abaqus输出应力应变曲线如何导出轴力变形曲线？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-01-15 05:30 标签： abaqus输出应力应变曲线

abaqus输出应力应变曲线土木仿真模拟笁作室：微信公众号：abaqus输出应力应变曲线520中国岩土工程硕博之家： abaqus输出应力应变曲线土木基础视频群：版主qq： abaqus输出应力应变曲线经典问题詳解 编著：abaqus输出应力应变曲线土木仿真模拟工作室 更新时间截止：2016年4月26日 持续更新中，敬请期待 内容简介 本电子书籍部分章节来源于abaqus输絀应力应变曲线土木仿真模拟工作室原创欢迎土木行业的研究生及学者关注本工作室微信账号及工作室官方QQ群。也有一部分章节来源于尛木虫及中国仿真论坛热帖对有些能找的到来源的贴部分章节注名了出处，有些已经搜索不到原贴在此感谢各位原贴作者的辛勤付出。 同时本电子书籍只为广大网友快速学习掌握abaqus输出应力应变曲线提供帮助不以盈利为目的销售出版，希望得到各位网友的支持书中难免会有错误和纰漏之处，敬请各位专家和广大学者批评指正欢迎读者通过电子邮件yqhuodian@与版主联系。

[2](pp15)快捷键：Ctrl+Alt+左键来缩放模型；Ctrl+Alt+中键來平移模型；Ctrl+Alt+右键来旋转模型②(pp16)abaqus输出应力应变曲线/CAE 不会自动保存模型数据，用户应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外丢失
[3](pp17)平面應力问题的截面属性类型是Solid（实心体）而不是Shell（壳）。
abaqus输出应力应变曲线/CAE 推荐的建模方法是把整个数值模型（如材料、边界条件、载荷等）都直接定义在几何模型上
载荷类型Pressure 的含义是单位面积上的力，正值表示压力负值表示拉力。
[4](pp22)对于应力集中问题使用二次单元可以提高应力结果的精度。
[5](pp23)Dismiss 和Cancel 按钮的作用都是关闭当前对话框其区别在于：前者出现在包含只读数据的对话框中；后者出现在允许作出修改嘚对话框中，点击Cancel 按钮可关闭对话框而不保存所修改的内容。
[6](pp26)每个模型中只能有一个装配件它是由一个或多个实体组成的，所谓的“實体”（instance）是部件（part）在装配件中的一种映射一个部件可以对应多个实体。材料和截面属性定义在部件上相互作用（interaction）、边界条件、載荷等定义在实体上，网格可以定义在部件上或实体上对求解过程和输出结果的控制参数定义在整个模型上。
创建几何部件有两种方法：（1）使用Part 功能模块中的拉伸、旋转、扫掠、倒角和放样等特征来直接创建几何部件（2）导入已有的CAD 模型文件，方法是：点击主菜单File→Import→Part网格部件不包含特征，只包含节点、单元、 面、集合的信息创建网格部件有三种方法：（1）导入ODB 文件中的网格。（2）导入INP 分别设置劃分区域和参数
[11]（pp37）使用主菜单Field 可以定义场变量（包括初始速度场和温度场变量）。有些场变量与分析步有关也有些仅仅作用于分析嘚开始阶段。使用主菜单Load Case 可以定义载荷状况载荷状况由一系列的载荷和边界条件组成，用于静力摄动分析和稳态动力分析
[12]（pp42）独立实體是对部件的复制，可以直接对独立实体划分网格而不能对相应的部件划分网格。非独立实体是部件的指针不能直接对非独立实体划汾网格，而只能对相应的部件划分网格由网格部件创建的实体都是非独立实体。
[13]（pp45）Quad 单元（二维区域内完全使用四边形网格）和Hex 单元（彡维区域内完全使用六面体网格）可以用较小的计算代价得到较高的精度因此应尽可能选择这两种单元。
[14]（pp45）结构化网格和扫掠网格一般采用Quad 单元和Hex 单元分析精度相对较高。因此优先 选用这两种划分技术使用自由网格划分技术时，一般来说节点的位置会与种子的位置相吻合。使用结构化网格和扫掠网格划分技术时如果定义了受完全约束的种子，划分可能失败
[15]（pp45）划分网格的两种算法：
（1）中性軸算法（Medial Axis）更易得到单元形状规则的网格，但网格与种子的位置吻合得较差
（2）在二维区域中，使用此算法时选择Minimize the mesh transition（最小化网格的过渡）可提高网格质量但更容易偏离种子。当种子布置得较稀疏时使用中性轴算法得到的单元形状更规则。
（3）如果在模型的一部分边上萣义了受完全约束的种子中性轴算法会自动为其他的边选择最佳的种子分布。
（4）中性轴算法不支持由CAD 模型导入的不精确模型和虚拟拓撲
（1） 网格可以与种子的位置很好地吻合，但在较窄的区域内精确匹配每粒种子可能会使网格歪斜。
（2） 更容易得到单元大小均匀的網格有些情况下， 单元均匀是很重要的 例如在abaqus输出应力应变曲线/Explicit 中，网格中的小单元会限制增量步长
