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abaqus6.4导入外来模型的几点小经验

abaqus6.4导入外来模型的几点小经验!

abaqus6.4的CAE建模功能仍不是太强大,许多情况下,还得借助于第二、第三方软件完成模型的建立,但在导入过程中,总会或多或少的存在问题,近来做了几个这方面的试验,有几点发现,解释如下:

1.对于三维模型,pro/e等CAD软件可以建出很好的模型,存成iges、sat、step等格式导入abaqus可以直接用,个人感觉能用sat或step格式出现的模型最好不用iges文件导入!

2.复杂模型,当导入abaqus时,模型可能已经枝离破碎了,无法通过几何修补将模型改好,而且分网也相当困难,但通过第三方前处理软件hypermesh,就可以很好的实现模型在导入时出错的问题,hypermesh可导入的几何模型格式相当多,一般的CAD软件的格式都可以很好的导入,并且对小毛病可以通过几何清理完成!然后加上abaqus的模板,在hypermesh分出高质量的网后导出inp直接为abaqus所用,目前是相当好的一个强强联合的CAE思路!

3.有时也可以以这种方式导入模型:ansys现在在国内的受众群很大,我想许多人也会用ansys,起码最基本的建模都能做到,可以发现,ansys的建模功能相比abaqus要强的多,尤其现在有了workbench后,这点就更为突出了!所以不习惯用abaqus建模的朋友而又暂时不会用专业CAD软件的朋友可以直接在ansys里建好你所想要的模型,然后再导入abaqus里用它强大的计算功能吧!

a.曲线救国:ansys里建的模型通过hypermesh导入分网后导进abaqus!(说细情况可以到hypermesh版找到)
b.对于2d草图,abaqus也可以接收iges格式,所以在ansys做好2d模型后,通过file---export导出iges文件,然后abaqus导入sketch也就可以用了!(不过,在ansys建这个模型时,不要出现area及其以上的entity,因为sketch只认线和点,所以你只能在ansys通过line、keypoint完成你要建模型的轮廓,导入应该是没什么问题!有时导入效果比autocad导入效果都好!

4.说说2d模型的导入问题,这点版里有多人问到了,由于CAE无法做出诸如椭圆、正弦、余弦曲线等复杂平面图形来,所以通常通过autocad作出图形,存为dxf格式然后导入abaqus,有时会出现导入sketch时什么也没有或只有几条张而已,总之导入不成功!其实,abaqus导入sketch后的图形仅有线和点两种形式,而且最重要的一点就是abaqus的导入dxf时也认为cad的版本,目前autocad版本已到2004,这时如果你存dxf格式时选 的是2004版本承认的dxf格式,当你导入abaqus时,有很大可能不会成功,但如果此时你选择较低版本的dxf格式存储时,问题就会解决!(存为低版本的dxf格式是可以在保存时选择的),我做过试验,存为目前来说最低的autocad R12版本和R13

版本的dxf格式时再导入abaqus里,几乎可以很好地导入,不信大家试试!不过,要说明的一点,限于abaqus导入dxf格式功能 的限制,它对于常见的几种几何图形如直接、圆、矩形等可以以线的形式出现(这在abaqus的documentation里有介绍),而对于复杂曲线,则是以多个点的形式出现(拟合成那个曲线),所以复杂一点的曲线导入后会是N个点!当然,有了点,曲线还愁出现不了嘛?
两种方法,用直接一个点一点的连起来,但这样会产生很多点且曲线的拟合度不太好,用spline方法即多样线按点的顺序连成的曲线会与你所想要的曲线相差无几!(推荐用spline方法,因为这样仅产生一条线,对于以后的分网有好处)试试吧!(当然,如果点相当多,如果你没有耐心,我就没办法了!)

还有就是版友iloveni所说的在autocad下作图时最好不用便捷图形直接画,能用直接直线画的图形就不要用诸如矩形、正六边形等快捷作图方式作图,这样导入后会出现直线,否则只能出现体现图形形状的定位顶点,你要做的工作就只能是自己在abaqus里用线将点连起来了!



