任何幾何模型都可在前面介紹的4個(gè)模塊中創(chuàng)建。部件模塊和草圖模塊用于創(chuàng)建部件，裝配模塊用于組裝模型的各部件。有時(shí)，需要將部件模塊和裝配模塊配合起來使用（如通過裝配模塊中的合并和切割功能創(chuàng)建出新的部件，再進(jìn)行裝配）。

 

對(duì)裝配件中所包含的部件的所有操作都完成后，就可以進(jìn)入分析步模塊，進(jìn)行分析步和輸出的定義。

 

2.6.1 設(shè)置分析步

進(jìn)入分析步模塊后，菜單欄中的分析步菜單及工具區(qū)中的創(chuàng)建分析步工具和分析步管理器工具用于分析步的創(chuàng)建和管理。

 

提示：創(chuàng)建一個(gè)模型數(shù)據(jù)庫后，ABAQUS/CAE默認(rèn)創(chuàng)建初始步（Initial），位于所有分析步之前。用戶可以在初始步中設(shè)置邊界條件和相互作用，使之在整個(gè)分析中起作用，但不能編輯、替換、重命名和刪除初始步。

 

ABAQUS可以在初始步后創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)分析步，執(zhí)行Step（分析步）→Create命令，如圖2-38所示；或單擊工具區(qū)中的Create Step（創(chuàng)建分析步）圖標(biāo) ，彈出Create Step對(duì)話框，如圖2-39所示。

 

 

圖2-38 創(chuàng)建分析步命令

 

該對(duì)話框包括以下3個(gè)部分。

lName：在該文本框中輸入分析步的名稱，默認(rèn)為“Step-n”（n表示創(chuàng)建的第n個(gè)分析步）。

lInsert new step after：在選定項(xiàng)目后插入新的分析步，用于設(shè)置創(chuàng)建的分析步的位置，每個(gè)新創(chuàng)建的分析步都可以設(shè)置在初始步后的任何位置。

lProcedure type：分析步類型，用于選擇分析步的類型。需要首先選擇General（通用）分析步或Linear perturbation（線性攝動(dòng)）分析步，下方列表中顯示出所有可供選擇的分析步類型，默認(rèn)為通用分析步中的Static, General選項(xiàng)。

 

General分析步：用于設(shè)置一個(gè)通用分析步，可用于線性分析和非線性分析。該分析步定義了一個(gè)連續(xù)的事件，即前一個(gè)通用分析步的結(jié)束是后一個(gè)通用分析步的開始。

 

Linear perturbation分析步：用于設(shè)置一個(gè)線性攝動(dòng)分析步，僅適用于ABAQUS/Standard中的線性分析。

 

選擇分析類型后，單擊Continue按鈕，彈出Edit Step（編輯分析步）對(duì)話框。對(duì)于不同類型的分析步，該對(duì)話框的選項(xiàng)有所差異。下面就幾種常用的分析步進(jìn)行介紹。

 

1．Static, General分析步

該分析步用于分析線性或非線性靜力學(xué)問題。其Edit Step對(duì)話框包括Basic（基本信息）、Incrementation（增量）和Other（其他）3個(gè)選項(xiàng)卡。

（1）Basic選項(xiàng)卡

該選項(xiàng)卡主要用于設(shè)置分析步的時(shí)間和幾何非線性等屬性，如圖2-40所示。

 

 

圖2-39 Create Step對(duì)話框

 

 

圖2-40 Basic選項(xiàng)卡

 

lDescription：用于輸入對(duì)該分析步的簡(jiǎn)單描述，該描述保存在結(jié)果數(shù)據(jù)庫中，進(jìn)入可視化模塊后顯示在狀態(tài)區(qū)。

 

lTime period（時(shí)間長度）：用于輸入該分析步的時(shí)間，系統(tǒng)默認(rèn)值為l。對(duì)于一般的靜力學(xué)問題，可以采用默認(rèn)值。

 

lNlgeom（幾何非線性）：用于選擇該分析步是否考慮幾何非線性，對(duì)于ABAQUS/Standard該選項(xiàng)默認(rèn)為off。

 

lAutomatic stabilization（自動(dòng)穩(wěn)定）：用于局部不穩(wěn)定的問題（如表面褶皺、局部屈曲），ABAQUS/Standard會(huì)施加阻尼來使其變得穩(wěn)定。

 

lInclude adiabatic heating effects（包括絕熱效應(yīng)）：用于絕熱的應(yīng)力分析，如高速加工過程。

 

（2）Incrementation選項(xiàng)卡

該選項(xiàng)卡用于設(shè)置增量步，如圖2-41所示。

Type：用于選擇時(shí)間增量的控制方法。

 

 

圖2-41 Incrementation選項(xiàng)卡

 

Maximum number of increments（最大增量步數(shù)）：用于設(shè)置該分析步的增量步數(shù)目的上限，默認(rèn)值為100。即使沒有完成分析，當(dāng)增量步的數(shù)目達(dá)到該值時(shí)，分析也會(huì)停止。Increment size（增量大?。河糜谠O(shè)置增量步的大小。

 

（3）Other選項(xiàng)卡

該選項(xiàng)卡用于選擇求解器、求解技術(shù)，載荷隨時(shí)間的變化方式等，如圖2-42所示。

 