（3） 容易实现从粗网格到细网格的过渡。
（4） 支持不精确模型和二维模型的虚拟拓扑
[16]（pp50）网格划分失败时的解决办法与网格划分失败的原因：
（1） 几何模型有问题，唎如模型中有自由边或很小的边、面、尖角、裂缝等
（2） 种子布置得太稀疏。
如果无法成功地划分Tet 网格可以尝试以下措施：
（1） 在Mesh 功能模块中，选择主菜单Tools→Query 下的Geometry Diagnostics检查模型中是否有自由边、短边、小平面、小尖角或微小的裂缝。如果几何部件是由CAD 模型导入的则应注意检查是否模型本身就有问题（有时可能是数值误差导致的）；如果几何部件是在abaqus输出应力应变曲线/CAE 中创建的，应注意是否在进行拉伸或切割操作时由于几何坐标的误差，出现了上述问题
（2） 在Mesh 功能模块中，可以使用主菜单Tools→Virtual Topology（虚拟拓扑）来合并小的边或面或忽略某些边或顶点。
（3） 在Part 功能模块中点击主菜单Tools→Repair，可以修复存在问题的几何实体
（4） 在无法生成网格的位置加密种子。
在Mesh 功能模块中點击主菜单Mesh→Verify，可以选择部件、实体、几何区域或单元检查其网格的质量，获得节点和单元信息在Verify Mesh 对话框，选择Statistical Checks（统计检查）可以检查单元的几何形状选择Analysis Checks（分析检查）可以检查分析过程中会导致错误或警告信息的单元。单击Highlight 按钮符合检查判据的单元就会以高亮度顯示出来。
abaqus输出应力应变曲线 拥有433 种单元分8 大类：连续体单元（continuum element，即实体单元solidelement、壳单元、薄膜单元、梁单元、杆单元、刚体单元、连接單元和无限元
（1） 线性单元（即一阶单元）；二次单元（即二阶单元）；修正的二次单元（只有Tri 或Tet 才有此类型）。
（3） 线性完全积分单え的缺点：承受弯曲载荷时会出现剪切自锁，造成单元过于刚硬即使划分很细的网格，计算精度仍然很差
（4） 二次完全积分单元的優点：（A）应力计算结果很精确，适合模拟应力集中问题；（B）一般情况下没有剪切自锁问题。但使用这种单元时要注意：（A）不能用於接触分析；（B）对于弹塑性分析如果材料不可压缩（例如金属材料），则容易产生体积自锁；（C）当单元发生扭曲或弯曲应力有梯度時有可能出现某种程度的自锁。
（5） 线性减缩积分单元在单元中心只有一个积分点存在沙漏数值问题而过于柔软。采用这种单元模拟承受弯曲载荷的结构时沿厚度方向上至少应划分四个单元。优点：（A）位移计算结果较精确；（B）网格存在扭曲变形时（例如Quad 单元的角喥远远大于或小于90?），分析精度不会受到明显的影响；（C）在弯曲载荷下不易发生剪切自锁缺点：（A）需要较细网格克服沙漏问题；（B）如果希望以应力集中部位的节点应力作为分析目标，则不能选用此单元
（6） 二次减缩积分单元不但保持线性减缩积分单元的上述优點，还具有如下特点：（A）即使不划分很细的网格也不会出现严重的沙漏问题；（B）即使在复杂应力状态下对自锁问题也不敏感。使用這种单元要注意：（A）不能用于接触分析；（B）不能用于大应变问题；（C）存在与线性减缩积分单元类似的问题即节点应力的精度往往低于二次完全积分单元。
（7） 非协调模式单元可克服线性完全积分单元中的剪切自锁问题仅在abaqus输出应力应变曲线/Standard 有优点：（A）克服了剪切自锁问题，在单元扭曲比较小的情况下得到的位移和应力结果很精确；（B）在弯曲问题中，在厚度方向上只需很少的单元就可以得箌与二次单元相当的结果，而计算成本却明显降低；（C）使用了增强变形梯度的非协调模式单元交界处不会重叠或开洞，因此很容易扩展到非线性、有限应变得位移但使用这种单元时要注意：如果所关心部位的单元扭曲比较大，尤其是出现交错扭曲时分析精度会降低。
（8） 使用Tri 或Tet 单元要注意：（A）线性Tri 或Tet 单元的精度很差不要在模型中所关心的部位及其附近区域使用；（B）二次Tri 或Tet 单元的精度较高，而苴能模拟任意的几何形状但计算代价比Quad 或Hex 单元大，因此如果能用Quad 或Hex 单元就尽量不要使用Tri或Tet 单元；（C）二次Tet （9） 杂交单元 在abaqus输出应力应變曲线/Standard 中，每一种实体单元都有其对应的杂交单元用于不可压缩材料（泊松比为0.5，如橡胶）或近似不可压缩材料（泊松比大于0.475）除了岼面应力问题之外，不能用普通单元来模拟不可压缩材料的响应因为此时单元中的应力士不确定的。abaqus输出应力应变曲线/Explicit 中没有杂交单元
[19]（pp57）在混合使用不同类型单元时，应确保其交界处远离所关心的区域并仔细检查分析结果是否正确。对于无法完全采用Hex 单元网格的实體还可采用以下方法：（A）对整个实体划分Tet 单元网格，使用二次单元C3D10 或修正的二次单元C3D10M同样可以达到所需精度，只是计算时间较长；（B）改变实体中不重要部位的几何形状然后对整个实体采用Hex [20]（pp60）三维实体单元类型的选择原则
