ABAQUS基礎(chǔ)和實(shí)例分析

1、ABAQUS基礎(chǔ)和實(shí)例分析本章主要內(nèi)容1 ABAQUS產(chǎn)品的組成2 ABAQUS/CAE中的分析模塊與常用工具3 ABAQUS中的分析模型組成 1 ABAQUS產(chǎn)品的組成1 ABAQUS產(chǎn)品的組成核心求解器ABAQUS/Standard 通用模塊，隱式積分ABAQUS/Explicit 動(dòng)態(tài)有限元模擬，顯式積分前后處理ABAQUS/CAE 交互式圖形環(huán)境（前處理）ABAQUS/Viewer CAE的一部分，又稱為Visualization模塊（后處理）1 ABAQUS產(chǎn)品的組成其他模塊ABAQUS/Aqua 適合于模擬離岸結(jié)構(gòu)，如油井平臺(tái)，可用于分析波浪、風(fēng)荷載和浮力的作用。ABAQUS/De

2、sign 適合于進(jìn)行設(shè)計(jì)敏感性計(jì)算ABAQUS/Foundation 適合于線性靜態(tài)、動(dòng)態(tài)分析2 ABAQUS/CAE中的分析模塊與常用工具2.1 ABAQUS/CAE的組成（Components）2.2 ABAQUS/CAE中的分析模塊（Modules） 2.3 ABAQUS/CAE中的常用工具（Tools） 2.1 ABAQUS/CAE的組成（Components）主窗口的組成工具欄（Toolbar） 環(huán)境欄（Context bar） 模型樹（Model tree） 工具區(qū)（Toolbox area） 視圖區(qū)（Viewport） 提示區(qū)（Prompt area） 信息區(qū)（Message a

3、rea）和命令行接口（Command line interface） 2.2 ABAQUS/CAE中的分析模塊（Modules）分析模塊部件（Part）特性（Property）裝配（Assembly）分析步（Step）相互作用（Interaction）載荷（Load）網(wǎng)格（Mesh）作業(yè)（Job）可視化（Visualization）草圖（Sketch）2.2 ABAQUS/CAE中的分析模塊（Modules）分析過(guò)程分析模塊2.3 ABAQUS/CAE中的常用工具（Tools）查詢（Query）數(shù)據(jù)點(diǎn)（Datum）剖分（Partition）集合（Set）與面（Surface）顯示組（Displ

4、ay Group）實(shí)例1：路面結(jié)構(gòu)的受力分析主要目的：熟悉ABAQUS/CAE中的常用工具。問(wèn)題描述：具有五層結(jié)構(gòu)的瀝青路面，路面總厚度為69cm。在路面頂面作用標(biāo)準(zhǔn)行車荷載，即垂直壓力，兩荷載圓半徑為1（），圓心距為3（）。模型深度取3m，寬度取6m。實(shí)例1：路面結(jié)構(gòu)的受力分析路面結(jié)構(gòu)各層材料的特性如下：結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度（cm）彈性模量E（MPa）泊松比表面層瀝青瑪蹄脂SMA414000.35中面層瀝青混凝土AC20612000.3下面層瀝青穩(wěn)定碎石ATB2410000.3上基層級(jí)配碎石GM155000.35下基層水泥穩(wěn)定碎石CTB2015000.25土基壓實(shí)土SG400.4實(shí)例1：路面結(jié)

5、構(gòu)的受力分析現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例演示ABAQUS約定1：?jiǎn)挝籄BAQUS有限元程序中沒(méi)有規(guī)定尺寸單位，需要用戶自行定義一致的尺寸單位。常用的尺寸單位如下表所示（建議采用國(guó)際單位制SI或SI（mm）。ABAQUS約定1：?jiǎn)挝籕uantitySISI (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/

6、m3tonne/mm3slug/ft3lbf s2/in4ABAQUS約定2：自由度ABAQUS中的自由度（degrees of freedom (dof) ）規(guī)定如下：3 ABAQUS中的分析模型組成3.1 ABAQUS分析過(guò)程前處理（ABAQUS/CAE）模擬計(jì)算（ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit）后處理（ABAQUS/CAE）3.2 ABAQUS分析模型的組成離散化的幾何圖形（ Discretized geometry ）單元截面屬性（ Element section properties ）材料數(shù)據(jù)（ Material data ）載荷和邊界條件（ Loa

