ABAQUS 非线性结构仿真

ABAQUS 多物理场有限元仿真分析

Abaqus 统一的多物理场有限元仿真分析软件

Abaqus是一款全面的有限元分析软件,适用于解决从简单线性到高度复杂的多物理场非线性工程问题。它包含广泛的单元类型和材料模型,能够高精度模拟金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等多种工程材料。Abaqus在多物理场分析方面表现出色,能够精确求解结构力学、热传导及辐射、质量扩散、热电力耦合、声学、电磁力、岩土力学、压电效应和电化学等与力学相关的多种问题。

Abaqus以其卓越的非线性求解能力而闻名,这使得它在处理复杂工程问题时表现出色。Abaqus能够精确模拟这些非线性行为,包括材料的塑性变形、断裂、接触问题以及复杂的边界条件等。Abaqus软件包含有统一的前后处理界面--Abaqus/CAE,以及最常用到的求解器--Abaqus/StandardAbaqus/Explicit,这些不同的求解器之间可以传递数据,以实现显隐式的联合仿真分析。目前最新版本均支持GPU加速,可进一步提高了仿真计算的速度。

Abaqus具有卓越的兼容性,支持导入多种CAD文件格式,如stpigsprt等,确保与主流设计软件的无缝对接。此外,它还能精确导入Auto CADDXF草图,强化了其在工程设计中的实用性。AbaqusGUI基于Python开发,提供丰富的二次开发接口,可支持在WindowsLinux下通过PythonC++进行定制化扩展。目前最新版本已升级至Python3,提升了用户的开发体验,用户可利用各类丰富的外部Python库,进一步的提高仿真作业效率。

Abaqus/CAE

Abaqus/CAE作为高效的人机交互前后处理器,在统一的环境中可实现CAD建模、网格划分、材料赋值、载荷与边界定义、提交并监控计算过程、结果后处理分析等功能。在友好的操作界面下,初学者和资深用户都能快速并高效完成仿真任务。得益于它统一的工作界面,用户可以轻松地在不同分析阶段间切换,从几何建模到结果评估,无需频繁切换工具,降低了操作失误率及时间消耗。

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无与伦比的 Abaqus 求解器

Abaqus/Standard

Abaqus/Standard是一款多功能的通用求解器,擅长处理从简单线性问题到复杂的多物理场非线性问题。它能够高效、精确地求解包括结构静力学、线性动力学、蠕变、热传导及辐射、质量扩散、声学等在内的各类专业问题,还能模拟热固、热电、电磁力、压电、声音等多物理场耦合问题。因此,它被用来模拟一系列实际工程问题,例如结构承载工况下大变形、强度及寿命问题、高低温湿环境下开裂失效问题,模态分析及线性振动响应问题,材料周期载荷工况下的疲劳问题,压电现象,电化学反应等。在进行非线性分析时,Abaqus/Standard能够自动调整收敛性标准和时间步长,确保求解结果的准确性。这种全面的能力使得Abaqus/Standard成为解决广泛工程问题的理想选择,特别是其求解三大非线性问题时的体验,在业内获得了用户们的广泛好评。

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Abaqus/Explicit

Abaqus/Explicit是一款强大的显式积分求解器,擅长高效、精确地模拟广泛的非线性动力学问题,在工程实践中也常用来分析准静态问题。它能进行完全耦合的瞬态--位移分析、声固耦合分析,以及电池充放电和热失控分析、退火过程分析和冲压成型分析等。

Abaqus/Explicit适用于分析瞬态动力学问题,被广泛应用于交通汽车、消费电子、航天航空、医疗器械等行业中。例如,它被广泛用来模拟手机在跌落时的行为,能够准确地计算出手机在跌落过程中的力学行为,这非常有利于提升手机耐冲击可靠性验证的效率,从而更便捷地来优化手机品质。又比如,它同样也被用来模拟汽车整车及各类零部件的碰撞耐冲击性能,这对于评估汽车安全性能和结构完整性至关重要。特别是针对冲击跌落这类瞬态动力学过程中包括有强非线性行为时,Abaqus/Explicit不仅可以提供众多的非线性材料模型,还可以做出高效且准确的计算。这些优点使其成为解决非线性瞬态问题及准静态问题的理想工具。制造过程中的高温金属轧制和钣金冲压、螺钉锁附、装配变形、缓慢挤压等工艺过程也均适合用Abaqus/Explicit进行模拟分析。