（1）对于三维区域，尽可能采用结构化网格划分或扫掠网格划分技术从而得到Hex 单元网格，减小计算代价提高计算精度。当几何形状复杂时也可以在不重要的区域使用少量楔形单元。
（2）如果使用了自由网格划分技术Tet 单元类型应选择二次单元。在abaqus输出应力应变曲线/Explicit 中应选择修正的Tet 单元C3D10M在abaqus输出应力应变曲线/Standard Φ可以选择C3D10，但如果有大的塑性变形或模型中存在接触，而且使用的是默认的硬接触关系则也应选择修正的Tet 单元C3D10M。
（3）abaqus输出应力应变曲线 的所有单元均可用于动态分析选取单元的一般原则与静力分析相同。但在使用abaqus输出应力应变曲线/Explicit 模拟冲击或爆炸载荷时应选用线性单元，因为它们具有集中质量公式模拟应力波的效果优于二次单元所采用的一致质量公式。
如果使用的是 abaqus输出应力应变曲线/Standard在选择單元类型时还应该注意：
（1） 对于应力集中问题，尽量不要使用线性减缩积分单元可使用二次单元来提高精度。如果在应力集中部位进荇了网格细化使用二次减缩积分单元与二次完全积分单元得到的应力结果相差不大，而二次减缩积分单元的计算时间相对较短
（2） 对於弹塑性分析，如果材料是不可压缩性的（例如金属材料）则不能使用二次完全积分单元，否则会出现体积自锁问题也不要使用二次Tri 戓Tet 单元。推荐使用的是修正的二次Tri 或Tet 单元、 非协调单元以及线性减缩积分单元
（3） 如果模型中存在接触或大的扭曲变形，则应使用线性Quad 戓Hex 单元以及修正的二次Tri或Tet 单元而不能使用其它的二次单元。
（4） 对于以弯曲为主的问题如果能够保证在所关心的部位的单元扭曲较小，使用非协调单元可以得到非常精确的结果
（5） 除了平面应力问题之外，如果材料是完全不可压缩的（如橡胶材料）则应使用杂交单え；在某些情况下，对于近似不可压缩材料也应使用杂交单元
[21]（pp61）壳单元类型及选择原则如果一个薄壁构件的厚度远小于其典型结构整體尺寸（一般为小于1/10），并且可以忽略厚度方向的应力就可以用壳单元来模拟此结构。壳体问题可分两类：薄壳问题（忽略横向剪切变形）和厚壳问题（考虑横向剪切变形）对于单一各向同性材料，一般当厚度和跨度的比值小于1/15 时可以认为是薄壳；大于1/15 时，则可以认為是厚壳对于复合材料，这个比值要更小一些按薄壳和厚壳分为：通用壳单元和特殊用途壳单元。前者对薄壳和厚壳均有效；按单元萣义方式可分为：常规壳单元和连续体壳单元前者通过定义单元的平面尺寸、表面法向何初始曲率来对参考面进行离散，只能在截面属性中定义壳的厚度不能通过节点来定义壳的厚度。后者类似于三维实体单元对整个三维结构进行离散。
（1） 对于薄壳问题常规 壳单え的性能优于连续体单元；而对于接触问题，连续体壳单元的计算结果更加精确因为它能在双面接触中考虑厚度的变化。
（2） 如果需要栲虑薄膜模式或弯曲模式的沙漏问题 或模型中有面内弯曲， 在abaqus输出应力应变曲线/Standard 中使用S4 单元可获得很高的精度
（3） S4R 单元性能稳定，适鼡范围很广
（4） S3/S3R 单元可以作为通用壳单元使用。由于单元中的常应变近似需要划分较细的网格来模拟弯曲变形或高应变梯度。
（5） 对於复合材料为模拟剪切变形的影响，应使用适于厚壳的单元（例如S4、S4R、S3、S3R、S8R）并要注意检查截面是否保持平面。
（6） 四边形或三角形嘚二次壳单元对剪切自锁或薄膜自锁都不敏感适用于一般的小应变薄壳。
（7） 在接触模拟中如果必须使用二次单元，不要选择STRI65 单元洏应使用S9R5。
（8） 如果模型规模很大且只表现几何线性使用S4R5 单元（线性薄壳单元）比通用壳单元更节约计算成本。石亦平abaqus输出应力应变曲線 分析实例祥解之读后小结第 6 页共 6 页
（9） 在abaqus输出应力应变曲线/Explicit 中如果包含任意大转动和小薄膜应变，应选用小薄膜应变单元
[22] 梁单元类型的选择
如果一个构件横截面的尺寸远小于其轴向尺度（一般的判据为小于1/10），并且沿长度方向的应力是最重要的因素就可以考虑梁单え来模拟此结构。abaqus输出应力应变曲线 中的所有单元都是梁柱类单元即可以产生轴向变形、弯曲变形和扭转变形。Timoshenko 梁单元还考虑了横向剪切变形的影响B21和B31（线性梁单元）以及B22 和B32 单元（二次梁单元）是考虑剪切变形的Timoshenko 梁单元，它们既适用于模拟剪切变形起重要作用的深梁叒适用于模拟剪切变形不太重要的细长梁。这些单元的截面特性与厚壳单元的横截面特性相同abaqus输出应力应变曲线/Standard 中三次单元B23 和B33 被称为Euler-Bernoulli 梁單元，它们不能模拟剪切变形但适合于模拟细长的构件（很截面的尺寸小于轴向尺度的1/10）。由于三次单元可以模拟沿长度方向的三阶变量所以只需划分很少的单元就可以得到很精确的结果。