土木工程材料的本构方程 / 第一卷 弹性与建模
(美)陈惠发,(美)A. F. 萨里普著 余天庆,王勋文译
土木工程材料的本构方程 / 第二卷 塑性与建模
(美)陈惠发著 余天庆,王勋文,刘再华译


1).如果做接触问题,选择软件的顺序为Abaqus、Adina、Marc和Ansys,接触问题本身就是一个高度非线性问题,前三者本身就是基于高度非线性问题而开发的,从建立接触对(因为接触对中按材料硬度可分硬-硬、硬-软、软-软,如果相同硬度,那么那个接触体谁大、谁小, 那个是凸面、那个是凹面等->来确定谁是接触面、谁是目标面等考虑)的方便程度和收敛程度为以上顺序。

2).如果对结构要做结构优化设计或拓扑优化设计,那么Ansys最强,Ansys软件中直接有优化设计模块,是单目标优化设计,设计变量有结构尺寸变量和状态变量(如某些地方的某种应力不能超过某一值,或某一变形不能超过多少),优化结构变量写入APDL程序中,如果对APDL程序不是很熟悉,那么可以通过Ansys软件界面菜单完成建模和目标变量和设计变量设置,然后把所有操作过程写入*.log 或*.lgw文件中,它们是文本文件,以APDL程序保存的,用记事本等调出此*.log 文件进行整理,整理出循环迭代结构,另存文件名,在菜单中执行优化模块时,直接调此文件,一次性优化出结果。其它几个软件中没有结构优化设计模块,但也可以通过自己编写个小程序,用MARc、Adina和Abaqus对结构进行优化设计,但首先要熟悉如何取某节点或某单元的结果数据,使其

在设计范围内寻求最优。

3).如果从界面菜单上建模方面来讲,目前Adina、Abaqus与Ansys旗鼓相当,MARC最弱,甚至前两者超过ANSYS软件的建模,Adina-m和Abaqus/CAE的建模方式是基于现代CAD的建模方式(如类似Pro/E、UG、Solidwork等,其蒙皮技术、复杂曲面扫描技术远强于ANSYS)。

4). 如果从编程序建模,那么Ansys最强,因为它有自己的APDL程序语言,所有结构尺寸都可以参数化,这也是其率先开发结构优化设计和拓扑优化设计模块的基础。Marc也有一个python,但很不好用。Adina 可以在Adina-in准备文本模型文件,但不能设置变量参数,可以通过文本编辑处理模型数据。Abaqus与Adina一样,可以编辑输入模型文件参数。



_______
(1) 一直以来想提高自己的研究平台和开发平台,主要考虑是使自
己的研究工作更有意义,尽可能不进行重复性开发。所以在读硕士期间
,开始接手学习Ansys,到现在已有三年半,但并不能使自己的科研水平
得到真正的提高,一直以后想进行Ansys的二次开发,苦于无从下手,也
读了相关的资料,使这项研究一直未能开展起来。拜读了前任版主Deform
的一些文章,知道这项开发难度很大,所以也就放弃了。因为现在我研究
的方向是软土地基上高速公路在动荷载作用下的性状分析(面层或基层含
初始裂缝)。我关心的:动荷载(transient dynamic)、应力强度因子或J
积分、软土的模型(固结以及本构模型)。
所以在Ansys平台下,我不准备进行二次开发,只是在其提供的可能解决
问题能力下,淋漓尽致发挥它。下面应用Ansys时主要技术问题
A:对于平面问题,通过设置KSCON命令可以在裂尖生成奇异单元,转入动
力计算,在/post26模块中可以获得裂尖结点位移,再通过应力强度因子公式
就可以得到动应力强度因子。
B:在动荷载作用下,软土要固结,Ansys无法考虑固结,那这个时候我们可
以用Ansys分析软土在堆载预压下固结基本完成。(可以分析这种工况)。粘土的
本构模型采用Drucker-Prager模型,但Drucker-Prager模型不能考虑在加载过程
中的硬化效应,所以在计算时,如果荷载过大,就很难收敛,该模型输入的基本
参量为粘聚力、内摩擦角和膨胀角,膨胀角可以考虑剪胀效应。
(2)自从在网上知道Abaqus能算固结后,对之就有点动心。但碍于应用大型商业
有限元的费时性,准备毕业以后再说。后来我师弟安装上后,我看了一下它的帮助
文档,我知道我已经喜欢上它了。现在将我近20几天来对Abaqus的认识介绍一下:
A:soil模块
可以考虑饱和和非饱和流的固结和蠕变、可以考虑大变形问题、可以考虑渗透系

