Abaqus学习笔记精华版1

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1.Abaqus中的所有量都没有单位，但是单位要在你的心中，即内在的统一，不然算出的东西就会与实际不符。mm、N、ton、s、MPa、mJ、t/mm3、mm/s2是一套单位；而m、N、kg、s、Pa(N/m2)、J、kg/m3、m/s2又是另一套单位。例如建模尺寸以mm为单位时，在材料属性中要注意把杨氏模量 单位由（210e9Pa）换算成（210e3MPa）。

2.实体模型考虑截面属性，概念模型不考虑截面属性，无法得出截面上的应力分布，类似于结构力学里的计算简图，便于计算。

3.平面应力/应变厚度：在三维模型这个参数可以忽略，因为模型具有厚度；在二维模型，对于平面应力问题，这个参数表示物体的实际厚度，对于平面应变问题，一般取值为沿力作用方向物体的实际厚度。

4.ABAQUS全局网格 与局部网格 “尺寸”的划分规则：现在对其划分全局网格：近似全局尺寸设置为1。（只有全局种子，没有局部种子）因为长方体的长度有5和2.5两种，5可以平均分为5个1。对于2.5，ABAQUS将把这一段平均分为几段，并且“全局种子”的间距会最接近于“近似全局尺寸”（此处为1）。因为2.5/3=0.833比2.5/2=1.25更接近1，所以ABAQUS就把2.5平均分为了3段0.833。2.5段的网格要密一点。

5.abaqus中解析刚体 的截面不能包含圆：可以包含圆弧，不能包含超过180度的圆弧，abaqus手册：You use the Sketcher's Arc and Fillet tools to sketch circular arcs or to fillet two lines. Any resulting arcs must subtend an angle less than 180°;（如果你的模型是对称模型，则不能超过90度）。

6.接触面：主面选择：刚度大，网格稀疏，区域大；从面选择：刚度小，网格密集，区域小。如果主从面节点能够一一对应是最好的。

7.解析刚体和离散刚体 的区别：

一、对于形状简单的刚体部件来说，解析刚体可以比较准确得模拟零部件得几何形状，可以减小计算代价；刚体零部件得几何形状比较复杂时，就需要使用离散刚体了。离散刚体通常用于接触分析中，类似于可变形体，可以模拟任何形状的物体。接触时也可以考虑使用解析刚体，这样可以有效地避免由于刚体网格划分太粗造成的摩擦力不准。但他们都是刚体，只在RP上积分，外形只是用来判断接触用的。

二、解析刚体仅用于建立壳或曲线，不能模拟任何形状的物体，当模拟简单的刚体使用时，为接触分析提供刚性表面。

三、解析刚体不需要划分网格；离散刚体必须划分网格。

四、解析刚体只输出和参考节点相关的结果（反作用力等），对于接触问题如果要查看接触力、接触压力、切向滑移等结果，只能查看从动面上的结果；离散刚体可以输出上述接触力、接触压力、切向滑移等结果。

五、解析刚体在不考虑温度的情况下使用，计算速度快；在考虑温度对材料或者其它方面影响的情况下使用计算效率较离散刚体低。

六、对于离散刚体，要在发生接触的部位划分足够细的网格，以保证不出现大的尖角，而解析刚体则不需要。

注意问题：

一、定义一块钢板，属性定义弹模无限大、泊松比无限小，可以模拟刚体。

二、如果是动力学问题，涉及到旋转，需参考点设置为刚体的质心，其他情况参考点RP（在工具-参考点中设置/进入Interaction模块，在视图区的左边选择Create reference point，选择某点为参考点）位置任意。首先都是刚体，解析刚体主要是由直线圆弧等具有简单几何关系的曲线构成，易于建模，离散刚体主要用于形状复杂的几何体，无法用简单线条构成，比如一些复杂模型的导入，二者本质上没有区别。

三、刚体一般有这么几种，一种是找个主点，其他点与主点的关系约束为123456自由度（对于圆柱面上一点来说，R代表径向，T代表周向（切向），Z代表轴向。对应的这三个方向正应力就是123，此后456就是剪切了），（单击Creat Constraint，选择约束类型为刚体（Rigid body），点击 Continue；在 Edit Constraint 的页面中，点击蓝色的鼠标按钮，选约束体；然后在 Reference Point 中点击蓝色的鼠标，选择创建的参考点，点击OK，将约束体定义为刚体），这称为约束刚体；还有就是修改某个部件的弹性模量非常的大，泊松比很小，这种是人为的近似刚体处理方法；第三种是无须划网格和赋属性的真正的刚体。前两种都有人为的处理手法在里面，最后一种没有，一般来说最后一种的计算效率也是最高的。