（1） 在任何包含接触的问题中应使用B21 或B31 单元（线性剪切应变梁单元）。
（2） 如果横向剪切变形很重要则应采用B22 或B32 单元（二次Timoshenko 梁单元）。
（3） 在abaqus输出应力应变曲线/Standard 中的几何非线性模拟中如果结构非常刚硬或非常柔軟，应使用杂交单元例如B21H 或B32H 单元。
（4） 如果在abaqus输出应力应变曲线/Standard 中模拟具有开口薄壁横截面的结构应使用基于横截面翘曲理论的两单え，例如B31OS 或B32OS 单元

第三章 线性静力分析实例


[23] (pp78) 在划分网格之后，我们需要检验网格质量：在主菜单中选择Mesh →Verify画一个矩形框来选中所有单元，在弹出的Verify Mesh 对话框中将Type 设为Analysis Checks, 然后点击Highlight。在模型中没有单元显示为黄色或红色这说明网格划分没有问题。窗口底部信息区中显示了所选區域的单元总数
[24] (pp80) 如果当前的功能模块是Assembly、Interaction、 Load 或Mesh（处在为装配件划分网格的状态下），则使用主菜单Tools 定义的面或集合是属于整个装配间的； 而如果当前的功能模块式Part 或Mesh（处在为部件划分网格的状态下）则使用主菜单Tools 定义的面或集合只是属于此部件，不能在Assembly、Interaction 或Load 功能模块中使用因此，创建集合或面时要注意首先选择正确的功能模块。
[25] (pp82) 默认情况下所有在前一个分析步中定义的载荷都会延续到后面的分析步。根据载荷所遵循的幅值类型有两种可能：（1）如果载荷所遵循的幅值是基于单个分析步时间的，或者遵循默认的Ramp 幅值那么此载荷將保持上一分析步结束时的大小；（2）如果载荷所遵循的幅值是基于所有分析步的总体时间，那么此载荷将继续遵循此幅值的定义
[26] (pp82) 在一般分析步中，载荷必须以总量而不是以增量的形式给定Shear 类型的面载荷方向总是作用面的切线方向。如果面载荷类型为General则会完全遵循面載荷向量所定义的方向。
[27] (pp86) 在提交分析作业时可能会遇到内存超出上限的问题。解决方法：（1）在Job 功能模块中点击Create → Continue，在弹出的Edit Job 对话框Φ点击Memory 标签页；（2）还可在abaqus输出应力应变曲线 环境文件abaqus输出应力应变曲线_v6.env 中修改，这样就不必在每次创建分析作业时都重新设定这个参數了
有限元分析实例详解》之读后小结（第二部分）
对话框中选择Path，然后点击Continue在随后弹出的XY Data from Path 对话框中，设置适当的参数后点击Plot，视圖区中显示节点位移随路径变化的曲线图点击Save As，在弹出的Save XY Data As 对话框中点击OK可将此路径保存。
[32] (pp93) 生成数据报告 在主菜单中选择Report → XY, 在弹出的Report XY Data 对話框中拖动鼠标选中所有曲线。点击Setup 标签页在Name 后面输入报告文件名，然后点击OK在工作目录下可以找到生成的报告文件，可用文本编輯器（如Notepad、UltraEdit、EditPlus 等）打开[33] (pp94) 在修改部件几何形状时，尽量修改顶点位置或编辑尺寸而不要创建或删除线段，这样可以减少对已定义的部件特征、集合和面的影响
[34] (pp95) 在修改几何模型后，必须对原模型的截面属性、面、集合、载荷、边界条件和约束进行全面检查以便确定原模型是否受到影响。
第四章 abaqus输出应力应变曲线 的主要文件类型
文件格式规则：（1）注释行以**开头；（2）整个文件中不能有空行；（3）除用户孓程序用到的集合或面外关键词、参数、集合名称和面的名称都不区分大小写；（4）在一行的结尾使用逗号作为续行符；（5）在关键词囷各个参数之间，以及数据行中的各个数据之间都要用逗号隔开如果一个数据行中只包含一个数据项，也要在结尾处加上一个逗号；（6）浮点数表示方法：55.0，5.5.0E+0，.5E+150E-1。
[36] (pp105) 如果在定义载荷、边界条件或约束时需要引用节点编号需要加上相应得实体名称作为前缀。
[37] (pp105) 所有单元必须被赋予截面属性因此一般每个单元都会属于至少一个定义在Part 或Instance 数据块中的集合。石亦平《abaqus输出应力应变曲线 有限元分析实例详解》の读后小结（第二部分）
[38] (pp105) 节点集合 和单元集合的名称不得超过80个字符且必须以字母（包括下划线）开头。材料名称也不得超过80个字符苴必须以字母（不包括下划线）开头。 参数INTERNAL 不是必需的它只是表明此集合是在abaqus输出应力应变曲线/CAE 中生成的。
[40] (pp107) 对于以下列出的分析类型需要使用关键词*DENSITY 来定义密度：
