Abaqus

　　Abaqus是一款有限元分析软件，该软件主要针对拥有强大的分析计算能力而开大，兼容绝大部分同类软件的分析功能，在此基础上，该软件还对CAD功能模块进行了优化，不仅兼容其它功能优点，还支持与ABAQUS求解器进行无缝连接，因此小编推荐的Abaqus6.13版是目前在市面上所有非线性分析软件中性能以及功能是最强大的，该软件被用户们广泛的运用到建筑设计、实地环境勘查、地质勘察以及水利工程领域、电力工程、测绘以及林业等领域，强大又实用，需要的用户可以下载体验

软件功能

　　静态应力/位移分析：包括线性，材料和几何非线性，以及结构断裂分析等

　　动态分析粘弹性/粘塑性响应分析：粘塑性材料结构的响应分析

　　热传导分析：传导，辐射和对流的瞬态或稳态分析

　　质量扩散分析：静水压力造成的质量扩散和渗流分析等

　　耦合分析：热/力耦合，热/电耦合，压/电耦合，流/力耦合，声/力耦合等

　　非线性动态应力/位移分析：可以模拟各种随时间变化的大位移、接触分析等

　　瞬态温度/位移耦合分析：解决力学和热响应及其耦合问题

　　准静态分析：应用显式积分方法求解静态和冲压等准静态问题

　　退火成型过程分析：可以对材料退火热处理过程进行模拟

　　海洋工程结构分析：

　　对海洋工程的特殊载荷如流载荷、浮力、惯性力等进行模拟

　　对海洋工程的特殊结构如锚链、管道、电缆等进行模拟

　　对海洋工程的特殊的连接，如土壤/管柱连接、锚链/海床摩擦、管道/管道相对滑动等进行模拟

　　水下冲击分析：

　　对冲击载荷作用下的水下结构进行分析

　　柔体多体动力学分析：对机构的运动情况进行分析，并和有限元功能结合进行结构和机械的耦合分析，并可以考虑机构运动中的接触和摩擦疲劳分析：根据结构和材料的受载情况统计进行生存力分析和疲劳寿命预估

　　设计灵敏度分析：对结构参数进行灵敏度分析并据此进行结构的优化设计

　　软件除具有上述常规和特殊的分析功能外，在材料模型，单元，载荷、约束及连接等方面也功能强大并各具特点：

　　材料模型：定义了多种材料本构关系及失效准则模型，包括：

　　弹性：线弹性，可以定义材料的模量、泊松比等弹性特性正交各向异性，具有多种典型失效理论，用于复合材料结构分析多孔结构弹性，用于模拟土壤和可挤压泡沫的弹性行为亚弹性，可以考虑应变对模量的影响超弹性，可以模拟橡胶类材料的大应变影响粘弹性，时域和频域的粘弹性材料模型

软件特色

　　金属塑性，符合Mises屈服准则的各向同性和遵循Hill准则的各向异性塑性模型

　　铸铁塑性，拉伸为Rankine屈服准则，压缩为Mises屈服准则蠕变，考虑时间硬化和应变硬化定律的各向同性和各向异性蠕变模型

　　扩展的Druker-Prager模型，适合于沙土等粒状材料的不相关流动的模拟

　　Capped Drucker-Prager模型，适合于地质、隧道挖掘等领域

　　Cam-Clay模型，适合于粘土类土壤材料的模拟

　　Mohr-Coulomb模型，这种模型与Capped Druker-Prager模型类似，但可以考虑不光滑小表面情况

　　泡沫材料模型，可以模拟高度挤压材料，可应用于消费品包装、及车辆安全装置等领域混凝土材料模型，这种模型包含了混凝土弹塑性破坏理论渗透性材料模型，提供了依赖于孔隙比率、饱和度和流速的各向同性和各向异性材料的渗透性模型。

　　其它材料特性：包括密度、热膨胀特性、热传导率和导电率、比热、压电特性、阻尼以及用户自定义材料特性等

　　单元库：ABAQUS包括内容丰富的单元库，单元种类多达562种。它们可以分为8个大类，称为单元族，包括：— 实体单元— 壳单元— 薄膜单元— 梁单元— 杆单元— 刚体元— 连接元

　　— 无限元 还包括其中针对特殊问题构建的特种单元如针对钢筋混凝土结构或轮胎结构的加强筋单元（*Rebar）、针对海洋工程结构的土壤/管柱连接单元（*Pipe-Soil）和锚链单元(*Drag Chain)，还有专门的垫圈单元和空气单元等特殊的单元等，这些单元对解决各行业领域的具体问题非常有效。