7、ds and boundary conditions ）分析類型（ Analysis type ）輸出需求（ Output requests ）4 ABAQUS中的常用命令命令約定：在C:Temp后輸入abaqus help，按Enter鍵回車，將顯示當(dāng)前版本ABAQUS所支持的所有命令（均以abaqus開頭）。在下面的ABAQUS命令中，有以下約定：黑體字（Boldface）部分為可選項(xiàng)?？蛇x項(xiàng)位置不限，并可被簡(jiǎn)寫；默認(rèn)選項(xiàng)下加下劃線（ ）；方括號(hào)（）之間的部分是可選的；用豎線（|）隔開的部分是相互排斥的；花括號(hào)（）之間的部分必須選擇一個(gè)；斜體字（italics）部分必須由用戶給定一個(gè)值；空

8、格（blanks）作為選項(xiàng)之間的分隔符，不要在等號(hào)（=）之前或之后使用；格式（option=value）可用格式（-option value）代替。4 ABAQUS中的常用命令用于獲取信息的命令（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（用來(lái)獲取ABAQUS所有命令）

9、4 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 |

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

11、active | background | queue=queue-name after=time double scratch=scratch-dir output_precision=single | full輸入文件（*.inp）的格式約定關(guān)鍵字行“*”開始，后緊跟關(guān)鍵字和必要參數(shù)*Element，type=T2D2續(xù)行標(biāo)志符，“，”*Element，type=T2D2,ELSET=FRAME關(guān)鍵字行中可存在空格 * Element， type= T2D2輸入文件（*.inp）的格式約定數(shù)據(jù)行必須經(jīng)跟關(guān)鍵字行*NODE101，0.，0.，0.102，1.，0.，0.數(shù)據(jù)行中可存在空格10

12、1，0.，0.，0. 101， 0.， 0.， 0.有限單元和剛體單元（element ）的表征單元簇（Family ）自由度（Degrees of freedom，與單元族直接相關(guān)）節(jié)點(diǎn)數(shù)（Number of nodes ）數(shù)學(xué)描述（Formulation ）積分（Integration）ABAQUS常用單元簇ABAQUS常用單元簇單元名字開始的字母S4R 殼單元C3D8I 實(shí)體單元CINPE4 無(wú)限單元B31 梁?jiǎn)卧狝BAQUS自由度約定1、2、3 1、2、3方向的平動(dòng)4、5、6 繞1、2、3軸的轉(zhuǎn)動(dòng)7 開口截面梁?jiǎn)卧穆N曲8 聲壓或孔隙壓力9 電勢(shì)11 溫度（或物質(zhì)擴(kuò)散分析中歸一化濃度）

13、12+ 梁和殼厚度上其它點(diǎn)的溫度 ABAQUS自由度約定軸對(duì)稱單元1 r-方向的平動(dòng)2 z-方向的平動(dòng)6 r-z平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)單元數(shù)-插值的階數(shù)線性單元（一階單元）二次單元（二階單元）單元的數(shù)學(xué)描述1.拉格朗日或材料行為的描述（不存在自適應(yīng)網(wǎng)格時(shí)）材料不在單元間移動(dòng)2.歐拉或空間描述材料在單元間流動(dòng)流體力學(xué)模擬 3.混合描述 （ABAQUS/Explicit中自適應(yīng)網(wǎng)格） 小知識(shí)：雜交單元的數(shù)學(xué)描述 單元名字后加“H”，如C3D8H單元積分高斯積分方法全積分CAX4減縮積分CAX4R實(shí)體單元C3D8實(shí)體單元 單元維數(shù) 節(jié)點(diǎn)數(shù) 3D：三維單元 AX：軸對(duì)稱單元 PE：平面應(yīng)變單元 PS：平面應(yīng)力單

14、元三維實(shí)體單元六面體（磚形）、楔形或四面體形應(yīng)盡量采用六面體單元或修正二次四面體單元。二維實(shí)體單元模擬厚結(jié)構(gòu)模擬薄結(jié)構(gòu)模擬軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)體單元自由度二維（平面應(yīng)變、平面應(yīng)力、無(wú)扭曲軸對(duì)稱）1、2三維1、2、3實(shí)體單元性質(zhì)僅二維單元需要單元性質(zhì)*SOLID SECTION三維和軸對(duì)稱單元不需要附加幾何信息殼單元一般殼單元S4R，S3R，SAX1，SAX2， SAX2T薄殼單元STRI3， STRI35， STRI65，S4R5，S8R5，S9R5，SAXA厚殼單元S8R，S8RT殼單元自由度名字以“5”結(jié)尾的三維殼單元5自由度：3平動(dòng) 2轉(zhuǎn)動(dòng)其它三維殼單元6自由度：3平動(dòng) 3轉(zhuǎn)動(dòng)軸對(duì)稱殼單元1 r