另外，为什么首先必须创建一个参考点呢？参考点又是怎么选择的呢：

就以上文中的钢球为例，其在运动的过程中定义为刚体，也就是在此期间钢球不能够发生变形，那么它自身划分的节点都不能产生移动，这个时候就需要一个参考点，使得刚体上除参考点以外的所有节点都相对于参考点的距离不变，这样才能保证钢球不发生变形。这里大家应该就能想的出，参考点不一定选在钢球的球心，只要保证选择的参考点在刚体区域内就行。

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原文链接：

8.ABAQUS中接触属性中的法向和切向属性：

1^法向接触属性 用于定义接触界面间的法向作用力大小，分为硬接触和软接触两类。

1*硬接触：①默认条件下，创建的法向接触属性均为硬接触，原则上硬接触不允许接触对之间产生穿透行为（网格粗糙时在后处理中会产生视觉上的模型穿透现象），在界面间隙降为0时，其间的法向接触压力可以达到∞。②在接触问题的公式中，对接触面之间能够传递的接触压力的量值未作任何限制。当接触面之间的接触压力变为零或负值时，两个接触面分离，并且约束被移开。这种行为代表了“硬”接触。③一旦两模型间存在接触初始穿透，则系统会自动为接触界面添加较大的法向作用力，可能会引起收敛性问题，此时可将法向接触行为改为软接触。④当接触条件从“开”（间隙值为正）到“闭”（间隙值为零）时，接触压力会发生剧烈的变化，有时可能会使得在ABAQUS/Standard中的接触模拟难以完成。但在ABAQUS/Explicit中不会这样，因为其显式算法不需要迭代。（ABAQUS/Standard：基于表面（surface）或者基于接触单元（contact element），因此，必须在模型的各个部件上创建可能发生接触的表面；然后，必须判断哪一对表面可能发生彼此接触，称之为接触对；最后，必须定义控制各接触面之间相互作用的本构模型，包括诸如摩擦行为等。ABAQUS/Explicit：可以利用通用（“自动”）接触算法或者接触对算法。通常定义一个接触模拟只需简单地指定所采用的接触算法和将会发生接触作用的表面。在某些情况下，当默认的接触设置不满足需要时，可以指定接触模拟的其他方面内容，如考虑摩擦的相互作用力学模型。）

2*软接触：法向接触属性中，除硬接触之外的其余接触属性均为软接触（线性、指数以及表），允许主面与从面之间产生穿透行为，穿透大小取决于接触参数的设定。如果软接触属性参数设置足够，其完全可用于模拟硬接触。

1）线性：线性接触行为中，法向接触压力大小为接触刚度（非零常数）的线性函数，刚度越大，接触压力越大，产生的接触穿透越小。（接触刚度： 0.01~10；Pinball区域：影响接触初始状态的判定；穿透量：影响结果精度。接触刚度较大，收敛困难，穿透量小，计算精度高，反之亦然）（设置两个接触面之间探测的距离：当接触面之间的距离小于Pinball距离时，接触生效；当接触面之间的距离大于Pinball距离时，接触失效；可利用设置Pinball的大小来认为规避初始间隙问题）

2）表：定义为接触压力与接触界面闭合量之间的分段线性关系。

2^切向接触属性 用于定义接触界面间的摩擦行为，分为无摩擦和有摩擦两大类。

1*无摩擦：不考虑接触界面之间的相对摩擦行为或者认为接触面绝对光滑，摩擦系数为0。

2*有摩擦：ABAQUS中的摩擦通过经典的库伦摩擦 进行计算，计算的摩擦力为接触界面间允许滑动的最大剪应力，如下所示。根据摩擦系数的不同取值方式以及应用场景的不同，又可分为以下几类接触行为。

1）罚：默认条件下，摩擦系数为定值，剪切力与摩擦系数成正比，如图4所示。

2）静动衰减系数：摩擦系数由静摩擦系数向动摩擦系数成指数过渡，如图5所示4，可通过实验测试数据的方式进行模拟。

3）粗糙：摩擦系数为无穷大（μ=∞），不允许接触界面存在切向滑移。

4）拉格朗日乘子法：与罚类似，摩擦系数为定值，不允许接触对在接触界面存在粘结滑移。

尚未解决问题：

1. 布种约束是什么？（不允许改变单元数）