在建築工程行業中大顯身手的達索系統SIMULIA Abaqus

概述

Abaqus起源於1978年的美國羅德島博塔市,是一款專門從事非線性有限元力學分析的軟件。2005年,Abaqus被達索系統(Dassault Systemes)收購,成為達索系統龐大的3D軟件產品線的一部分,並專注於仿真分析領域。

Abaqus的產品特點

與其他有限元分析軟件相比,Abaqus具有以下特點:

●採用流行的CAD軟件建模方式,通過布爾運算、拖拉、旋轉、拷貝、鏡像、倒角等多種手段,可以建立起真實地反映工程結構的複雜幾何模型。

●提供了與多種CAD軟件數據相整合的專用數據接口,能實現無縫的幾何模型傳遞。包括:CATIA、UG、Pro/E、IDEAS、Solidworks、Solidedge、Inventor、MDT等等。此外還可以讀取如下格式的圖形標準文件:SAT、STEP、ParaSolid、IGES、DXF等等。

●採用了參數化建模方法,為實際工程結構的參數設計與優化,結構修改提供了有力工具。

●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仿真提供了方便。

●鑑於接觸問題在實際工程中的普遍性,單獨設置了Interaction 模塊,可以精確地模擬實際工程中存在的多種接觸和連接問題,並可以進行從零件級到系統級的分析。

●具有很強的開放性,可以結合Python語言方便的定製用戶化界面,方便用戶操作。

求解器性能

Abaqus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、幾何非線性和接觸非線性等多個方面。在解決不同問題是可以分為兩種求解器:Abaqus/Standard(隱式求解器)和Abaqus/Explicit(顯示求解器)。

Abaqus/Standard是一個通用分析模塊,它能夠求解廣泛的線性和非線性問題,包括結構的靜態、動態、熱和電響應等。對於通常同時發生作用的幾何、材料和接觸非線性採用自動控制技術處理。得益於Abaqus擁有的CAE工業領域最為廣泛的材料模型,它可以模擬絕大部分工程材料的線性和非線性行為,而且任何一種材料都可以和任何一種單元或複合材料層一起用於任何合適的分析類型。

Abaqus/Explicit是利用對事件變化的顯示積分求解動態有限元方程。該模塊適合於分析如衝擊和爆炸這樣短暫、瞬時的動態事件,對高度非線性問題也非常有效,包括模擬加工成形過程中改變接觸條件的問題。以上兩種分析模塊輸入和輸出格式是相同的。

在建築工程行業中大顯身手的達索系統SIMULIA Abaqus

Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit之間的數據傳遞也非常方便,可以很容易地考慮靜力和動力相結合的分析計算情況。Abaqus軟件的求解器是智能化的求解器,可以解決其它軟件不收斂的非線性問題。而其它軟件也收斂的非線性問題,Abaqus 軟件的計算收斂速度較快,並更加容易操作和使用。

典型應用

Abaqus在各行各業都有非常典型的應用,諸如:

●靜態應力/位移分析:速率相關或速率無關響應,屈曲分析等。

在建築工程行業中大顯身手的達索系統SIMULIA Abaqus

●線性動力學:頻率提取、模態疊加、諧波激勵、譜響應分析、隨機載荷等。(非線性動力學用顯示積分方法)。


在建築工程行業中大顯身手的達索系統SIMULIA Abaqus

●多物理場 (耦合場):熱力學分析、結構聲學分析、線性電勢分析、熱電分析、熱電結構分析、細孔流動變形分析、流體結構耦合、通過Co-Simulation Engine (CSE)耦合第三方求解器等。

在建築工程行業中大顯身手的達索系統SIMULIA Abaqus

●模擬高速動力學問題,如跌落、汽車碰撞、導彈衝擊等。也能有效地解決準靜態問題,如金屬成型仿真,用多分析步來模擬成型的退火過程等。

在建築工程行業中大顯身手的達索系統SIMULIA Abaqus

●多物理場分析:熱力學分析、完全耦合:(熱響應和力學響應都用顯示算法)、可包含隔熱傳遞影響、結構聲學分析、流固耦合、通過Co-SimulationEngine (CSE)耦合第三方求解器等,

在建築工程行業中大顯身手的達索系統SIMULIA Abaqus

其它類型分析:熱傳導、聲學、質量擴散、穩態傳輸、電勢分析、靜磁分析等。

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