数和孔隙比的耦合性(随着孔隙比的减小,渗透系数相应减小。)、工程界广泛采用
的本构模型。
这些本构模型包括:
Extended Drucker-Prager模型:子午面的屈服面有三种形式:直线、双曲线和指数函数
形式;
Mohr-Coulomb模型,经典的Mohr-Coulomb模型在偏平面上是六角形,在Abaqus中采用的
Mohr-Coulomb模型是对六角进行Smooth了(Menetrey and Willian,1995)。
以上两个模型输入的参数是内摩擦角,K和膨胀角,粘聚力未明确给出,其采用Carter提
出的假定:受拉时粘聚力为弹性模量的2倍,受压时为弹性模量的10%。(不知是否能改
?)
Modified Drucker-Prager/Cap模型,是在p-t平面上的前沿戴个帽子,其输入的基本参
数为粘聚力、内摩擦角和膨胀角。
剑桥模型。
这些模型的参数可以通过三轴实验进行标定。具体参见Abaqus的理论参考及相关文献。

(3) Abaqus中对结构问题提供了无界元,而Ansys中只提供了对电磁场的无界元。
Abaqus中提供了施加地应力场,可通过*initial condition,type=stress,geostati
c
目前还不清楚是否对施加初始应力场的单元有限制,在Ansys中只对有限的单元适用
,如对接触单元就不适用。
(4) Mikejwg网友和长沙的网友都在进行Umat的开发,这种定义新的本构模型的确有很大
的诱惑力。希望能在这方面多多交流。也感谢你们在本人学习调用user subroutine时提
供的建议。现在这个问题已经解决了。(是因为我装的不是Visual Fortran 而是Power
station4.0的原因)。
(5)wsun在前面提到的问题,如果采用命令形式就很容易处理了。
(6)在Abaqus的前处理,我是通过Ansys生成结点、单元来操作的。只要在结点和单元
定义中加入关键字,如
*node,,
*element,type=,,,
就可以了。
可以在abaqus/cae状态下调用*.inp(import/model)
也可以直接在command下。
(7)开始时我一起找创建类似于Ansys创建工作目录的命令,没找到。可以通过下面方
式实现。直接在你的工作目录下,键入abaqus cae后,当前的缺省目录即为工作目录。
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先把ansys中的模型用*.igs文件导出,在hypermesh中导入然后导出*.inp或者*.sat


这取决于你模型的复杂程度。对简单的二维模型一般不会有问题,但较复杂的三维模型,会有“数据丢失”。 要处理好两个模型的坐标对应关系.


--abaqus6.4的CAE建模功能仍不是太强大,许多情况下,还得借助于第二、第三方软件完成模型的建立,但在导入过程中,总会或多或少的存在问题,近来做了几个这方面的试验,有几点发现,解释如下:

1.对于三维模型,pro/e等CAD软件可以建出很好的模型,存成iges、sat、step等格式导入abaqus可以直接用,

个人感觉能用sat或step格式出现的模型最好不用iges文件导入!

2.复杂模型,当导入abaqus时,模型可能已经枝离破碎了,无法通过几何修补将模型改好,而且分网也相当困难,但通过第三方前处理软件hypermesh,就可以很好的实现模型在导入时出错的问题,hypermesh可导入的几何模型格式相当多,一般的CAD软件的格式都可以很好的导入,并且对小毛病可以通过几何清理完成!然后加上abaqus的模板,在hypermesh分出高质量的网后导出inp直接为abaqus所用,目前是相当好的一个强强联合的CAE思路!

3.有时也可以以这种方式导入模型:ansys现在在国内的受众群很大,我想许多人也会用ansys,起码最基本的建模都能做到,可以发现,ansys的建模功能相比abaqus要强的多,尤其现在有了workbench后,这点就更为突出了!所以不习惯用abaqus建模的朋友而又暂时不会用专业CAD软件的朋友可以直接在ansys里建好你所想要的模型,然后再导入abaqus里用它强大的计算功能吧!

a.曲线救国:ansys里建的模型通过hypermesh导入分网后导进abaqus!(说细情况可以到hypermesh版找到)
b.对于2d草图,abaqus也可以接收iges格式,所以在ansys做好2d模型后,通过file---export导出iges文件,然后abaqus导入sketch也就可以用了!(不过,在ansys建这个模型时,不要出现area及其以上的entity,因为sketch只认线和点,所以你只能在ansys通过line、keypoint完成你要建模型的轮廓,导入应该是没什么问题!有时导入效果比autocad导入效果都好!