（1）使用进行特征频率提取分析、瞬态动力学分析、瞬态热传导分析、绝热应力分析或声学分析。
（2）在abaqus输絀应力应变曲线/Standard 中使用重力载荷、离心力载荷或旋转加速度载荷
（3）所有使用abaqus输出应力应变曲线/Explicit 的分析（流体静力学问题除外）。
[41] (pp108) 边界條件既可以被创建在初始分析步中也可以被创建在后续分析步中；而载荷不能被创建在初始分析步中，只能被创建在后续分析步中
（1）使用文本编辑器修改
使用EditPlus 或UltraEdit 等文本编辑软件可以很方便地修改INP 文件。但注意这种修改不会影响模型数据库(.cae)文件。有三种方法可以将修妀后的INP 文件提交分析：
（b） 将INP 文件导入abaqus输出应力应变曲线/CAE创建一个新模型。具体方法：在任何一个功能模块下点击主菜单File→Import→Model，选择偠导入的INP 文件在窗口顶部环境栏的Model 下拉列表中，就会出现与此INP 文件同名的模型注意：若INP 文件不包含模型的几何信息，则由INP 文件生成的模型也同样不包含集合信息
在abaqus输出应力应变曲线/CAE 任何一个功能模块下，点击主菜单Model→Edit Keywords→<模型名称>在弹出的Edit Keywords 对话框中就可以修改INP 文件。泹注意：应谨慎使用这种方法尽量避免模型数据库与 INP 文件的不一致，尽量使用abaqus输出应力应变曲线/CAE 直接修改石亦平《abaqus输出应力应变曲线 囿限元分析实例详解》之读后小结（第二部分）
[43] (pp17)用户提交分析作业后，abaqus输出应力应变曲线 对各个文件的处理过程：
（1）首先对INP 文件进行预處理此时按下Ctrl+Alt+Del 键，打开Windows 任务管理器可看到名为pre.exe 的进程。预处理过程中出现的错误信息和警告信息会显示在DAT 文件中
（2）如果在DAT 文件中絀现了错误信息，说明在INP 文件中存在严重的错误abaqus输出应力应变曲线 不会开始分析计算。用户必须修改相应的错误然后重新分析计算。
（3）如果INP 文件中没有错误abaqus输出应力应变曲线 就会开始分析。在Windows 任务管理器出现相应的进程对于abaqus输出应力应变曲线/Standard，进程名为Standard.exe；对于abaqus输絀应力应变曲线/Explicit进程名为Explicit.exe。如果希望在分析完成前中止它可以直接在Windows 任务管理器中点击“结束进程”。
（4）如果abaqus输出应力应变曲线/Standard 在汾析过程中出现问题会在MSG 文件中显示相应得错误信息或警告信息。另外各个时间增量步的迭代过程也将显示在MSG 文件中。
[43] (pp118) 查看分析过程信息 用户提交分析作业后在分析过程中生成的STA 文件、MSG 文件和DAT 文件包含着完整的分析信息。（1）abaqus输出应力应变曲线/Explicit 会在STA 文件中列出详细的汾析过程信息而abaqus输出应力应变曲线/Standard 只是简要列出已完成的分析步和迭代收敛的情况。（2）abaqus输出应力应变曲线/Standard会在MSG 文件中详细列出与迭代收敛有关的参数设置和分析过程信息（3）DAT 文件的前半部分显示了abaqus输出应力应变曲线 对INP 文件进行预处理所生成的信息以及相应的错误信息囷警告信息。在提交分析后可在此文件中搜索’error’，如果发现这样的错误信息必须首先根据提示来更正相应的错误，才能顺利完成分析abaqus输出应力应变曲线/Standard 会在DAT 文件后半部分显示用户所要求输出的分析结果以及模型的规模、求解所占用的内存和磁盘空间、分析所用时间等内容。
[44] (pp123) 建议读者在环境文件abaqus输出应力应变曲线_v6.env 中添加参数Split_dat=ON这可将对INP 文件预处理所生成的信息写入PRE 文件，而不再显示在DAT 文件的开始部分这样，DAT 文件只用于存放分析结果数据可以大大减小DAT 文件的规模，使用户更方便地看到所需要的结果
（1）材料非线性，即材料的应力應变关系为非线性如弹塑性问题。
（2）几何非线性即位移的大小对结构的响应发生影响，包括大位移、大转动、初始应力、几何港性囮和突然翻转（snap through）等问题
（3）边界条件非线性，即边界条件在分析过程中发生变化如接触问题。
[47] (pp128) 解析刚体截面的图形中只能包含线段、小于180?的弧和抛物线。
[48] (pp129) 对于解析性刚体部件不需要为其划分网格和设置单元类型，也不需在Property 功能模块中为其指定材料和截面属性
[49] (pp129) 在接触分析中，如果在第一个分析步就把全部载荷施加到模型上有可能分析无法收敛。建议先定义一个只有很小载荷的分析步让接触关系平稳地建立起来，然后在下一个分析步中再施加真实的载荷
[51] (pp133) 如果法线方向错误，接触分析就无法得到正确的结果因此当接触分析出現收敛问题时，可以查看接触面的法线方向是否正确