15、-方向的平動(dòng)2 z-方向的平動(dòng)6 r-z平面的轉(zhuǎn)動(dòng)殼單元性質(zhì)數(shù)值積分方法*SHELL SECTION一般方法*SHELL GENERAL SECTION數(shù)學(xué)描述和積分?jǐn)?shù)學(xué)描述S4R，S3R，SAX考慮了有限膜應(yīng)變，允許殼厚度隨單元的變形而變化其它單元假定小應(yīng)變，殼厚度不變積分四邊形、三角形殼單元，S3R，采用減縮積分其它三角形殼單元，采用全積分剛體（Rigid bodies ）總結(jié)（Summary）單元類型的選擇對(duì)模擬的準(zhǔn)確性和效率具有重要影響。單元節(jié)點(diǎn)的自由度依賴于與單元的連接。單元名完全定義了單元簇、數(shù)學(xué)描述、節(jié)點(diǎn)數(shù)和積分類型。所有單元必須要指定截面（section）性質(zhì)。對(duì)于實(shí)體單元，可

16、定義應(yīng)力和應(yīng)變等輸出變量。模型上的任何一部分均可定義為剛體。剛體的計(jì)算效率遠(yuǎn)高于多點(diǎn)約束。第四章 應(yīng)用實(shí)體單元研究?jī)?nèi)容不同的單元數(shù)學(xué)描述和積分水平如何影響一個(gè)特定分析的精度選擇實(shí)體單元的通用性指導(dǎo)4.1 單元數(shù)學(xué)描述和積分完全積分減縮積分非協(xié)調(diào)單元雜交單元4.1.1 完全積分完全積分是指當(dāng)單元具有規(guī)則形狀時(shí)，所用的高斯積分點(diǎn)可以對(duì)單元?jiǎng)偠染仃囍械亩囗?xiàng)式進(jìn)行精確地積分。相關(guān)知識(shí)剪力自鎖將使單元變得“剛硬”，只影響受彎曲荷載的完全積分線性（一階）單元，這些單元功能在受直接或剪切荷載時(shí)沒(méi)有問(wèn)題。二次單元的邊界可以彎曲，沒(méi)有剪力自鎖的問(wèn)題。 4.1.2 減縮積分只有四邊形和六面體單元才能采用減縮積分。

17、所有的楔形、四面體和三角形實(shí)體單元采用完全積分。減縮積分單元比完全積分單元在每個(gè)方向上少用一個(gè)積分點(diǎn)。采用減縮積分的二維單元積分點(diǎn)線性減縮積分單元存在沙漏（hourglassing）的數(shù)值問(wèn)題，過(guò)于柔軟。二次減縮積分單元二次減縮積分單元也存在沙漏模式。但在正常網(wǎng)格中這種模式幾乎不可能擴(kuò)展，并且在網(wǎng)格足夠細(xì)時(shí)很少成為問(wèn)題。4.1.3 非協(xié)調(diào)單元目的：克服完全積分一階單元的剪力自鎖問(wèn)題。剪力自鎖是由于單元的位移場(chǎng)不能模擬與彎曲相聯(lián)系的運(yùn)動(dòng)學(xué)現(xiàn)象而引起的。ABAQUS對(duì)非協(xié)調(diào)單元采用了增強(qiáng)位移梯度形式。在彎曲問(wèn)題中，用非協(xié)調(diào)單元可得到與二次單元相當(dāng)?shù)慕Y(jié)果，且計(jì)算費(fèi)用明顯降低。對(duì)單元扭曲很敏感。非協(xié)調(diào)

