ABAQUS6.12最新功能

2013-08-14 by:廣州有限元培訓(xùn)實踐中心來源:仿真在線

ABAQUS6.12最新功能

ABAQUS是一套功能強大的工程模擬的有限元軟件,其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。達索并購ABAQUS后,將SIMULIA作為其分析產(chǎn)品的新品牌。它是一個協(xié)同、開放、集成的多物理場仿真平臺。ABAQUS 包括一個豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫,可以模擬典型工程材料的性能,其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料。作為通用的模擬工具, ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)(應(yīng)力 / 位移)問題,還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題,例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴散、熱電耦合分析、振動與聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析(流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析)及壓電介質(zhì)分析。

ABAQUS6.12.1 為用戶提供了廣泛的功能, 且使用起來又非常簡單。大量的復(fù)雜問題可以通過選項塊的不同組合很容易的模擬出來。例如,對于復(fù)雜多構(gòu)件問題的模擬是通過把定義每一構(gòu)件的幾何尺寸的選項塊與相應(yīng)的材料性質(zhì)選項塊結(jié)合起來。在大部分模擬中,甚至高度非線性問題,用戶只需提供一些工程數(shù)據(jù),像結(jié)構(gòu)的幾何形狀、材料性質(zhì)、邊界條件及載荷工況。在一個非線性分析中, ABAQUS 能自動選擇相應(yīng)載荷增量和收斂限度。他不僅能夠選擇合適參數(shù),而且能連續(xù)調(diào)節(jié)參數(shù)以保證在分析過程中有效地得到精確解。用戶通過準確的定義參數(shù)就能很好的控制數(shù)值計算結(jié)果。

ABAQUS被廣泛地認為是功能最強的有限元軟件,可以分析復(fù)雜的固體力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)系統(tǒng),特別是能夠駕馭非常龐大復(fù)雜的問題和模擬高度非線性問題。 ABAQUS 不但可以做單一零件的力學(xué)和多物理場的分析,同時還可以做系統(tǒng)級的分析和研究。 ABAQUS 的系統(tǒng)級分析的特點相對于其他的分析軟件來說是獨一無二的。由于 ABAQUS 優(yōu)秀的分析能力和模擬復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性使得 ABAQUS 被各國的工業(yè)和研究中所廣泛的采用。 ABAQUS 產(chǎn)品在大量的高科技產(chǎn) 品研究中都發(fā)揮著巨大的作用。

Abaqus V6.12.1 版本建立在SIMULIA的在一個開放、統(tǒng)一的模擬環(huán)境中提出一系列的解決方案的承諾上的。Abaqus V6.7EF版本的新功能包括:多物理流體結(jié)構(gòu)交互作用(FSI)的技術(shù),與 SolidWorks相結(jié)合的幾何界面, 合作建模的能力,管理材料庫的工具, 復(fù)合的實體的可視化能力和客戶要求提高的其他許多功能。

Abaqus V6.12.1 版本的新特性和提高:

● 歐拉-拉格朗日結(jié)合分析(CEL)使得Abaqus/Explicit 能夠分析流體結(jié)構(gòu)交互作用。CEL 也能分析實體材料遭受極端變形時的行為。
● Abaqus/CAE FSI界面簡化了應(yīng)用第三方流體動力學(xué)計算軟件定義流體結(jié)構(gòu)交互作用模型的過程。
● 與 SolidWorks的關(guān)聯(lián)導(dǎo)入可以轉(zhuǎn)換幾何模型,保持SolidWorks模型和Abaqus模型間的關(guān)系。
● Abaqus/CAE中的合作建模允許模型的導(dǎo)入但不支持其他的Abaqus數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入當(dāng)前的分析中, 為多個工程師同時建模提供了方便。
● Abaqus/CAE 的材料庫提高了使用和管理材料特性的效率,材料存在于包括自身數(shù)據(jù)庫在內(nèi)的多種來源。另外, Granta Design 和Matereality的新的第三方插件程序結(jié)合工業(yè)和軍事/航空資料庫,例如MMPDS-03等提供了廣泛的材料。
● 接觸在前后處理方面的增進提供了接觸自動監(jiān)測支持、基于幾何和單元的搜尋、接觸輸出的增加等功能。
● 分布式并行求解器的改進支持用穩(wěn)態(tài)傳輸?shù)牟⑿袉卧僮?而且提高了多處理器分析的可量測性和執(zhí)行性。
● 在Abaqus/Standard和 Abaqus/Explicit 中關(guān)于超彈性的永久變形確保模擬用人造橡膠和熱塑性塑料制成的車門密封墊、裝配環(huán)和運動器材等時的高保真性。
● 復(fù)合材料實體建模可以實現(xiàn)材料層到實體單元的直接指定和實體結(jié)果的可視化。

ABAQUS 6.12.1產(chǎn)品主要分析功能:

靜態(tài)應(yīng)力/位移分析:包括線性,材料和幾何非線性,以及結(jié)構(gòu)斷裂分析等

動態(tài)分析粘彈性/粘塑性響應(yīng)分析:粘塑性材料結(jié)構(gòu)的響應(yīng)分析

熱傳導(dǎo)分析:傳導(dǎo),輻射和對流的瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)分析

質(zhì)量擴散分析:靜水壓力造成的質(zhì)量擴散和滲流分析等

耦合分析:熱/力耦合,熱/電耦合,壓/電耦合,流/力耦合,聲/力耦合等

非線性動態(tài)應(yīng)力/位移分析:可以模擬各種隨時間變化的大位移、接觸分析等

瞬態(tài)溫度/位移耦合分析:解決力學(xué)和熱響應(yīng)及其耦合問題

準靜態(tài)分析:應(yīng)用顯式積分方法求解靜態(tài)和沖壓等準靜態(tài)問題

退火成型過程分析:可以對材料退火熱處理過程進行模擬

海洋工程結(jié)構(gòu)分析:

