ABAQUS是一套功能强大的工程模拟的有限元软件,通过ABAQUS仿真可以帮助工程师在早期设计阶段对产品的设计、制造过程中出现的各种问题进行预测仿真,可解决从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题,缩短了设计周期,提高产品性能、质量,大量节约了资金,赢得市场。
ABAQUS软件的功能可以归纳为线性分析、非线性和瞬态分析和机构分析三部分。
(1)线性静力学、动力学和热传导。包括静强度/刚度、动力学/模态、热力学/声学、金属/复合材料、应力、振动、声场以及压电效应等。
(2)非线性和瞬态分析。包括汽车碰撞、飞机坠毁、电子器件跌落、冲击、损毁、接触、塑性失效、断裂/磨损以及橡胶超弹性等。
(3)多体动力学分析。包括挖掘机机械臂运动分析、起落架收放、汽车悬架、微机电系统MEMS以及医疗器械等。
ABAQUS软件的功能特点:
1、ABAQUS集中于结构力学和相关领域研究,致力于解决该领域的深层次实际问题。
2、ABAQUS软件的求解器是智能化的求解器,可以解决其它软件不收敛的非线性问题,其它软件也收敛的非线性问题,ABAQUS软件的计算收敛速度较快,并更加容易操作和使用。
3、采用CAD方式建模和可视化视窗系统,具有良好的人机交互特性。
强大的模型管理和载荷管理手段,为多任务、多工况实际工程问题的建模和仿真提供了方便。
鉴于接触问题在实际工程中的普遍性,单独设置了连接(interaction)模块,可以精确地模拟实际工程中存在的多种接触问题。
采用了参数化建模方法,为实际工程结构的参数设计与优化,结构修改提供了有力工具。
4、更多的单元种类,单元种类达433种,提供了更多的选择余地,并更能深入反映细微的结构现象和现象间的差别。除常规结构外,可以方便地模拟管道、接头以及纤维加强结构等实际结构的力学行为
更多的材料模型,包括材料的本构关系和失效准则等,仅橡胶材料模型就达16种。除常规的金属材料外,还可以有效地模拟复合材料、土壤、塑性材料和高温蠕变材料等特殊材料
更多的接触和连接类型,可以是硬接触或软接触,也可以是Hertz接触(小滑动接触)或有限滑动接触,还可以双面接触或自接触。接触面还可以考虑摩擦和阻尼的情况。上述选择提供了方便地模拟密封,挤压,铰连接等工程实际结构的手段。
ABAQUS的疲劳和断裂分析功能,概括了多种断裂失效准则,对分析断裂力学和裂纹扩展问题非常有效。
ABAQUS的主要功能模块:
ABAQUS/Standard
ABAQUS/Standard是一个通用分析模块,它能够求解领域广泛的线性和非线性问题,包括静力、动力、热、电磁、声,以及复杂的非线性、物理场耦合分析等。ABAQUS/Standard提供一个动态载荷平衡的并行疏矩阵求解器,能够实现多达16个处理器的并行运算,同时还提供一个并行的Lanczos特征值求解器,在大规模模型中可以快速有效地提取多阶特征值,是线性动力学分析的重要工具,包括瞬态相应、谐波相应、随机相应以及地震相应谱分析。
ABAQUS/Explicit
ABAQUS/Explicit可以进行显式动态分析,适用于求解非线性动力学问题和准静态问题,特别是模拟短暂、瞬时的动态问题,如跌落、爆炸、冲击等。同时,ABAQUS/Explicit
可以实现基于域分解的并行计算,可以使用子模型技术,在大变形问题中,可以使用ALE自适应网格技术来避免求解过程中的网格畸变,保证求解的顺利进行。
ABAQUS/CAE(Complete ABAQUS Environment)
ABAQUS/CAE是ABAQUS的交互式图形环境,利用它能够快速有效地创建、编辑、监控、诊断和后处理先进的ABAQUS分析,提供最好的对ABAQUS求解器的支持,如分析步、接触和摩擦、界面特性、材料和幅值曲线等、另外,通过便利的工具可以检测分析过程。
其他模块:
1)ABAQUS/Design:ABAQUS/Design是一个可选择的附加产品,用于设计灵敏度分析(DSA)。
2)ABAQUS/Aqua:ABAQUS/Aqua的一系列功能可附加在ABAQUS/Standard中应用。它的功能包括模拟波浪、风载荷及浮力的影响。
3)ABAQUS/Viewer:ABAQUS/Viewer是ABAQUS/CAE的子集,包含了可视化后处理功能。
4)ABAQUS/Foundation:ABAQUS/Foundation提供ABAQUS/Standard中有关线静态分析和动态分析的功能。
5)Fe-safeFe-Safe:Fe-safeFe-Safe模块的一系列功能可以附加在ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit上应用,目的是通过疲劳分析预测部件和系统的寿命。
6)ABAQUS for CATIA V5:ABAQUS for CATIA V5为用户提供了完全集成在CATIA V5的使用环境中的ABAQUS求解器,使CATIA用户无需离开CATIA环境就能方便地进行有限元分析。
7)ABAQUS Interface for MSC.ADAMS:ABAQUS和ADAMS/Flex软件的接口,可以导入ADAMS模型中的部件进行有限元分析并将结果返回到ADAMS。
8)ABAQUS Interface for MOLDFLOW:ABAQUS和注塑模拟软件MOLDFLOW之间的接口,可以基于MOLDFLOW分析得到的注塑成型后的材料性质和残余应力进行有限元分析。