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Abaqus/CEL

CEL(Coupled Eulerian-Lagrangian)Abaqus中用于模拟流固耦合问题的技术。它结合了固定的Eulerian网格(描述流体)和随物体移动的Lagrangian单元。CEL通过定义网格和单元间的耦合区域及边界,如接触边界来模拟固体和液体界面的相互作用,类似轮胎涉水、洗衣机滚筒等场景均可使用这一技术进行模拟分析。

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Abaqus/Composite

Abaqus/CompositeAbaqus软件中的一个专注于复合材料的建模及分析的插件模块,用来模拟复合材料(层合板、夹层结构、三维编织材料等)在不同工程应用中的力学行为。通过Abaqus/Composite,工程师能够快速准确的构建复合材料模型并求解分析复合材料的性能,从而更快速地实现创新设计和材料选择优化,被广泛应用于航空航天、汽车、风电、体育器材等领域。

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Abaqus Simpack 的刚柔耦合

AbaqusSimpack的刚柔耦合分析通常通过两者的接口进行联合仿真。用于研究刚体与柔性结构之间的相互作用。在许多实际工程应用中,刚性部件(如齿轮、轴、连接件等)与柔性结构(如薄板、框架或软性材料)共同工作,如何精确地模拟它们之间的相互作用是结构分析中的一个重要问题。Abaqus用于处理柔性结构的变形和响应,而Simpack则用于模拟刚性部件的运动和动力学行为。

通过这种刚柔耦合分析,工程师能够更准确地预测和优化系统的整体性能,尤其是在多刚体系统与柔性结构相互作用的复杂问题中。例如,在汽车碰撞测试、风机叶片动态承载、机械传动系统、航空航天器的动力学分析等领域,AbaqusSimpack的结合可以有效提高仿真计算的效率和准确性。

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Abaqus Wave6 耦合声学

AbaqusWave6的耦合声学分析,为用户提供完整的振动声学分析流程,可以考虑产品结构振动引起的噪声辐射和声传播问题,帮助用户提升产品声学指标,优化声学包设计。Wave6支持直接导入Abaqus创建到的有限元分析模型,来进一步构建声学分析模型;Abaqus计算得到的结构模态或结构振动结果,可以通过输出原生odb文件导入到Wave6中,进行由于结构表面振动引起的声辐射和声传播分析以及声学贡献量的分析。

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其他模块

Abaqus/Design

Abaqus/Design是一个可选择的附加产品,用于设计灵敏度(DSA)。设计灵敏度用于预测设计发生变化时对结构响应产生的变化。

Abaqus/Aqua

Abaqus/Aqua是另一个可选择的附加产品,是用于海洋工程。它包括海洋平台和立管分析,J管道拉伸模拟,基座弯曲计算和漂浮结构研究。稳态水流和波浪效果模拟可以实现对结构加载,漂浮和流体惯性加载,对于在流体表面以上的结构还可以实现风力加载。

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Abaqus/Foundation

Abaqus/Foundation提供了Abaqus/Standard中线性静态和动态分析的功能,同时提供了更为经济的价格选项。

CAD 模型接口--CATIASOLIDWORKSI-DEAS NXPro/EParasolid

Abaqus/CAE提供众多主流CAD软件的几何模型导入接口,借助这些接口模块,用户可以直接导入各主流原生格式的几何模型进行清理等前处理工作,这将能够尽可能的减少使用中间格式转换再导入带来的信息丢失及几何误差,最真实的还原用户的几何模型。

另外Abaqus/CAE中还提供插件模块将网格模型逆向生成sat几何模型,帮助用户更快的将网格数据复现成CAD设计数模。

Abaqus Power’By 3DEXPERIENCE

Power'By技术可将Abaqus等传统工具软件集成到达索系统新一代3DEXPERIENCE®平台,以实现数据的统一管理及协作应用。这样不仅保留了Abaqus软件的独立使用体验,还能够最大化的拉通与3DEXPERIENCE®平台之间的数模进行协同作业。同时,最新的统一类型的许可证,允许Abaqus等工具软件的求解器与3DEXPERIENCE®平台的求解器之间共享使用,保障了用户投资收益的连续性及应用广泛性。

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