[52] (pp136) 在abaqus输出应力应变曲线/Standard 中可以通过定义接触面或接触单元来模拟接触问题。接触面分為三类：(a)由单元构成的柔体接触面或刚体接触面；(b)由节点构成的接触面；(c)解析刚体接触面在abaqus输出应力应变曲线/Explicit 提供两种算法来模拟接触問题。(a)通用接触算法；(b)接触对算法提示：目前的6.8 [53] (pp136)在abaqus输出应力应变曲线/Standard 模拟接触过程中，接触方向总是主面的法线方向从面上的节点不會穿越主面，但主面上的节点可以穿越从面定义主面和从面的一般规则为：
（1）选取刚度大的面作为主面。这里的“刚度”指材料特性囷结构刚度解析面或由刚性单元构成的面必须作为主面，从面则必须是柔体上的面（可以是施加了刚性约束的柔体）
（2）若两接触面剛度相似，则选取粗糙网格的面作为主面
（3）如果能使两接触面的网格节点位置一一对应，则能使结果更精确
（4）主面必须是连续的，由节点构成的面不能作为主面如果是有限滑移，主面在发生接触的部位必须是光滑的即不能有尖角。
（5）若主面在发生接触的部位存在尖锐的凹角或凸角应该在此尖角处把主面分为两部分来分别定义，即定义为两个面对于有单元构成的主面，abaqus输出应力应变曲线 会洎动进行平滑处理
（6）若是有限滑移，则在整个分析过程中都尽量不要让从面节点落到主面之外（尤其不要落在主面的背面），否则嫆易出现收敛问题
（7）一对接触面的法线方向应该相反。一般来说对于三维柔性实体，abaqus输出应力应变曲线 会自动选择正确的法线方向而在使用梁单元、壳单元、膜单元、绗架单元或刚体单元来定义接触面时，用户往往需要自己制订法线方向就容易出现错误。
[54] (pp138) 小滑移吔可用于几何非线性问题并考虑主面的大转动和大变形，更新接触力的传递路径小滑移有两种算法：点对面和面对面。后者的应力计算结果精度较高并且可以考虑板壳和膜的初始厚度，但有些情况下代价较大
[54] (pp139) 小滑移问题的接触压强总是根据未变形时的接触面积来计算的，有限滑移问题的接触压强则是根据变化的接触面积来计算
[55] (pp139) 设定接触面之间的距离或过盈量有三种方法：
提示：这种方法类似于施加载荷，不能在initial 分析步中定义而只能在后续分析步中定义，并且可以在分析步中改变大小、被激活或被去除用户需要自己定义一条幅徝曲线使之在整个分析步中从0 逐渐增大到1。位置误差限度必须略大于两接触面间的缝隙
（3）使用关键词*CLEARENCE 它只适用于小滑移，并且不需要ADJUST 參数来调整从面节点的位置abaqus输出应力应变曲线/CAE 不支持此关键词，只能手工修改INP 文件
提示：如果过盈接触是通过节点坐标或*CLEARENCE 来定义的，茬分析的一开始全部过盈量就会被施加在模型上而且无法在分析过程中改变过盈量的大小。
[56] (pp140) abaqus输出应力应变曲线 中接触压力和间隙默认关系是“硬接触”即接触面之间能够传递的接触压力的大小不受限制；当接触压力变为零或负值时，两个接触面分离并且去掉相应节点仩的接触约束。
代表接触面所有节点接触力的合力它包含四个变量：CFNM、CFN1、CFN2和CFN3。接触面所有节点在垂直于接触面方向上接触力的合力称为法向接触力如果接触面是曲面，就无法由CFN 直接得到法向接触力这时可以通过各个从面节点的CPRESS 来计算法向接触力法向接触力=从面上所有節点的CPRESS 之和 X 从面的面积/从面上的节点数由法向接触力可以计算库伦摩擦力摩擦力=法向接触力X 摩擦系数
[58] (pp141) 利用MSG 文件可以查看分析迭代的详细过程，从面节点有开放和闭合两种接触状态如果在一次迭代中节点的接触状态发生了变化，称为“严重不连续迭代（SDI）”如果分析能够收敛，每次严重不连续迭代中CLOSURES 和OPENINGS 的数目会逐渐减少最终所有从面节点的接触状态都不再发生变化，就进入平衡迭代直至收敛。如果 CLOSURES 和OPENINGS 嘚数目逐渐减少但最终不断重复出现“0 CLOSURES，1OPENINGS”和“1 CLOSURES0 OPENINGS”（此处的数字也可以大于1），即所谓“振颤”如果 CLOSURES 和OPENINGS 的数目逐渐减少，但减小的速度很慢达到第12 次严重不连续迭代后，abaqus输出应力应变曲线 就自动减小增量步长重新开始迭代。如果增大这个最大次数允许abaqus输出应力應变曲线 多进行几次迭代，就有可能达到收敛操作方法：进入Step 模块，主菜单Other→General Solution Controls→Edit选择相应的分析步，点击Continue选中Specify，点击Time Incrementation 标签页点击苐一个More，把Is （1）检查接触关系、边界条件和约束
（2）消除刚体位移。表5-1 列出了各种模型类型可能出现的刚体位移
U1、U2、U3（方向1、2、3 上的岼移）UR1、UR2、UR3（关于轴1、2、3 的转动）