18、單元選用策略必須保證單元扭曲非常小，才可采用非協(xié)調(diào)單元；對(duì)網(wǎng)格較復(fù)雜的模型，宜采用減縮積分二次單元。4.1.4 雜交單元對(duì)于ABAQUS的每一種實(shí)體單元，如所有減縮積分單元和非協(xié)調(diào)單元，均可得到一個(gè)雜交單元形式。（單元名字前加“H”）當(dāng)材料是不可壓縮的（泊松比）或非常接近于不可壓縮時(shí)（泊松比）時(shí)采用雜交單元。雜交單元包含一個(gè)可直接確定單元中壓應(yīng)力的附加自由度。其節(jié)點(diǎn)位移只用來(lái)計(jì)算偏（剪）應(yīng)變和應(yīng)力。4.2 選擇實(shí)體單元一般情況下應(yīng)采用二次減縮積分單元（CAX8R，CPE8R，CPS8R，C3D20R）。在應(yīng)力集中局部采用二次完全積分單元（CAX8，CPE8，CPS8，C3D20）。對(duì)含有非常大

19、的網(wǎng)格扭曲模擬（大應(yīng)變分析），采用細(xì)網(wǎng)格劃分的線性減縮積分單元（CAX4R， CPE4R，CPS4R，C3D8R ）。對(duì)接觸問(wèn)題采用線性減縮積分單元或非協(xié)調(diào)單元（CAX4I，CPE4I，CPS4II，C3D8I等）的細(xì)網(wǎng)格劃分。采用非協(xié)調(diào)單元時(shí)應(yīng)使網(wǎng)格扭曲減至最小。三維情況應(yīng)盡可能采用塊狀單元（六面體）。對(duì)小位移問(wèn)題采用二次四面體單元（C3D10）是可行的。4.7 小節(jié)在詩(shī)體單元中所用的數(shù)學(xué)公式和積分階數(shù)對(duì)分析的精度和花費(fèi)有非常顯著的影響。使用完全積分的單元，尤其是一階（線性）單元，容易形成自鎖現(xiàn)象，在正常情況下不要應(yīng)用。一階減縮積分單元容易出現(xiàn)沙漏現(xiàn)象；充分的單元細(xì)化可減小這種問(wèn)題。 在分析

20、中如有彎曲位移，且采用一階減縮積分單元時(shí)，應(yīng)在厚度方向上至少用4個(gè)單元。沙漏現(xiàn)象在二階減縮積分單元中較少見。在大多數(shù)一般問(wèn)題中要考慮應(yīng)用這些單元。非協(xié)調(diào)單元的精度依賴于單元扭曲的量值。結(jié)果的數(shù)值精度依賴于所用的網(wǎng)格。應(yīng)進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化研究已確保該網(wǎng)格對(duì)問(wèn)題提供了唯一的解答。但是應(yīng)記住使用一個(gè)收斂網(wǎng)格不能保證計(jì)算結(jié)果與問(wèn)題的行為相匹配：它還依賴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確結(jié)果的區(qū)域細(xì)化網(wǎng)格。ABAQUS具有一些先進(jìn)的特點(diǎn)，如子模型，它可以幫助對(duì)復(fù)雜模擬得到有用的結(jié)果。HOURGLASS 第七章 非線性線性分析非線性分析7.1 非線性的來(lái)源材料非線性邊界非線性幾何非線性7.

21、1.1 材料非線性應(yīng)變率相關(guān)材料的材料參數(shù)和材料失效都是材料非線性的表現(xiàn)形式。7.1.2 邊界非線性邊界非線性是極度不連續(xù)的：在模擬分析中發(fā)生接觸時(shí)，結(jié)構(gòu)的響應(yīng)特性會(huì)在瞬時(shí)發(fā)生很大的變化。7.1.3 幾何非線性大撓度或轉(zhuǎn)動(dòng)“突然翻轉(zhuǎn)”初應(yīng)力或荷載硬化 7.2 非線性問(wèn)題的求解求解方法：牛頓-拉弗森方法7.2.1 分析步、增量步和迭代步模擬計(jì)算的加載過(guò)程包含一步或多步驟分析。一個(gè)分析步一般包括分析過(guò)程選項(xiàng)、載荷選項(xiàng)和輸出要求選項(xiàng)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種嘗試。7.2.2 平衡迭代和收斂性7.2.3 自動(dòng)增量控制ABAQUS自動(dòng)調(diào)整荷載增量的大小。宜在每步模擬

