1：ABAQUS有限元分析-ABAQUS软件介绍
ABAQUS 软件简介：
ABAQUS 软件 是 世界上 知名 的 有限 元 分析 软件， 成 立于 1978 年的 美国 罗 德 岛 州 博 塔 市 的 HKS 公司（ 现为 ABAQUS 公司） 是 该 软件 的 缔造者。 ABAQUS 软件 的 主要 任务 是 进行 非线性 有限 元 模型 的 分析 计算。
近年来，我国 的 ABAQUS 用户 也在 逐年 增加， 大大 推动 了 ABAQUS 软件 的 发展。 伴随 着 基础理论 与 计算机 技术 的 不断 进步， ABAQUS 公司 也在 逐步 解决 软件 中的 各种 技术 难题、 改进 软件， 如今 已 逐步 趋于 完善。
作为 工程 软件 之一， ABAQUS 软件 以其 强大 的 有限 元 分析 功能 和 CAE 功能， 被 广泛 运用于 机械制造、 土木工程、 隧道 桥梁、 水利 水工、 汽车 制造、 船舶 工业、 航空 航天、 核工业、 石油化工、 生物 医学、 军用、 民用 等 领域。
在这 些 领域 中， 可 有效地 进行 相应 的 静态 和 准 静态 分析、 模态 分析、 瞬 态 分析、 接触 分析、 弹 塑性 分析、 几何 非线性 分析、 碰撞 和 冲击 分析、 爆炸 分析、 屈曲 分析、 断裂 分析、 疲劳 和 耐久性 分析 等 结构 分析 和 热 分析 外， 还能 进行 热 固 耦合 分析、 声 场 和声 固 耦合 分析、 压电 和 热电 耦合 分析、 流 固 耦合 分析、 质量 扩散 分析 等。
ABAQUS 除了 能 有效地 求解 各种 复杂 的 模型 并能 解决 实际 工程 问题 之外， 在 分析 能力 和 可靠性 方面 也 更胜一筹。 除此之外， ABAQUS 具有 丰富 的 单元 库， 可以 模拟 各种 复杂 的 几何 形状， 并且 具有 丰富 的 材料 模型 库， 如 橡胶、 金属、 钢筋 混凝土 等， 以供 用户 选择。 ABAQUS 以其 强大 的 功能 和 友好 的 人机交互 界面， 赢得 了 普遍 赞誉。
ABAQUS 含有 三个 主 求解 器 模块 ABAQUS/ Standard、 ABAQUS/ Explicit 和 ABAQUS/ CFD 及 一个 人机交互 的 前后 处理 模块 ABAQUS/ CAE。 ABAQUS 还 提供 了解 决 某些 特殊 问题 的 专用 模块： ABAQUS/ Aqua、 ABAQUS/ Design、 ABAQUS/ Foundation、 ABAQUS/ AMS， MOLDFLOW 接口、 MSC. ADAMS 接口， 以及 ABAQUS/ ATOM
和 Fe- safe。 另外， 还有 ABAQUS for CATIAV5 等 产品。
1. 2 ABAQUS 的 主要 模块 及 功能
1. ABAQUS/ Standard ABAQUS/ Standard 为 隐式 分析 求解 器， 是 进行 各种 工程 模拟 的 有效 工具， 能 精确 可靠 地 求解 简单 的 线 弹性 静力学 分析 乃至 复杂 的 多 步骤 非线性 动力学 分析。
ABAQUS/ Standard 拥有 丰富 的 单元 类型 和 材料 模型， 能 非常 方便 地 配合 使用。 ABAQUS/ Standard 提供 一个 动态 载荷 平衡 的 并行 稀疏 矩阵 求解 器、 基于 域 分解 的 并行 迭代 求解 器、 并行 的 Lanczos 特征值 求解 器， 能 进行 一般 过程 分析 和 线性 摄 动 过程 分析。
并行 计算 能 大大 减少 分析 时间， ABAQUS 能够 实现 多个 处理器 的 并行 运算。 ABAQUS 拥有 良好 的 可 扩展性， 可以 通过 用户 子程序 来 加强 处理问题 的 能力。 本书 将 结合 实例 详细 介绍 ABAQUS/ Standard 的 使用。
2. ABAQUS/ Explicit ABAQUS/ Explicit 为 显 式 分析 求解 器， 是 进行 瞬态 动力学 分析 的 有效 工具， 尤其 适宜于 求解 冲击 和 其他 高度 不连续 问题；
其处 理 接触 问题 的 能力 也 很 显著， 能够 自动 找出 模型 中 各部 件 之间 的 接触 对， 高效 地 模拟 它们 之间 复杂 的 接触， 并能 求解 可 磨损 体 之间 的 接触 问题。 ABAQUS/ Explicit 也 拥有 广泛 的 单元 类型 和 材料 模型， 但 其 单元 库 是 ABAQUS/ Standard 的 单元 库 的 子集。
ABAQUS/ Explicit 提供 基于 域 分解 的 并行 计算， 仅能 进行 一般 过程 分析。
3. ABAQUS/ CFD
ABAQUS 6. 10 版本 中 加入 了 CFD 模块， 成为 ABAQUS 的 第三 个 求解 器， 从而 使得 软件 的 求解 功能 大大 增强， 可以 进行 计算 流体力学 模型， 如 模拟 层流， 湍流 等 流体 问题 以及 热传导、 自然 对流 问题 等 流体 的 传热 问题。 同时， 与 ABAQUS/ Standard 和 ABAQUS/ Explicit 的 联合 使用， 使得 ABAQUS 软件 在 求解 流 固 耦合 问题 等 方面 变得 尤为 强大。