4.说说2d模型的导入问题,这点版里有多人问到了,由于CAE无法做出诸如椭圆、正弦、余弦曲线等复杂平面图形来,所以通常通过autocad作出图形,存为dxf格式然后导入abaqus,有时会出现导入sketch时什么也没有或只有几条张而已,总之导入不成功!其实,abaqus导入sketch后的图形仅有线和点两种形式,而且最重要的一点就是abaqus的导入dxf时也认为cad的版本,目前autocad版本已到2004,这时如果你存dxf格式时选 的是2004版本承认的dxf格式,当你导入abaqus时,有很大可能不会成功,但如果此时你选择较低版本的dxf格式存储时,问题就会解决!(存为低版本的dxf格式是可以在保存时选择的),我做过试验,存为目前来说最低的autocad R12版本和R13版本的dxf格式时再导入abaqus里,几乎可以很好地导入,不信大家试试!不过,要说明的一点,限于abaqus导入dxf格式功能 的限制,它对于常见的几种几何图形如直接、圆、矩形等可以以线的形式出现(这在abaqus的documentation里有介绍),而对于复杂曲线,则是以多个点的形式出现(拟合成那个曲线),所以复杂一点的曲线导入后会是N个点!当

然,有了点,曲线还愁出现不了嘛?
两种方法,用直接一个点一点的连起来,但这样会产生很多点且曲线的拟合度不太好,用spline方法即多样线按点的顺序连成的曲线会与你所想要的曲线相差无几!(推荐用spline方法,因为这样仅产生一条线,对于以后的分网有好处)试试吧!(当然,如果点相当多,如果你没有耐心,我就没办法了!)

还有就是版友iloveni所说的在autocad下作图时最好不用便捷图形直接画,能用直接直线画的图形就不要用诸如矩形、正六边形等快捷作图方式作图,这样导入后会出现直线,否则只能出现体现图形形状的定位顶点,你要做的工作就只能是自己在abaqus里用线将点连起来了!

几点体会,都试过,反正在我这都通过,应该没什么问题!大家可以补充!!


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我好象比较喜欢用ABAQUS做前处理主要是建立实体模型,因为它的装配功能比较好,另外我感觉ABAQUS在对复杂实体划分网格的时候功能较ANSYS强,并且网格质量要好很多,不过我很苦恼的是我不知道怎么样把ABAQUS划分网格后模型导入ANSYS中,不知道那位大侠有绝招否?

我觉得ANSYS在建立简单的模型比较好,对于大的复杂的实体模型特别特别适于由低往上建模,如先建立面,划分网格,再用合种 拉伸扫描的方法建立三维模型,只样的网格也比较好,不过该方法要一定的技巧才行。

现在虽然WORKBENCH可以导入CAD的很多种格式文件,但是就划分网格来看,质量并不好,虽然8。0版有一个全六面体网格划分器,但是把网格导入经典界面后你会发现其中有不少的将阶单元,186 和187单元共存,查看187单元可以发现其形状合差 ratio 很不合理,并且我用一个比较复杂的模型做过比较,用cad 建模导入workbench计算,和用ANSYS由低向上建模而得到的结果相差还挺大的,

此外在WORKBENCH中用全六面体网格对实体划分时好很长的时间,单元越小时间则成指数增加,对边角较多的模型就更不用说了,此外该网格过多地注重在对模型的边界的划分质量了,用户无法调整内部的划分,同时我注意到在modeler 中slice 功能太弱了,按理说为了后面的网格划分经常会办实体分切成共拓扑的多个实体,但是在其中的操作很呆板,这一点比ABAQUS差得太多了。

总之我喜欢用ABAQUS建立和划分网格,同时我比较信任ANSYS在弹性范围内的计算结果,和ABAQUS塑性大变形的计算结果


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Abaqus/cae提供很方便的前处理功能,易学易懂,借助ABAQUS中嵌入的脚本语言Python建立任意复杂的有限元模型。当然也可以从其它专业建模软件(如Pro/E,AutoCAD)中导入,或者在其他前处理软件(如HYPERMESH)中划分

网格后直接用里面的ABAQUS模板生成*.INP文件。

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