Abaqus常见问题之LOAD、JOB、Visualization

本次内容参考曹金凤、石亦平老师所著的《ABAQUS有限元分析常见问题解答》

LOAD模块：

1) 利用幅值曲线可以描述随时间变化的载荷与边界条件，常见的幅值曲线类型包括：默认的线性过渡(Ramp)幅值曲线、表格型幅值曲线、等间距幅值曲线、以及周期型幅值曲线。

2) 实体单元只具有平动自由度，缺乏转动自由度，因此无法在其上直接定义转角、角速度边界条件或弯矩等。正确的处理方式是通过建立耦合(coupling)约束，将这些条件定义在参考点上。

3) 在定义集中载荷或弯矩载荷时，选中“Follow nodal rotation”选项可以使载荷方向随着节点转动而变化。

4) 在加载位置处进行分割以生成顶点，这样在施加集中载荷时可以通过鼠标选取该点。

5) 对于在三维实体单元模型的边上施加分布载荷，可以采用以下两种方法：

 ① 将待施加载荷的边与一个参考点耦合，然后在参考点上施加集中载荷。

 ② 定义具有极小弹性模量的梁单元，在梁与载荷边之间建立绑定约束，然后在梁上施加线载荷。

6) 面载荷(surface traction)与压力载荷(pressure)的区别在于：压力载荷为标量，作用方向总是垂直于受力面；而面载荷是矢量，其作用方向可以是任意的。

7) 重力载荷(gravity)与体载荷(body force)的区别在于：重力载荷中指定的是各方向的重力加速度，而体载荷中指定的是单位体积上的力。

8) 有限元模型的加载方式主要有两种：施加力载荷或施加位移载荷。在同一节点的相同自由度上，不能同时施加这两种载荷。

9) 在使用ABAQUS/Standard分析复杂非线性问题时，若力载荷导致分析无法收敛，可以考虑暂时不施加力载荷，先根据经验估计模型的位移量并施加相应的位移载荷，再在后续分析步骤中移除位移载荷并恢复施加力载荷。

10) 对于一般(general)分析步，载荷和边界条件的设定是以总量为基础，而非增量。

11) 通过预定义场可以设定速度场、角速度场、温度场以及初始状态等模型参数。

12) 速度与角速度可以在边界条件和预定义场中进行定义，但二者的含义和应用场景有所不同。

13) 平衡初始地应力的一种常用方法是：首先将重力载荷施加于土体模型，配合相应的边界条件，计算得到重力载荷作用下的应力场；然后将该应力场定义为初始应力场，并与重力载荷一起施加于原始有限元模型，从而获得既满足平衡条件又符合屈服准则的初始应力场，保证各节点的初始位移近似为零。

JOB模块：

1）在“Job Manager”对话框中，通过单击“Monitor”选项可以实时监控分析作业的执行状态。

2）在“Visualization”模块中，通过选择菜单路径“Tools→Job Diagnostics”可以查看分析的诊断信息。这些信息包括各分析步、增量步和迭代步中的警告、接触信息以及残余力等数据，有助于识别模型中的潜在问题。

3）如有必要，可将ABAQUS/Explicit的分析精度调整为双精度，以获得更为准确的结果。

4）默认情况下，ODB文件中的节点场变量结果是单精度存储的，但也可以选择将其设置为双精度。

Visualization模块：

1) 通过选择菜单“File→Print”可以输出ABAQUS模型或分析结果的图像。

2) 通过菜单“View→Image/Movie Options”选项，可以将图片或动画设定为背景。

3) 多个ODB文件可以连接制作成一个连续的动画。

4) 当模型的位移显示异常时，应设置合适的变形缩放系数来修正。

5) 查询两点之间的距离时，必须正确理解所显示的结果含义。

6) 选择“Result→Options”菜单并选中“Transformation”选项，可以在局部坐标系下显示节点的分析结果。

7) 点击(Allow Multiple States)按钮，可以将未变形图、变形图、云纹图、矢量图以及材料方向图重叠显示。

8) 通过选择“Viewport→Create”菜单，可以创建多个视窗并分别显示不同内容。

9) 常用的路径定义方法包括选择节点和选择边。

10) 编辑XY数据可以用来生成不同数据之间的关系曲线。

11) 壳单元和梁单元的应力与应变分量是基于壳体的局部坐标系计算的。

12) 每个节点都会有位移、应力和应变的结果，但并非每个节点都有力的结果。只有在“Load”模块中定义了集中载荷的节点，其CF才不为0；只有在“Load”模块中定义了边界条件的节点，其RF才不为0。