22、計(jì)算中建議第一個(gè)模量的大小。7.3 ABAQUS分析中包含的非線性幾何非線性7.3.1 幾何非線性輸入文件中的修改：需要在*STEP選項(xiàng)中加入NLGEOM參數(shù)，并去掉PERTURBATION參數(shù)。還可加入INC參數(shù)來(lái)指定此步分析中允許的最大增量步的數(shù)目。*STEP, NLGEOM, INC=25*STATIC 0.1, 1, 07.7 小結(jié)結(jié)構(gòu)問(wèn)題中存在著三種非線性來(lái)源：材料、幾何和邊界（接觸）。幾何非線性發(fā)生在位移量值影響結(jié)構(gòu)響應(yīng)的情況下。包括大位移和轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)、突然翻轉(zhuǎn)和荷載硬化。非線性問(wèn)題利用牛頓-拉弗森方法進(jìn)行迭代求解。 非線性分析步被分為許多增量步。通過(guò)迭代，ABAQUS在新的荷載增量

23、結(jié)束時(shí)近似地達(dá)到靜力學(xué)平衡，在整個(gè)模擬計(jì)算中完全控制荷載的增量和收斂性。狀態(tài)文件（.sta）允許在分析運(yùn)行時(shí)監(jiān)控分析過(guò)程的進(jìn)展。信息文件（.msg）包含了荷載增量和迭代過(guò)程的詳細(xì)信息。在每個(gè)增量步結(jié)束時(shí)可以保存計(jì)算結(jié)果，可用ABAQUS/Viewer顯示出來(lái)。第八章 材料ABAQUS的材料庫(kù)包含絕大多數(shù)的工程材料，如金屬、塑料、橡膠、泡沫塑料、復(fù)合材料、顆粒狀土壤、巖石、素混凝土和鋼筋混凝土等8.1 ABAQUS中的材料定義每一種材料的定義都要以一個(gè)*MATERIAL選項(xiàng)開始。如*MATERIAL, NAME=STEEL*ELASTIC -彈性性質(zhì)*PLASTIC -塑性性質(zhì)*DENSITY

24、-密度8.2 延性金屬的塑性8.2.3 在ABAQUS中定義塑性在ABAQUS中必須用真實(shí)應(yīng)力和真實(shí)應(yīng)變定義塑性。真實(shí)應(yīng)力和名義應(yīng)力、名義應(yīng)變之間的關(guān)系：真實(shí)應(yīng)變和名義應(yīng)變之間的關(guān)系：彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變的分離8.3 為彈塑性問(wèn)題選擇單元完全積分的一次實(shí)體單元在ABAQUS中的體積應(yīng)變是常量，不會(huì)產(chǎn)生體積鎖死，可安全用于塑性問(wèn)題。減縮積分的實(shí)體單元具有更少的積分點(diǎn)，可用于大多數(shù)彈塑性模擬。 等值線圖需要的是節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，而ABAQUS/Standard計(jì)算的卻是積分點(diǎn)的單元變量。第十章 多步驟分析兩類分析過(guò)程：線性擾動(dòng)和一般分析10.1 一般（非線性）分析過(guò)程初始條件*INITIAL CONDITI

25、ON指定用來(lái)定義整個(gè)模擬過(guò)程中的第一個(gè)一般步驟的起始點(diǎn)。10.1.1 一般分析步驟中的時(shí)間兩種時(shí)間度量：總體時(shí)間，分步時(shí)間10.1.2 在一般步驟中指定荷載在一般步驟中必須以總量的形式來(lái)指定荷載，而不能用增量的形式。在ABAQUS中指定荷載不僅僅是提供其大小和方向，必須說(shuō)明這些新荷載于在前面的一般步驟中定義的、已經(jīng)存在的同一類型的載荷和邊界條件是如何發(fā)生的。 *BOUNDARY，*CLOAD，*DLOADOP=MOD（默認(rèn)），OP=NEWOP=MOD只改變前一步驟中已定義的、相同位置的同一類型荷載或邊界條件。OP=NEW將清除模型上所有已存在的同一類型的荷載或邊界條件，只施加當(dāng)前步驟指定的荷載