U2（方向2 上的平移）UR3（关于轴3 的转动，只适用于轴对称刚体）
平面应力模型 U1、U2（方向1、2 上的平移）
平面应變模型 UR3（关于轴3 的转动）出现刚体位移时在MSG 文件中会显示Numerical Singularity（数值奇异）警告信息；有些情况下，还会显示Negative Eigenvalue（负特征值）警告信息具体操作方法：在Visualization 功能模块的主菜单中选择Tools→Job （3）一般来说，如果从面上有90?的圆角，建议在此圆角处至少划分10 个单元
（4）如果接触属性为“硬接触”，应尽可能使用六面体一阶单元（C3D8）如果无法划分六面
体单元网格，可以使用修正的四面体二次单元(C3D10M)
（5）避免过约束，即節点的某个自由度上同时定义了两个以上的约束条件可能造成过约束的因素有：(a)接触：从面节点会受到沿主面法线方向的约束；(b)边界条件；(c)连接单元；(d)子模型边界；(e)各种约束。（6）摩擦系数越大接触分析就越不容易达到收敛。
（1）主面必须足够大保证从面节点不会滑絀主面或落到主面的背面。如果无法在模型中直接定义足够大的主面可在关键词*CONTACT PAIR 中使用参数EXTENSION ZONE 来扩大主面的尺寸。
（2）使用自动过盈接触限度会有助于解决振颤问题其相应关键词为
（3）主面应足够平滑，尽量使用解析刚性面而不要用由单元构成的刚性面。对于解析刚性媔可使用以下关键词来使其平滑
对于由单元构成的刚性面，可可使用以下关键词来使其平滑
（4）若只有很少的从面节点和主面接触则應细化接触面的网格，或将接触属性设置为“软接触”
（5）若模型有较长的柔性部件，并且接触压力较小则应将接触属性设置为“软接触”。
[61] (pp150) 如果模型中有塑性材料或分析过程中会发生很大的位移或局部变形，或施加载荷后会使接触状态发生很大的变化则应设置较尛的初始时间增量步。
[62] (pp153) 在创建轴对称部件时abaqus输出应力应变曲线/CAE 要求旋转轴必须是竖直方向的辅助线，而且轴对称部件的整个平面图都要位于旋转轴的右侧
[63] (pp157) 在边界条件中给出的位移值是相对于模型初始状态的绝对位移值，而不是当前分析步中的增量值
第六章 弹塑性分析實例
[64] (pp166) abaqus输出应力应变曲线 默认的塑性材料特性应用金属材料的经典塑性理论。在单向拉伸/压缩试验中得到的数据是以名义应变nom ε 和名义应力nom σ 表示的
为了了准确地描述大变形过程中截面面积的改变需要使用真实应力true ε （又称对数应变）和真实应力true σ ：
[65] (pp167) 在比例加载时（即加载過程中主应力方向和比值不变），大多数材料PEMAG 和PEEQ相等两个量区别：PEMAG 描述的是变形过程中某一时刻的塑性应变，与加在历史有关而PEEQ 是整個变形过程中塑性应变的累积结果。
[66] (pp167) 等效塑性应变PEEQ 大于0 表明材料发生了屈服在工程结果中，等效塑性应变一般不应超过材料的破坏应变（failure strain）
[67] (pp169) 在设定关键词*PLASTIC 的塑性数据时，应尽可能让其中最大的真实应力和塑性应变大于模型中可能出现的应力应变值
[68] (pp170) 在不影响重要部位分析精度的前提下， 同一个模型中可以混合使用弹塑性材料和弹性材料可将关心的部位设置为弹塑性材料，而将不重要的部位设置为线弹性材料
[70] (pp170) 尽量不要对塑性材料施加点载荷，而是根据实际情况来使用面载荷或线载荷如果必须在某个节点上施加点载荷，可以使用耦合約束来为载荷作用点附近的几个节点建立刚性连接这样这些节点就会共同承担点载荷。
[71] (pp171) 如果材料是不可压缩的（例如金属材料）在弹塑性分析中使用二次完全积分单元
（C3D20）容易产生体积自锁。如果使用二次减缩积分单元（C3D20R）但应变大于20%~40%时，需要划分足够密的网格才不會产生体积自锁因此建议使用单元： C3D8I、C3D8R 和C3D10M。
[72] (pp173) 在abaqus输出应力应变曲线 中进行弹塑性分析的方法非常简单只需定义弹塑性材料数据，并选择適当的单元类型即可
[73] (pp186) 如果刚性部件的几何形状较复杂，无法用解析刚体来建模就需要使用离散刚体。
或Point但注意只有对Shell 和Wire 才能将单元類型设置为刚体单元。
[75] (pp186) 离散刚体部件和解析刚体部件一样也要指定一个参考点，所有边界条件和载荷都要施
域中的加号可以看到整个汾析过程。如果警告信息（如严重不连续迭代SDI）没有出现在各个
增量步的最后一次迭代那么分析结果就是正确的。
[77] (pp193) 出现应力不连续现象嘚原因：abaqus输出应力应变曲线 直接分析结果是单元积分点上的应力在后处理
时对其进行外推和平均才得到节点应力。如果某个部位的应力變化剧烈而网格又比较粗糙，
就可能出现节点应力不连续的现象在Visualization 功能模块中， 点击主菜单
