ABAQUS Standard 有限元软件入门指南（武大）.pdf

简介：
本手册为武汉大学编写的《ABAQUS Standard 有限元软件入门指南》，旨在帮助初学者掌握ABAQUS Standard的基础知识和操作技巧，适用于工程分析与设计。 ### ABAQUS Standard 有限元软件入门指南关键知识点总结 #### 一、ABAQUS Standard 软件概述 **ABAQUS Standard** 是一款功能强大的有限元分析软件，广泛应用于工程领域，如机械设计、汽车制造和航空航天等行业。该软件能够解决复杂的线性和非线性问题，包括结构力学、热传导及电磁场等多个物理领域的模拟。 #### 二、ABAQUS Standard 模块简介 - **ABAQUSStandard**：主要负责静态和低速动力学问题的求解，适用于处理复杂的非线性问题。 - **ABAQUSExplicit**：专为高速冲击和爆炸等瞬态动力学问题而设计。 - **ABAQUSCAE**：提供图形化的用户界面，用于模型创建、分析设置及结果查看等操作。 #### 三、ABAQUS CAE 使用介绍 - **启动**：通过桌面快捷方式或命令行启动 ABAQUS CAE。 - **主窗口**：分为多个区域，如菜单栏、工具栏、图形窗口和任务面板。 - **功能模块**：包括预处理、分析设置及后处理等功能。 #### 四、ABAQUS 分析模型的基本组成 - **部件**：构成模型的基本元素，可以是实体、壳体或梁等。 - **材料属性**：定义各部件的材料特性，如弹性模量和泊松比等。 - **截面**：定义部件的横截面特征。 - **装配件**：将多个部件组合形成完整模型。 - **边界条件与载荷**：指定约束条件及外加载荷。 - **网格划分**：将模型划分为有限数量的小单元以便计算。 #### 五、有限元基础知识 - **实体单元**：用于模拟三维结构，如立方体或圆柱等。 - **壳单元**：适用于薄壁结构的模拟，如飞机机身和容器等。 - **梁单元**：适用于长条形结构的模拟，如桥梁和框架等。 - **桁架单元**：主要用于杆状结构。 #### 六、实体单元的应用 - **完全积分**：采用高精度的方法计算内部能量。 - **简缩积分**：简化计算过程以减少时间，但可能引入某些失稳现象。 - **非协调单元**：在特定情况下提高效率和准确性。 - **杂交单元**：结合多种单元特点来提升效果。 #### 七、壳单元的应用 - **厚度及截面点定义**：设定壳体的厚度及其内部计算位置。 - **表面与法线方向**：确定壳体的方向和法向量。 - **初始曲率设置**：对于弯曲形状，需要指定其原始形态。 - **偏移调整**：用于改变壳单元相对于基准的位置。 #### 八、梁单元的应用 - **横截面几何定义**：设定横截面的形状（圆形或矩形等）。 - **方向确定**：明确梁单元的方向。 - **曲率考虑**：在弯曲时需计算其变化。 #### 九、非线性分析 - **材料非线性**：处理大变形下的特性变化。 - **几何非线性**：应对结构发生显著位移或转动情况，需要考虑几何效应的变化。 - **边界条件的非线性**：涉及接触和摩擦等动态边界的改变。 #### 十、材料定义 - **塑性性能**：对于可塑性的材料需指定屈服强度及硬化特性。 - **应力应变关系度量**：确定不同状态下材料的力学特征。 - **弹塑性问题的单元选择**：根据需求和精度要求来选取适当的单元类型。 以上内容涵盖了 ABAQUS 软件的基本使用方法、核心概念及其实际应用案例，是初学者的重要学习资料。