26、或邊界條件。 10.2 線性擾動(dòng)分析擾動(dòng)步驟中的荷載應(yīng)足夠小，以使得模型的響應(yīng)不至于大大偏離用切線模量預(yù)測(cè)的響應(yīng)。如果模擬中包含接觸，在擾動(dòng)步驟中兩個(gè)表面之間的接觸狀態(tài)不發(fā)生改變：基本狀態(tài)中閉合的點(diǎn)仍保持閉合，張開的點(diǎn)仍保持張開。10.2.1 線性擾動(dòng)步驟中的時(shí)間如果另外一個(gè)一般步驟跟在一個(gè)擾動(dòng)步驟后面，那么它是將上一個(gè)一般步驟結(jié)束時(shí)模型的狀態(tài)作為其起始點(diǎn)，而不是將擾動(dòng)步驟結(jié)束時(shí)模型的狀態(tài)作為其起始點(diǎn)。這樣，線性擾動(dòng)步驟中的響應(yīng)對(duì)模擬不產(chǎn)生永久的影響。實(shí)際上線性擾動(dòng)步驟的時(shí)間非常?。?0-36。10.2.2 線性擾動(dòng)步驟中的載荷確定在線性擾動(dòng)步驟中給定的載荷和邊界條件只對(duì)該步驟有效。在線性擾動(dòng)

27、步驟中給定的載荷量值（包括規(guī)定的邊界條件的量值）總是載荷的增量（擾動(dòng)），而不是載荷的總量。在一個(gè)線性擾動(dòng)步驟中作用在模型上的綜合作為最后一個(gè)一般步驟的“恒”荷載與當(dāng)前步驟中施加的擾動(dòng)荷載之和。在ABAQUS/Standard中，下面的過(guò)程總是線性擾動(dòng)步驟：*BUCKLE*FREQUENCY*MODEL DYNAMIC*RANDOM RESPONSE*RESPONSE SPECTRUM*STEADY STATE DYNAMIC10.4 重新啟動(dòng)分析ABAQUS中的重新啟動(dòng)文件允許重新啟動(dòng)一個(gè)模擬，計(jì)算出模型對(duì)附加的載荷過(guò)程的響應(yīng)。10.4.1 寫重新啟動(dòng)文件選項(xiàng)*RESTART控制著寫重新啟動(dòng)文

28、件。這個(gè)選項(xiàng)可以出現(xiàn)在輸入文件的任何地方，但通常它是作為步驟定義的一部分。*RESTART，WRITE，F(xiàn)REQUENCY=n10.4.2 讀重新啟動(dòng)文件當(dāng)由前一分析結(jié)尾重新進(jìn)行一個(gè)模擬時(shí)，在*RESTART選項(xiàng)中用READ參數(shù)。也可以用STEP和INC參數(shù)指定模擬的載荷過(guò)程中的特殊點(diǎn)來(lái)重新啟動(dòng)分析。當(dāng)進(jìn)行一個(gè)重新啟動(dòng)模擬時(shí)，*RESTART選項(xiàng)應(yīng)緊跟在*HEADING選項(xiàng)后面。 由于分析的模型數(shù)據(jù)將從重新啟動(dòng)文件中讀取，所以在重新啟動(dòng)的輸入文件中不能出現(xiàn)模型數(shù)據(jù)。只有節(jié)點(diǎn)集定義、單元集定義、幅值定義和附加的過(guò)程數(shù)據(jù)可以在重新啟動(dòng)的輸入文件中給出。繼續(xù)一個(gè)中斷的運(yùn)行新的分析直接從前一分析中指定

29、的步驟和增量繼續(xù)進(jìn)行。*HEADINGRestart of interrupted run*RESTART,READ,STEP=,INC=繼續(xù)進(jìn)行附加的步驟*HEADINGAdd new step data*RESTART,READ,STEP=,INC=*STEPnew step definition*END STEP改變分析*HEADINGContinue an analysis that exceed the maximum number of increment*RESTART,READ,STEP=,INC=20，END STEP*STEPrepeat step definition*E

30、ND STEP10.5.3 運(yùn)行分析當(dāng)運(yùn)行一個(gè)需要從重新啟動(dòng)文件中讀取數(shù)據(jù)的模擬時(shí)，必須在ABAQUS命令行中用oldjob參數(shù)指定這個(gè)重新啟動(dòng)文件不加擴(kuò)展名.res的根名。Abaqus job=pipe-2 oldjob=pipe10.5.4 重新啟動(dòng)分析結(jié)果的后處理啟動(dòng)ABAQUS/Post并指定應(yīng)該采用的來(lái)自重新啟動(dòng)分析的重新啟動(dòng)文件，采用如下命令：abaqus post reatart=pipe-210.7 小結(jié)一個(gè)ABAQUS模擬過(guò)程可包含任意數(shù)目的步驟。一個(gè)分析步驟就是一段“時(shí)間”，在這段時(shí)間內(nèi)ABAQUS計(jì)算模型對(duì)一套指定載荷的邊界條件的響應(yīng)。這一步驟中所用的特殊分析過(guò)程確定了這

