abaqus是什麼軟體

ABAQUS是一套功能強大的工程模擬的有限元素軟體，其解決問題的範圍從相對簡單的線性分析到許多複雜的非線性問題，可以分析複雜的固體力學結構力學系統，特別是能夠駕馭非常龐大複雜的問題和模擬高度非線性問題。 ABAQUS對某些特殊問題也提供了專用模組來加以解決。

本教學操作環境：windows7系統、Dell G3電腦。

ABAQUS 是一套功能強大的工程模擬的有限元素軟體，其解決問題的範圍從相對簡單的線性分析到許多複雜的非線性問題。 ABAQUS 包含一個豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。並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、複合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和岩石等地質材料，作為通用的模擬工具， ABAQUS 除了能解決大量結構（應力/ 位移）問題，還可以模擬其他工程領域的許多問題，例如熱傳導、質量擴散、熱電耦合分析、聲學分析、岩土力學分析（流體滲透/ 應力耦合分析）及壓電介質分析。

ABAQUS有兩個主解算器模組— ABAQUS/Standard 和 ABAQUS/Explicit。 ABAQUS 還包含一個全面支援解算器的圖形使用者介面，即人機互動前後處理模組 — ABAQUS/CAE 。 ABAQUS 對某些特殊問題也提供了專用模組來加以解決。

ABAQUS 被廣泛地認為是功能最強的有限元素軟體，可以分析複雜的固體力學結構力學系統，特別是能夠駕馭非常龐大複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和多物理場的分析，同時也可以做系統級的分析和研究。 ABAQUS 的系統層級分析的特性相對於其他的分析軟體來說是獨一無二的。由於 ABAQUS 優秀的分析能力和模擬複雜系統的可靠性使得 ABAQUS 被各國的工業和研究中所廣泛的採用。 ABAQUS 產品在大量的高科技產品研究中都發揮著巨大的作用。

功能

• 靜態應力/位移分析：包括線性，材料和幾何非線性，以及結構斷裂分析等

• #動態分析黏彈性/黏塑性反應分析：黏塑性材料結構的反應分析

• #熱傳導分析：傳導，輻射和對流的瞬態或穩態分析

• 質量擴散分析：靜水壓力造成的質量擴散和滲流分析等

• 耦合分析：熱/力耦合，熱/電耦合，壓力/電耦合，流/力耦合，聲音/力耦合等

• 非線性動態應力/位移分析：可以模擬各種隨時間變化的大位移、接觸分析等

• 瞬態溫度/位移耦合分析：解決力學和熱響應及其耦合問題

• 準靜態分析：應用顯式積分方法求解靜態和沖壓等準靜態問題

• 退火成型過程分析：可以對材料退火熱處理過程進行模擬

• 海洋工程結構分析：

  對海洋工程的特殊載重如流載重、浮力、慣性力等進行模擬

  #對海洋工程的特殊結構如錨鏈、管路、纜線等進行模擬

  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

• 水下衝擊分析：

  對衝擊載重作用下的水下結構進行分析

• 柔體多體動力學分析：對機構的運動情況進行分析，並和有限元素功能結合進行結構和機械的耦合分析，並可以考慮機構運動中的接觸和摩擦

• 疲勞分析：根據結構和材料的受載統計進行生存力分析和疲勞壽命預估計

• 設計靈敏度分析：對結構參數進行靈敏度分析並據此進行結構的最佳化設計

  軟體除具有上述常規和特殊的分析功能外，在材料模型，單元，載重、約束及連接等方面也功能強大並各具特點：

• #材料模型：定義了多種材料本構關係及失效準則模型，包括：

  彈性：線彈性，可以定義材料的模量、泊鬆比等彈性特性

  正交各向異性，具有多種典型失效理論，用於複合材料結構分析

  多孔結構彈性，用於模擬土壤和可擠壓泡沫的彈性行為

  亞彈性，可以考慮應變對模量的影響

  超彈性，可以模擬橡膠類材料的大應變影響

  黏彈性，時域和頻域的黏彈性材料模型

擴展知識：ABAQUS軟體與ANSYS軟體的對比分析

1．在世界範圍內的知名度：

兩種軟體同為國際知名的有限元素分析軟體，在世界各地都有各自廣泛的用戶群。 ANSYS軟體在致力於線性分析的使用者中具有很好的聲譽，它在電腦資源的利用，使用者介面開發等方面也做出了較大的貢獻。 ABAQUS軟體則致力於更複雜和深入的工程問題，其強大的非線性分析功能在設計和研究的高端用戶群中得到了廣泛的認可。

