)鍵詞 *ORIENTATION 定義局部坐標(biāo)系，用于定義材料特性、鋼筋、應(yīng)力/應(yīng)變分量輸出、耦合約束、慣性釋放載荷連接單元等:三是使用關(guān)鍵詞 * SYSTEM 和 *NODE 定義局部坐標(biāo)系下的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，這種方法不影響節(jié)點(diǎn)和單元的自由度方向。

5) ABAQUS 在建模分析過程中會(huì)生成多種類型的文件，常用的有 CAE 文件、INP 文件、DAT 文件、MSG 文件、STA 文件等。提交分析后，應(yīng)查看 DAT 文件、MSG 文件和 STA文件，其中的警告信息和錯(cuò)誤信息是查找模型中問題的重要線索。

6) ABAOUS 提供了一套極其詳盡的在線幫助文檔，可以方便、快速地查詢到建模分析中的各種所需信息。

7)ABAQUS 的默認(rèn)工作路徑是 c:temp，可以修改此工作路徑，以方便存儲(chǔ)模型和結(jié)果文件。

8)ABAOUS 提供了富的 DCS 命令，例如使用 abaqus help 可以顯示所有 ABAOUS 命令的語法規(guī)則，使用 abaqus findkeyword 可以在幫文檔中找到包含所需關(guān)鍵詞的 INP文件，使用 abaqus fetch job = job_name 可以提幫助文檔中所提供實(shí)例的 INP 文件、用戶子程序、JNL 文件等。

9) 運(yùn)行分析作業(yè)需要足夠的磁盤空間和內(nèi)存，在環(huán)境文件 aaqus_v6.env 中可以設(shè)置內(nèi)存參數(shù)以及臨時(shí)文件的存儲(chǔ)路徑和存儲(chǔ)方式。

10)影響分析時(shí)間的主要因素包括分析類型、網(wǎng)格密度、單元類型、接觸的定義、分析步時(shí)間、增量步、迭代步和計(jì)算機(jī)的性能等。

11) ABAQUS 6.7 版本新增的主要功能包括:定制界面工具CAD 連接工具、離散場(chǎng)工具、顯示梁截面形狀的功能、接觸和約束自動(dòng)搜索功能、自底向上網(wǎng)格劃分技術(shù)、創(chuàng)建多層復(fù)合材料的功能等。

12) ABAOUS 是國際上公認(rèn)的最優(yōu)的非性分軟件，如果分對(duì)象是接觸、大變形或非線性材料等復(fù)雜問題，建議優(yōu)先考慮選擇 ABAQUS 軟作為分析工具。