4. ABAQUS/ CAE ABAQUS/ CAE 是一 个 进行 前后 处理 和 任务 管理 的 人机交互 环境， 对 ABAQUS 求解 器 提供 了 全面 的 支持。 ABAQUS/ CAE 将 各种 功能 集成 在各 功能 模块 中， 能够 通过 操作 简便 的 界面 进行 建模、 分析、 任务 管理 和 结果 评价。
ABAQUS/ CAE 是 唯一 采用 基于 特征 的、 参数 化 建模 方法 的 有限 元 前处 理 程序， 并能 够 导入 和 编辑 在各 种 商业 的 CAD 软件 中 建立 的 几何体， 拥有 强大 的 建模 功能， 能够 有效地 创建 用户 所需 的 模型。
在 ABAQUS/ CAE 中用 户 能够 方便 地 根据 分析 目的 设置 与 ABAQUS/ Standard 或 ABAQUS/ Explicit 对应 的 单元 类型 和 材料 模型， 并进 行 网格 划分。 部件 之间 的 接触、 耦合、 绑 定 等 相互作用 也能 很 方便 的 定义。 待 有限 元 模型 建立、 载荷 和 边界 条件 施加 后， ABAQUS/ CAE 能够 快速 有效地 创建、 提交 和 监控 分析 作业。
ABAQUS/ Viewer 是 ABAQUS/ CAE 的 可 视 化 模块， 模型 的 结果 后 处理 都在 该 模块 中 进行。
6. ABAQUS/ Aqua ABAQUS/ Aqua 是 ABAQUS/ Standard 的 附加 模块，
适用于 海洋 工程， 包括 海洋 平台 导管 架 和 立 管 的 分析、 J 管道 受 拉 的 模拟、 基座 弯曲 的 计算 和 漂浮 结构 的 研究。 ABAQUS/ Aqua 能够 通过 稳态 水流 和 波浪 效果 的 模拟 对 结构 施加 拉力、 浮力 和 流体 惯性力， 对 自由 水面 以上 的 部分 还可以 施加 风 载。
7. ABAQUS/ AMS ABAQUS/ AMS 是 ABAQUS/ Standard 的 新 附加 模块， 伴随 ABAQUS 6. 6 问世。 ABAQUS/ AMS 采用 一个 高效 的 自动 多层 次子 结构 特征值 求解 器， 能 快速 有效地 进行 大型 结构 的 线性 动力学 分析。
8. ABAQUS/ Foundation ABAQUS/ Foundation 是 ABAQUS/ Standard 的 一部分， 提供 ABAQUS/ Standard 中 高效 的 线性 静态 分析 和 动态 分析 的 功能。 本书 不 介绍 ABAQUS/ Foundation 的使用。
9. MOLDFLOW 接口 ABAQUS 的 MOLDFLOW 接口 是 ABAQUS/ Standard 和 ABAQUS/ Explicit 的 交互 产品， 使用 户 能够 将 ABAQUS 同 注塑 成型 模拟 分析 软件 MOLDFLOW 一起 配合 使用， 将 MOLDFLOW 中的 有限 元 模型 信息 转换 为 ABAQUS 输入 文件 的 一部分。
10. MSC. ADAMS 接口 ABAQUS 的 MSC. ADAMS 接口 是 ABAQUS/ Standard 的 交互 产品， 使用 户 能够 将 ABAQUS 同机 械 系统 动力学 仿真 软件 MSC. ADAMS 一起 配合 使用， 将 ABAQUS 中的 有限 元 模型 作为 柔性 部件 输入 到 MSC. ADAMS 中。
11. ABAQUS/ ATOM ABAQUS Topolopy Optimization Module 简称 ATOM， 即为 ABAQUS 拓扑 优化 功能。 在 ABAQUS 6. 11 版本版本 中 引入 该 功能， 它 采用 了 专业 拓扑 优化 软件 TOSCA 的 核心 技术， 通过 调用 odb 文件 进行 拓扑 优化， 与 ABAQUS 强大 的 非线性 分析 功能 结合 起来， 将会 取得 很好 地 进展。
12. Fe- safe Fe- safe 模块 的 一系列 功能 可以 附加 在 ABAQUS/ Standard 和 ABAQUS/ Explicit 上 应用。 该 模块 可以 通过 疲劳 分析， 预测 部件 和 系统 寿命。
13. ABAQUS for CATIA V5 ABAQUS for CATIA V5 完全 集成 在 CATIA V5 的 使用 环境 中， 在 CATIA V5 的 操作 界面 中 增加 了 ABAQUS 的 结构 分析 和 热 分析 平台。
用户 在 CATIA V5 的 操作 界面 下 进行 几何 建模， 该 模型 同时 成为 ABAQUS 的 模型， 能够 在 不脱离 CATIA 的 前提下 进行 高质量 的 线性 和 非线性 有限 元 分析， 计算 结果 也能 在 CATIA 中 查看 和 分析。 最新 的 ABAQUS for CATIAV5 为 2. 3 版本， 它采用 ABAQUS 6. 13 和 CATIAV5 R22 的 最新 技术， 包括 接触 模拟， 为 工业 产品 的 研发 提供 了 高效 的 分析 工作 流程 和 高级 模拟 技术。
以下为老杨多年汽车项目CAE实战经验总结，欢迎私信老杨交流学习。