　　另外，用户还可以通过用户子程序自定义单元种类。对ABAQUS进行二次开发也极为方便，ABAQUS支持FORTRAN或VC++来二次开发。载荷、约束及连接：

　　载荷载荷包括均匀体力、不均匀体力、均匀压力、不均匀压力、静水压力、旋转加速度、离心载荷、弹性基础，伴随力效应，集中力和弯矩，温度和其他场变量，速度和加速度等。

　　约束除常规的约束外，还提供线性和非线性的多点约束(MPC)，包括刚性链、刚性梁、壳体/固体连接、循环对称约束和运动耦合等。 连接强大的接触对定义与分析功能为管接头接触密封分析，铰链连接分析，壳体密封分析等带来极大的便利。

ABAQUS软件与ANSYS软件的对比分析

　　在世界范围内的知名度：

　　两种软件同为国际知名的有限元分析软件，在世界范围内具有各自广泛的用户群。ANSYS软件在致力于线性分析的用户中具有很好的声誉，它在计算机资源的利用，用户界面开发等方面也做出了较大的贡献。ABAQUS软件则致力于更复杂和深入的工程问题，其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可。

　　由于ANSYS产品进入中国市场早于ABAQUS，并且在五年前ANSYS的界面是当时最好的界面之一，所以在中国，ANSYS软件在用户数量和市场推广度方面要高于ABAQUS。但随着ABAQUS北京办事处的成立，ABAQUS软件的用户数目和市场占有率正在大幅度和稳步提高，并可望在今后的几年内赶上和超过ANSYS。

　　应用领域：

　　ANSYS软件注重应用领域的拓展，覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。ABAQUS则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。

　　性价比

　　ANSYS软件由于价格政策灵活，具有多种销售方案，在解决常规的线性及耦合问题时，具有较好的性价比。但在实际工程中，非线性是比线性远为普遍的自然现象，线性通常只是非线性的理想化假设。随着研究水平的提高和研究问题的深入，非线性问题必然成为工程师和研究人员面临的课题，并成为制约深入研究和精确设计的瓶颈。购买ABAQUS软件可以很好地解决这些问题，缩短研制周期、减少试验投入，避免重新设计。工欲善其事，必先利其器，使用不恰当或低档的分析工具进行工作的成本要远超过使用合适工具的成本。因此，从综合效益和长远效益而言，ABAQUS软件的经济性也是非常突出的。

　　求解器功能

　　对于常规的线性问题，两种软件都可以较好的解决，在模型规模限制、计算流程、计算时间等方面都较为接近。ABAQUS软件在求解非线性问题时具有非常明显的优势。其非线性涵盖材料非线性、几何非线性和状态非线性等多个方面。

　　另外，由于ABAQUS/Standard(通用程序)和ABAQUS/Explicit(显式积分)同为ABAQUS公司的产品，它们之间的数据传递非常方便，可以很容易地考虑预紧力等静力和动力相结合的计算情况。

　　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。

　　人机交互界面

　　ABAQUS/CAE是ABAQUS公司新近开发的软件运行平台，他汲取了同类软件和CAD软件的优点，同时与ABAQUS求解器软件紧密结合。

　　与其他有限元软件的界面程序比，ABAQUS/CAE具有以下的特点：

　　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。

　　综合性能对比

　　综合起来，ABAQUS软件具有：

　　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。

　　网上学习途径

　　网上人数比较多的论坛是百思论坛和机械论坛里面的ABAQUS区，SIMWE社区现在越来越成为abaqus学习的主流论坛 [2] ，而CAE学术网是目前设立ABAQUS版块和类别最多的论坛 [3] 。

安装步骤

      1、下载并打开安装数据包，双击应用程序，进入安装界面，阅读安装向导，点击下一步按钮进入下一安装界面

      2、弹出一个许可界面，点击OK按钮即可

　　3、弹出一个许可界面，点击Continue按钮即可

　　4、弹出新窗口，选择默认程序安装，不要勾选，点击下一步按钮

　　5、弹出新窗口，选择第一个程序安装，点击下一步按钮

　　6、根据自己的电脑名称输入名字

　　7、弹出新窗口，选择第二个程序安装，点击下一步按钮

　　8、点击浏览按钮，选择安装应用程序文件夹，选择安装路径，然后点击下一步

　　9、等待安装进度条加载完成，需要等待几分钟，弹出完成安装界面，点击“退出”按钮即可

方法

　　1、出现如下界面提示安装products，先不要点yes，先进行许可证文件的修改。

　　2、打开安装包打开Crack文件夹，将文件复制“ABAQUS.lic”和“ABAQUS.log”到安装目录下License文件夹（默认是 C:\SIMULIA\License\）

　　3、运行 lmtools.exe，在 "Configuration using Services"页选择三个文件 "lmgrd.exe", "ABAQUS.lic" 和"ABAQUS.log"，勾选 "Use Service" 和 "Start Server at Power Up", 点击 "Save Service"保存，

　　4、切换至 "Start/Stop/ReRead"页点击"Start Server"，提示Server Start Successful.如果提示失败，需要重新操作直到成功，关闭窗口进行下一步。

