最全！Abaqus最全介绍|有限元分析

Abaqus 是一款功能强大的工程仿真软件，广泛应用于结构力学、热分析、流体流动、电磁分析等多个领域。Abaqus 通过其丰富的功能和模块，能够处理各种复杂的工程问题，并生成详细的分析结果。

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一、Abaqus功能模块

Abaqus 有两个求解器——Abaqus/Standard 和 Abaqus/Explicit，两个求解器之间可以传递数据，以及统一的人机交互前后处理模块——Abaqus/CAE。1.Abaqus/CAEAbaqus/CAE 是人机交互前后处理器，能将建模、分析、工作管理以及结果显示集成于一个统一的界面中，使得初学者易于学习，而经验丰富的用户工作效率会更高。

2.Abaqus/StandardAbaqus/Standard 是通用求解器，能够求解各种类型的工程问题，从简单的线性问题到复杂的多物理场非线性问题，都能高效、高精度的求解。例如除应力 / 位移分析之外还有：热传导，质量扩散和声学现象，以及热固耦合、热电耦合、电磁耦合，压电耦合和声固耦合、专门的焊点及焊点失效、振动等分析类型也能够进行模拟。对于以上或其他非线性分析，Abaqus/Standard 会自动调整收敛性准则和时间步长来确保解的精确性。

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3.Abaqus/ExplicitAbaqus/Explicit（显式积分）是能够高效、精确模拟广泛的动力学问题和准静态问题的强大的有限元求解器。Abaqus/Explicit 可以模拟高度非线性动力学和准静态分析（可以考虑绝热效应）、完全耦合瞬态 - 位移分析、声固耦合分析，还可以进行退火过程模拟，及冲压成型的回弹分析。
Abaqus/Explicit 适用于分析瞬态动力学问题，例如，手机和其他电子产品跌落时跌落实验，弹道冲击，汽车系统和新能源汽车电池包的冲击及跌落分析等。基于表面的流体空腔可用于模拟填充了流体或气体的结构，包括结构变形与内部液体或气体压力的耦合分析，如安全气囊展开分析。
Abaqus/Explicit 高效处理接触问题和其他非线性的能力，使其成为求解许多非线性准静态问题的有效工具，如制造过程（如高温金属轧制和钣金冲压）和能量吸收装置缓慢挤压过程的模拟。

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二、Abaqus主要功能

1.模型定义几何模型：

Abaqus 支持通过其内置的建模工具或导入外部 CAD 文件来创建复杂的几何模型。

材料属性：用户可以定义各种材料的属性，如弹性模量、泊松比、屈服应力、热导率等。
边界条件：可以设定模型的边界条件，如位移约束、力加载、温度加载等。
接触和连接：Abaqus 支持定义模型中的接触和连接关系，如螺栓连接、焊接、滑动接触等。

2.分析类型线性/非线性静力分析：

用于计算结构在静载荷作用下的响应。

动态分析：包括模态分析、瞬态动力学分析、谐响应分析等。
热分析：包括稳态和瞬态热传导、热对流、热辐射等。
流体分析：流体流动模拟，如计算流体动力学（CFD）。
电磁分析：电磁场和电流分布的分析。
耦合分析：如热-结构耦合、流体-结构耦合等。

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3.结果输出
位移、应力、应变等力学响应。
温度、热通量等热学响应。
流体压力、速度等流体动力学响应。
电磁场分布、电流密度等电磁学响应。
动画和云图：Abaqus 可以生成动画和云图来直观地展示分析结果。

4.优化和敏感性分析参数化建模和分析：通过参数化定义模型和分析设置，可以方便地进行多组分析。
优化设计：基于目标函数和约束条件，自动调整设计参数以优化性能。
敏感性分析：评估设计参数对分析结果的影响程度。

5.用户自定义子程序（User Subroutines）：

Abaqus 允许用户编写自定义的子程序来扩展其功能，如自定义材料模型、接触算法等。

脚本和批处理：通过 Python 脚本和批处理文件，用户可以自动化分析流程、批量处理多个模型等。

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6.报告和文档Abaqus 提供了丰富的报告和文档功能，可以方便地生成和导出分析结果、模型定义、分析设置等。

三、Abaqus的优势

Abaqus在工程仿真领域具有显著的优势，这些优势使得Abaqus成为许多工程师和研究人员首选的仿真工具。以下是Abaqus的主要优势：

1.广泛的物理场模拟能力：Abaqus支持广泛的物理场模拟，包括结构力学、热传导、流体动力学、电磁场分析等。这使得Abaqus能够处理各种复杂的工程问题，从简单的静态分析到复杂的流固耦合分析。

2.强大的非线性分析能力：Abaqus在非线性分析方面尤为出色，能够处理包括材料非线性、几何非线性和接触非线性在内的各种非线性问题。这使得Abaqus能够更准确地模拟真实世界中的复杂行为。

3.丰富的材料模型库：Abaqus提供了大量的材料模型，包括金属、塑料、橡胶、复合材料、土壤和岩石等。这些材料模型经过严格验证，能够准确模拟各种材料的力学行为。

4.强大的接触和连接功能：在处理接触和连接问题时，Abaqus提供了多种算法和工具，能够模拟复杂的接触和连接行为，如螺栓连接、焊接、滑动接触等。这使得Abaqus能够更准确地模拟实际工程中的连接结构。

5.高效的求解器：Abaqus的求解器经过优化，能够在保证计算精度的同时提高计算效率。无论是简单的线性问题还是复杂的非线性问题，Abaqus都能够迅速给出准确的结果。
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6.友好的用户界面和强大的后处理功能：Abaqus的用户界面直观易用，用户可以轻松创建模型、设置分析参数和查看结果。同时，Abaqus的后处理功能也非常强大，用户可以方便地生成云图、动画、报告等结果，以直观地展示分析结果。

7.用户自定义和扩展能力：Abaqus允许用户通过编写自定义的子程序（User Subroutines）来扩展其功能。这些子程序可以用于定义自定义的材料模型、接触算法、边界条件等。此外，Abaqus还支持与其他编程语言的集成，如Python和Fortran，这使得用户能够更方便地自动化分析流程和进行批量处理。

8.多物理场耦合分析能力：在处理多物理场耦合问题时，Abaqus具有独特的优势。它能够将多个物理场（如结构力学、热传导、流体动力学等）的仿真结果无缝集成在一起，以更全面地了解系统的行为。

9.行业认可和支持：Abaqus在工程领域具有广泛的认可度，许多国际知名的工程公司和研究机构都使用Abaqus进行仿真分析。同时，Abaqus还提供了全面的技术支持和培训服务，以确保用户能够充分利用其强大的功能。

总的来说，Abaqus 是一款功能全面的工程仿真软件，能够处理各种复杂的工程问题并生成详细的分析结果。通过其丰富的功能和模块，Abaqus 可以满足工程领域的各种需求。

Abaqus软件详情：https://www.i3vsoft.com/Products/abaqusyxyf.html