對海洋工程的特殊載荷如流載荷、浮力、慣性力等進行模擬

對海洋工程的特殊結(jié)構(gòu)如錨鏈、管道、電纜等進行模擬

對海洋工程的特殊的連接,如土壤/管柱連接、錨鏈/海床摩擦、管道/管道相對滑動等進行模擬

水下沖擊分析:

對沖擊載荷作用下的水下結(jié)構(gòu)進行分析

柔體多體動力學(xué)分析:對機構(gòu)的運動情況進行分析,并和有限元功能結(jié)合進行結(jié)構(gòu)和機械的耦合分析,并可以考慮機構(gòu)運動中的接觸和摩擦

疲勞分析:根據(jù)結(jié)構(gòu)和材料的受載情況統(tǒng)計進行生存力分析和疲勞壽命預(yù)估

設(shè)計靈敏度分析:對結(jié)構(gòu)參數(shù)進行靈敏度分析并據(jù)此進行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計

軟件除具有上述常規(guī)和特殊的分析功能外,在材料模型,單元,載荷、約束及連接等方面也功能強大并各具特點:

材料模型:定義了多種材料本構(gòu)關(guān)系及失效準則模型,包括:

彈性:線彈性,可以定義材料的模量、泊松比等彈性特性

正交各向異性,具有多種典型失效理論,用于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析

多孔結(jié)構(gòu)彈性,用于模擬土壤和可擠壓泡沫的彈性行為

亞彈性,可以考慮應(yīng)變對模量的影響

超彈性,可以模擬橡膠類材料的大應(yīng)變影響

粘彈性,時域和頻域的粘彈性材料模型

塑性:

金屬塑性,符合Mises屈服準則的各向同性和遵循Hill準則的各向異性塑性模型

鑄鐵塑性,拉伸為Rankine屈服準則,壓縮為Mises屈服準則

蠕變,考慮時間硬化和應(yīng)變硬化定律的各向同性和各向異性蠕變模型

擴展的Druker-Prager模型,適合于沙土等粒狀材料的不相關(guān)流動的模擬

Capped Drucker-Prager模型,適合于地質(zhì)、隧道挖掘等領(lǐng)域

Cam-Clay模型,適合于粘土類土壤材料的模擬

Mohr-Coulomb模型,這種模型與Capped Druker-Prager模型類似,但可以考慮不光滑小表面情況

泡沫材料模型,可以模擬高度擠壓材料,可應(yīng)用于消費品包裝、及車輛安全裝置等領(lǐng)域混凝土材料模型,這種模型包含了混凝土彈塑性破壞理論滲透性材料模型,提供了依賴于孔隙比率、飽和度和流速的各向同性和各向異性材料的滲透性模型。

其它材料特性:

包括密度、熱膨脹特性、熱傳導(dǎo)率和導(dǎo)電率、比熱、壓電特性、阻尼以及用戶自定義材料特性等

單元庫:ABAQUS包括內(nèi)容豐富的單元庫,單元種類多達562種。它們可以分為8個大類,稱為單元族,包括:

— 實體單元

— 殼單元

— 薄膜單元

— 梁單元

— 桿單元

— 剛體元

— 連接元

— 無限元還包括其中針對特殊問題構(gòu)建的特種單元如針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或輪胎結(jié)構(gòu)的加強筋單元(*Rebar)、針對海洋工程結(jié)構(gòu)的土壤/管柱連接單元(*Pipe-Soil)和錨鏈單元(*Drag Chain),還有專門的墊圈單元和空氣單元等特殊的單元等,這些單元對解決各行業(yè)領(lǐng)域的具體問題非常有效。

另外,用戶還可以通過用戶子程序自定義單元種類。

對ABAQUS進行二次開發(fā)也極為方便,ABAQUS支持FORTRAN或VC++來二次開發(fā)。

載荷、約束及連接:

載荷

載荷包括均勻體力、不均勻體力、均勻壓力、不均勻壓力、靜水壓力、旋轉(zhuǎn)加速度、離心載荷、彈性基礎(chǔ),伴隨力效應(yīng),集中力和彎矩,溫度和其他場變量,速度和加速度等。

約束

除常規(guī)的約束外,還提供線性和非線性的多點約束(MPC),包括剛性鏈、剛性梁、殼體/固體連接、循環(huán)對稱約束和運動耦合等。連接強大的接觸對定義與分析功能為管接頭接觸密封分析,鉸鏈連接分析,殼體密封分析等帶來極大的便利。

結(jié)構(gòu)靜力分析,動力學(xué)分析,顯式動力學(xué),屈曲分析,接觸非線性分析,疲勞壽命分析,模態(tài)頻率分析,諧振響應(yīng)分析,跌落碰撞分析,熱結(jié)構(gòu)耦合分析,管道流體分析,流固耦合分析,彈塑性材料CAE分析,材料非線性力學(xué)分析,巖土材料非線性分析,橡膠材料超彈性分析,壓力容器分析,貨架分析,應(yīng)力應(yīng)變分析,受力分析,機械設(shè)計分析,汽車結(jié)構(gòu)分析,電子電器分析,工程機械分析,瞬態(tài)分析,譜分析,汽車有限元分析,船舶結(jié)構(gòu)有限元分析,通用力學(xué)分析

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