由於ANSYS產品進入中國市場早於ABAQUS，並且在五年前ANSYS的介面是當時最好的介面之一，所以在中國，ANSYS軟體在用戶數量和市場推廣度方面要高於ABAQUS。但隨著ABAQUS北京辦事處的成立，ABAQUS軟體的用戶數目和市場佔有率正在大幅度和穩步提高，並有望在今後的幾年內趕上和超過ANSYS。

2．應用領域：

ANSYS軟體著重應用領域的拓展，涵蓋流體、電磁場和多物理場耦合等十分廣泛的研究領域。 ABAQUS則聚焦於結構力學和相關領域研究，致力於解決該領域的深層實際問題。

3．性價比

ANSYS軟體由於價格政策靈活，具有多種銷售方案，在解決常規的線性及耦合問題時，具有較好的性價比。但在實際工程中，非線性是比線性遠為普遍的自然現象，線性通常只是非線性的理想化假設。隨著研究層級的提高和研究問題的深入，非線性問題必然成為工程師和研究人員面臨的議題，並成為限制深入研究和精確設計的瓶頸。購買ABAQUS軟體可以很好地解決這些問題，縮短研發週期、減少試驗投入，避免重新設計。工欲善其事，必先利其器，使用不恰當或低檔的分析工具進行工作的成本要遠超過使用合適工具的成本。因此，從綜合效益和長遠效益而言，ABAQUS軟體的經濟性也是非常突出的。

4．解算器功能

對於常規的線性問題，兩種軟體都可以較好的解決，在模型規模限制、計算流程、計算時間等方面都較為接近。

ABAQUS軟體在求解非線性問題時具有非常明顯的優勢。其非線性涵蓋材料非線性、幾何非線性和狀態非線性等多個面向。

另外，由於ABAQUS/Standard(通用程式)和ABAQUS/Explicit(顯式積分)同為ABAQUS公司的產品，它們之間的資料傳遞非常方便，可以很容易地考慮預緊力等靜力和動力結合的計算情況。

ABAQUS軟體的解算器是智慧化的解算器，可以解決其它軟體不收斂的非線性問題，其它軟體也收斂的非線性問題，ABAQUS軟體的計算收斂速度較快，並更加容易操作和使用。

5．人機互動介面

ABAQUS/CAE是ABAQUS公司新近開發的軟體運行平台，他汲取了同類軟體和CAD軟體的優點，同時與ABAQUS求解器軟體緊密結合。

與其他有限元素軟體的介面程式比，ABAQUS/CAE具有以下的特點：

• l 採用CAD方式建模和視覺化視窗系統，具有良好的人機互動特性。

• l 強大的模型管理和載荷管理手段，為多任務、多工況實際工程問題的建模和模擬提供了方便。

• l 鑑於接觸問題在實際工程中的普遍性，單獨設定了連接(interaction)模組，可以精確地模擬實際工程中存在的多種接觸問題。

• l 採用了參數化建模方法，為實際工程結構的參數設計與最佳化，結構修改提供了有力工具。

6．綜合性能對比

綜合起來，ABAQUS軟體具有：

• #l 更多的單元種類，單元種類達433種，提供了更多的選擇餘地，並更能深入反映細微的結構現象和現象間的差別。除常規結構外，可以方便地模擬管道、接頭以及纖維加強結構等實際結構的力學行為

• l 更多的材料模型，包括材料的本構關係和失效準則等，僅橡膠材質模型就達16種。除常規的金屬材料外，還可以有效模擬複合材料、土壤、塑性材料和高溫蠕變材料等特殊材料

• l 更多的接觸和連接類型，可以是硬接觸或軟接觸，也可以是Hertz接觸（小滑動接觸）或有限滑動接觸，還可以雙面接觸或自接觸。接觸面也可以考慮摩擦和阻尼的情況。上述選擇提供了方便地模擬密封，擠壓，鉸連接等工程實際結構的手段。

• l ABAQUS的疲勞和斷裂分析功能，概括了多種斷裂失效準則，對分析斷裂力學和裂縫擴展問題非常有效。

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