 

圖2-42 Other選項(xiàng)卡

 

lEquation Solver（求解器）：不包括接觸迭代方法。

lDefault load variation with time（默認(rèn)的載荷隨時(shí)間的變化方式）：默認(rèn)選項(xiàng)為瞬間加載。

lExtrapolation of previous state at start of each increment（每一增量步開始時(shí)外推前一狀態(tài)）：適用于分析步開始時(shí)載荷不突然變化的情況。

 

ABAQUS/Standard在分析步開始時(shí)不計(jì)算初始加速度。

 

2．Dynamic, Implicit分析步

該分析步用于分析線性或非線性隱式動(dòng)力學(xué)分析問題，其EditStep對(duì)話框（見圖2-43）也包括Basic、Incrementation和Other 3個(gè)選項(xiàng)卡，其中很多選項(xiàng)與靜力學(xué)分析時(shí)相同，此處僅介紹不同的選項(xiàng)。

 

 

圖2-43 Edit Step對(duì)話框

 

在Incrementation選項(xiàng)卡中，當(dāng)選中Automatic（自動(dòng)時(shí)間增量）單選按鈕時(shí)，可以設(shè)置增量步中的平衡殘余誤差的容差。

 

當(dāng)選中Fixed（固定時(shí)間增量）單選按鈕時(shí)，可以選中Suppresscalculation（禁用計(jì)算）復(fù)選框來加快收斂。

 

若前一個(gè)分析步也是動(dòng)力學(xué)分析步，采用前一個(gè)分析步結(jié)束時(shí)的加速度作為新的分析步的加速度；若當(dāng)前分析步是第一個(gè)動(dòng)力學(xué)分析步，加速度為0。在默認(rèn)情況下，ABAQUS/Standard計(jì)算初始加速度。

 

3．Dynamic, Explicit分析步

該分析步用于顯式動(dòng)力學(xué)分析，除Basic、Incrementation和Other 3個(gè)選項(xiàng)卡外，Edit Step對(duì)話框中還包括一個(gè)Mass scaling（質(zhì)量縮放）選項(xiàng)卡。Basic選項(xiàng)卡中的幾何非線性選項(xiàng)默認(rèn)為on。

 

Use scaled mass and “throughout step”definitions from theprevious step（使用前一分析步的縮放質(zhì)量和范圍定義）：為默認(rèn)選項(xiàng)，程序采用前一個(gè)分析步對(duì)質(zhì)量縮放的定義。

 

lUse scaling definitions below（使用下面的縮放定義）：用于創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量縮放定義。選中此單選按鈕，單擊該對(duì)話框下部的Create按鈕，彈出Edit Mass Scaling（編輯質(zhì)量縮放）對(duì)話框（見圖2-44），在該對(duì)話框中選擇質(zhì)量縮放的類型并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。

 

l設(shè)置完成后，Edit Step對(duì)話框的數(shù)據(jù)列表內(nèi)將顯示出該質(zhì)量縮放的設(shè)置，用戶可以單擊該對(duì)話框下部的Edit（編輯）或Delete按鈕進(jìn)行質(zhì)量縮放定義的編輯或刪除，如圖2-45所示。

 

 

圖2-44 Edit Mass Scaling對(duì)話框

 

 

圖2-45 Edit Step對(duì)話框

 

Other選項(xiàng)卡頁面與Static, General和Dynamic, Implicit分析步的情況不同，僅包含以下兩個(gè)文本框，如圖2-46所示。

 

 

圖2-46 Other選項(xiàng)卡

 

Linear bulk viscosity parameter（線性體積黏度參數(shù)）：用于輸入線性體積黏度參數(shù)，默認(rèn)值為0.06，ABAQUS/Explicit默認(rèn)使用該類參數(shù)。

 

Quadratic bulk viscosity parameter（二次體積黏度參數(shù)）：用于輸入二次體積黏度參數(shù)，默認(rèn)值為1.2。

 

4．Static, Linear perturbation分析步

該分析步用于線性靜力學(xué)分析，其Edit Step對(duì)話框僅包含Basic和Other兩個(gè)選項(xiàng)卡（見圖2-47），且選項(xiàng)為Static, General的子集。

 

 

圖2-47 Edit Step對(duì)話框

 

（1）Basic選項(xiàng)卡：包含Description文本框。Nlgeom為off，即不涉及幾何非線性問題。

（2）Other選項(xiàng)卡：僅包含Equation Solver選項(xiàng)組，如圖2-48所示。

 

 

圖2-48 Other選項(xiàng)卡

 

設(shè)置完成后，單擊OK按鈕，完成分析步的創(chuàng)建。此時(shí)單擊工具區(qū)中的Step Manager（分析步管理器）圖標(biāo) ，可見對(duì)話框中列出了初始步和已創(chuàng)建的分析步，可以對(duì)列出的分析步進(jìn)行編輯、替換、重命名、刪除操作和幾何非線性的選擇，如圖2-49所示。

 

 

圖2-49 Step Manager對(duì)話框

 

（內(nèi)容、圖片來源：《ABAQUS 2020有限元分析從入門到精通》，侵刪）

 

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