　　5、回到刚才的安装窗口，选择yes，然后点击next

　　6、弹出提示窗口，提示安装HPC MPI，点击OK，在License server1中输入27011@+保存的Hostname，如本机输入27011@ADOFH-20140712I，点击next

　　7、提示输入在线帮助文档，没有可以不填，点击next，弹出警告窗口，点击continue

　　8、选择安装目录，默认是C:\SIMULIA\Abaqus，可以根据自己需要设置，弹出创建窗口，点击yes

　　9、设置工作目录，默认C:\Temp，可以根据自己需要设置，点击next，同样弹出创建窗口点击yes

　　10、点击安装Install,审核点击next,安装完成，点击done ，完成安装即可成功

　　11、温馨提示：Abaqus安装完毕后不会自动生成快捷方式，进入目录下运行，如C:\SIMULIA\Abaqus\6.13-1\installation_info\client_install\Abaqus 6.13-1\Abaqus CAE文件，右键可以点击发送到桌面快捷方式方便下次运行。

使用说明

　　1、2013年7月，Abaqus6.13发布了。Abaqus 6.13秉承SIMULIA公司的战略承诺，提供了高质量的真实仿真解决方案，其中包括许多新功能以及超过100个基于客户需求的改进。

　　2、SIMULIA的客户遍及各个工业领域，包括航空航天、汽车、消费品包装、能源以及生命科学。他们使用Abaqus产品探究各种产品和材料的真实物理行为，以提高产品的性能、可靠性以及安全性，同时减少研发时间和费用。

　　3、Abaqus 6.13的主要特点：从Abaqus/CAE问世至今，都必须在一个模型的组装层级之下建立组成件，然而6.13版其中一项重大突破即为可将外部模型的组成件，汇入主模型内，与原先的组成件一起装配。

　　4、对于分工处理一个零件数量庞大的模型来说，特别有用，因为被汇入的组成件，其原本的材料、截面以及元素都保存下来，无须重新设定。而且汇入的次数不限。

　　5、几何件从外部软件汇入时，新增保留Step文件中各零件名称之功能；链接汇入接口更新，支持CATIAV5R22。首度现身于6.12版的网格转成几何功能，6.13版更新增缝合以及面贴合的容许范围，强化对粗网格零件之元素面选取能力。

　　6、新增复制网格图样的工具，可将一个面的薄壳或2D网格图样复制到另一个面。使用者可选取一个或是多个循环上的点，藉此定义网格映像，而来源与目标的几何形状可以不同，但必须拓朴近似，来源的网格可是原生网格或独立网格。复制的动作可用于组装层级之下，组成件之间。另外，搭配Bottom-up以及四面体的技术，得到更服贴的网格。

　　7、后处理的部分，新增同步操作Viewport的对象，包含视角旋转中心、Viewport Annotation的设定以及View Cut，让使用者在同步操作时，更快速也更方便。

　　8、Session的储存对象家族有了新成员，可在前后处理，将颜色标记的设定储存入Session，供日后使用。在后处理接口中，支持显示更多的边界条件。对于复材截面的后处理显示，过去只能检视单层方向，6.13版可支持显示元素方向。

Abaqus 6.13新特点与功能简介

　　静磁响应：

　　静磁场的计算分析支持，由于已知分布的直流磁场。这种能力可以用于建模常见的电气设备，如磁性记录装置。 非线性粘弹性：现在可以使用非线性粘弹性的并行网络方法的基础上改进与实验数据相匹配。此增强功能是特别有用的，涉及高分子材料在汽车和生命科学产业中的应用。

　　光滑粒子动力学（SPH）：

　　ABAQUS提供了一个新功能，它允许传统的元素被转换成颗粒对飞根据用户定义的标准，它引入了一套全新的工作流程，在Abaqus进行。

　　多孔介质流：

　　Abaqus的现在支持纤维状类型的过滤器，如渗水通过土壤或一个纸过滤器的流体流过的建模。流体饱和多孔介质流过发生在广泛的工业和环境应用，如填充床换热器，热管，热绝缘，油气藏，核废物处置库，地热工程，热管理，电子设备，金属合金铸造多孔支架材料在生物反应器中，流过。

　　非牛顿粘度：许多流体工业，技术和生物学意义，如泡沫，乳液，分散液和悬浮液，泥浆，血液，和聚合物熔体，非牛顿流体的性质。涉及这样的流体的流动的仿真，现在可以实现使用的非牛顿在Abaqus开发的模型，从而增加了产品的功能覆盖。

　　边界层啮合：

　　楔形元件现在可以沿着选定的边界的一部分或细胞产生的，和内部填充与四面体单元。沿着墙壁的小元素的添加层，提供了更好的分析流体流动与传热分析的边界效应。

　　混合建模：

　　额外的灵活性，几何建模，本地的，和孤儿的网格，以共同存在于同一个空间,节点拖动重新定位，新的“拖拽”功能。