31、個(gè)響應(yīng)的特征。在一個(gè)一般分析步驟中，結(jié)構(gòu)的響應(yīng)可能是線性的，也可能是非線性的。 每一個(gè)一般步驟的開始狀態(tài)是上一個(gè)一般步驟地結(jié)束狀態(tài)。這樣，在一個(gè)模擬中模型的響應(yīng)隨一系列一般步驟而演化。線性擾動(dòng)步驟計(jì)算結(jié)構(gòu)對(duì)擾動(dòng)載荷的線性響應(yīng)。這個(gè)響應(yīng)的基本狀態(tài)是相對(duì)于最后一個(gè)一般步驟結(jié)束時(shí)模型的狀態(tài)所定義的。在一般步驟中任何載荷選項(xiàng)里的OP參數(shù)（例如*BOUNDARY,*CLOAD和*DLOAD中）控制著這些選項(xiàng)中所指定的數(shù)值是如何與前面步驟中定義的數(shù)值相互作用的。只要存儲(chǔ)了一個(gè)重新啟動(dòng)文件就可以進(jìn)行重新啟動(dòng)分析。重新啟動(dòng)文件可以用來(lái)繼續(xù)一個(gè)中斷的分析或者給模擬添加附加的載荷過(guò)程。第11章 接觸接觸模擬的一般

32、目的是確定接觸面積及計(jì)算所產(chǎn)生的接觸壓力。在有限元中，接觸條件是一類特殊的不連續(xù)的約束，允許力從模型的一部分傳播到另一部分。在接觸模擬中，要在模型中的各個(gè)構(gòu)件上建立表面，必須定出可能會(huì)相互接觸的一對(duì)表面（稱為接觸對(duì)）。11.1 表面間的相互作用接觸表面間的相互作用包括兩個(gè)部分：一是垂直于接觸面，另一是沿接觸面的切向。切向部分包括表面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（滑動(dòng)），可能就是摩擦剪應(yīng)力。11.1.1 垂直表面的相互作用ABAQUS中的表面相互作用行為稱為“硬接觸”，即接觸壓力變?yōu)榱慊蜇?fù)值時(shí)，兩表面分開，且約束移去。11.1.2 表面的滑動(dòng)表面的滑動(dòng)計(jì)算可能涉及非常復(fù)雜的計(jì)算；ABAQUS必須區(qū)分滑動(dòng)的位置和

33、滑動(dòng)量的大小；11.1.3 摩擦 在模擬過(guò)程中，粘結(jié)或滑移兩種狀態(tài)間的不連續(xù)導(dǎo)致了收斂問(wèn)題。應(yīng)該在僅當(dāng)摩擦力對(duì)模型的響應(yīng)有顯著影響時(shí)才在模擬中考慮摩擦。ABAQUS采用一種允許“彈性滑動(dòng)”的罰摩擦公式（上圖中虛線）。兩種摩擦模型：庫(kù)侖摩擦模型和拉格朗日摩擦模型。在模型中包含了摩擦，就是在待求解的系統(tǒng)方程中增加了不對(duì)稱項(xiàng)。摩擦系數(shù)小于，不對(duì)稱項(xiàng)的大小和影響非常小且是規(guī)則的，對(duì)陳解法效果很好。對(duì)于較大的摩擦系數(shù)，采用不對(duì)稱解法，以改進(jìn)收斂率。通過(guò)在*STEP選項(xiàng)中包含UNSYMM=Yes參數(shù)選擇不對(duì)稱解法。11.2 在ABAQUS中定義接觸第一步：用*SURFACE DEFINITION選項(xiàng)建立表面；第二步：用*CONTACT PAIR選項(xiàng)建立可能接觸的表面對(duì)。第三步：每一個(gè)接觸對(duì)參考由*SURFACE INTERACTION選項(xiàng)建立的表面相互作用的定義。接觸壓力-間隙的關(guān)系和摩擦的行政科于表面相互作用的定義聯(lián)系起來(lái)。11.2.1 定義表面-實(shí)體單元的表面*SURFACE DEFINITION,NAME=FLANGE15,S211.2.1 定義表面-實(shí)體單元的表面*ELSE