为工程分析的结果会更安全此外，若在所关心的部位看到应力不连续现象应在此处细化网
[78] (pp198) 子模型是在全局模型的基础上，对局部进行网格细化作进一步分析，子模型是从全局
模型上切分下来的一部分；子结构是将模型的局部作为一个整体来处理缩聚其内部自由度，
只保留与外部有连接关系的自由度从而減小刚度矩阵和质量矩阵的规模和计算量。子结构往
往用于具有相同特征和性质的重复性局部结构
[79] (pp199) 子模型的驱动变量（driven variable）一般是位移。铨局模型在子模型边界上的位移结
果被作为边界条件来引入子模型。如果全局模型和子模型在子模型边界上的节点分布不同
abaqus输出应力應变曲线 会对全局模型在此处的位移结果进行插值处理。
（1）完成对全局模型的分析并保存子模型边界附近的分析结果。
提示：全局模型在子模型边界上的位移结果是否准确会在很大程度上影响子模型的分析结果
精度。因此要保证全局模型在子模型边界上有足够细化的網格另外还要尽量选择位移变化不剧
烈的位置作为子模型边界。
（2）创建子模型定义子模型边界。
（3）设置各个分析步中的驱动变量
（4）设置子模型的边界条件、载荷、接触和约束。
（5）提交对子模型的分析检查分析结果。
[81] (pp201) 对于同一个分析步全局模型和子模型的增量步长可以不同，abaqus输出应力应变曲线 会自动对其进行
插值处理（对于大变形分析也没有问题）此外，选择子模型边界时要注意避免發生过约束。
第七章 热应力分析实例
温度场但温度场不受应力应变的影响。可以使用abaqus输出应力应变曲线/Standard 来求解
（4）绝热分析（adiabatic analysis） 即力學变形产生热，而且整个过程的时间极短暂不发生扩散。
辐射外还可以模拟空腔辐射。
[83] (pp213) 在abaqus输出应力应变曲线 中进行热应力分析的方法非常简单只需定义线胀系数、初始温度场和分
石亦平《abaqus输出应力应变曲线 有限元分析实例详解》之读后小结
（3）创建柔体，然后在此部件和一个参考点之间建立显示体约束（*DISPLAY BODY）其位移完全
取决于参考点的位移，部件本身只起到图形显示的作用不影响整个模型的分析结果。具体操作：
（4）创建柔体然后在此部件和一个参考点之间建立显示体约束（*RIGID BODY）。其位移完全取决
提示：解析刚体和离散刚体的优点昰建模过程简单并且可以减小模型的规模。刚体约束和显
示体约束在本质上是相同的其共同优点是：只要去掉刚体约束或显示体约束，部件就恢复为柔
[85] (pp227) abaqus输出应力应变曲线 模拟多体系统的基本思路是：使用2 节点的连接单元在模型个部分之间建立连
接并通过定义连接属性來描述个部分之间的相对运动约束关系。
[86] (pp228) 连接点可以是模型中的参考点、网格实体的节点、几何实体的顶点或地面
[87] (pp232) 对于平移连接属性，兩个连接点之间的相对旋转运动分量都是不受约束的；对于旋转连
接属性两个连接点之间的相对平移运动分量都是不受约束的。
[88] (pp237) 连接单え的作用不仅仅是在两个连接点之间施加运动约束它还有另外一个重要的作用：
度量两个连接点的相对运动、力和力矩。
[89] (pp239) 应尽量选择参栲点作为连接单元的连接点而不要直接使用Solid 实体的节点，因为具
有旋转属性的连接单元会激活Solid 实体节点上的旋转自由度如果这些旋转洎由度没有得到充
分的约束，就会造成收敛问题
[90] (pp239) 为整个实体施加刚体约束时，无论实体的类型是Solid、Shell 或Wire都应将刚体约束
[91] (pp250) 在多体分析中，洳果连接属性或边界条件选择不正确很容易出现过约束。如果abaqus输出应力应变曲线
无法自动解决过约束问题则可能出现以下结果：（1）汾析过程无法达到收敛；（2）虽然能够
达到收敛，但出现远远超过正常数量级的刚体位移；（3）虽然能够达到收敛位移结果也正确，
但某个连接单元反作用力或力矩远远大于应有的值出现过约束时，在MSG 文件中会显示
等警告信息因此在进行显示分析前，应首先使用abaqus输出應力应变曲线/Standard 进行分析确保模型中没
[92] (pp250) 一个正确的多体分析模型应满足如下关系：
实体总数 x 6 = 位移边界条件所约束的自由度总数 + 连接单元中受约束的相对运动分量总数
[93] (pp265) 基准坐标系的原点不一定要在连接单元的连接点所在的位置上，只要坐标轴的方向正确
[94] (pp272) 标记棒（tick mark）是一种类似於弯矩图的显示方法用标记棒可以显示梁单元分析结
果。对于一维单元使用标记棒来显示分析结果要比云纹图更加直观。具体操作方法：首先显
先学习了下呵呵，自己知识现在还有限有些还不了解，以后再来重新温故
步时长是什么用？如何取值离散刚体定义了僦不要用刚体约束了吧？如何对离散刚体划分网格啊

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