Abaqus軟件是一套功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件，其解決問(wèn)題的范圍從相對(duì)簡(jiǎn)單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問(wèn)題。

它包括一個(gè)豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫(kù)。并擁有各種類型的材料模型庫(kù)，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、復(fù)合材料、鋼 筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通用的模擬工具。

但是很多企業(yè)可能對(duì)Abaqus產(chǎn)品的使用還不太熟悉，今天，凱思軟件整理了以下使用指南，助力企業(yè)更好應(yīng)用發(fā)揮產(chǎn)品價(jià)值。

1. Abaqus/CAE（前后處理平臺(tái)）

功能：建模、網(wǎng)格劃分、邊界條件定義、結(jié)果可視化。

特點(diǎn)：

集成Python腳本支持自動(dòng)化操作；

可直接導(dǎo)入主流CAD模型（CATIA、Pro/E等）并進(jìn)行幾何修復(fù)；

提供材料庫(kù)、單元庫(kù)及多物理場(chǎng)耦合設(shè)置

圖1 Abaqus/CAE

2. Abaqus/Standard（隱式求解器）

適用場(chǎng)景：靜力學(xué)、熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)、非線性準(zhǔn)靜態(tài)分析（如接觸、材料非線性）。

優(yōu)勢(shì)：自動(dòng)調(diào)整收斂準(zhǔn)則，適合高精度、復(fù)雜非線性問(wèn)題。

圖2 Abaqus/Standard

3. Abaqus/Explicit（顯式求解器）

適用場(chǎng)景：瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)（如跌落、沖擊）、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程（如鈑金沖壓）、流固耦合（如氣囊展開(kāi)）。

優(yōu)勢(shì)：高效處理接觸和大變形問(wèn)題，適合短時(shí)動(dòng)態(tài)事件。

圖3 Abaqus/ Explicit

4. 聯(lián)合仿真（Co-Simulation）

操作：在Abaqus/CAE中劃分模型區(qū)域，分別分配Standard和Explicit求解器（如整車分析中車身用Standard、輪胎用Explicit）。

用途：解決大規(guī)模復(fù)雜模型中不同區(qū)域的響應(yīng)需求差異。

5. Tosca Structure（結(jié)構(gòu)優(yōu)化模塊）

優(yōu)化類型：拓?fù)鋬?yōu)化（設(shè)計(jì)空間材料分布）； 形狀優(yōu)化（降低局部應(yīng)力）； 鈑金厚度/加強(qiáng)筋優(yōu)化。

輸出：優(yōu)化結(jié)果可導(dǎo)出為STL或INP文件，供設(shè)計(jì)迭代。

圖4 Tosca Structure

6. Fe-safe（疲勞分析模塊）

適用材料：金屬、橡膠、焊縫、復(fù)合材料等。

功能：基于S-N曲線、應(yīng)變-壽命法及多軸疲勞算法，預(yù)測(cè)疲勞壽命。

集成：可直接讀取Abaqus應(yīng)力結(jié)果，支持分布式并行計(jì)算。

圖5 Fe-safe

仿真流程（以結(jié)構(gòu)分析為例）

1. 前處理（Abaqus/CAE）

o 建模：導(dǎo)入或創(chuàng)建幾何模型，使用殼/實(shí)體單元?jiǎng)澐志W(wǎng)格。

o 材料定義：選擇材料模型（彈性、塑性、超彈性等），輸入?yún)?shù)。

o 邊界條件：施加載荷（力、壓力、溫度等）、約束（位移、對(duì)稱面等）。

o 接觸設(shè)置：定義部件間接觸關(guān)系（如摩擦、綁定）。

2. 求解器選擇與提交計(jì)算

o 選擇求解器：根據(jù)問(wèn)題類型選擇Standard（靜態(tài)/穩(wěn)態(tài)）或Explicit（動(dòng)態(tài)/瞬態(tài)）。

o 設(shè)置求解參數(shù)：時(shí)間步長(zhǎng)、輸出頻率、并行計(jì)算核心數(shù)。

o 提交作業(yè)：本地或集群計(jì)算，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)算。

3. 后處理與結(jié)果驗(yàn)證

o 結(jié)果查看：應(yīng)力/應(yīng)變?cè)茍D、位移動(dòng)畫、能量變化曲線。

o 數(shù)據(jù)導(dǎo)出：結(jié)果數(shù)據(jù)可導(dǎo)出為CSV、ODB格式，或與Fe-safe等工具聯(lián)動(dòng)。

o 驗(yàn)證優(yōu)化：對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)Tosca Structure模塊迭代設(shè)計(jì)。

高級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景

1. 多物理場(chǎng)耦合

o 熱電耦合：分析電子器件發(fā)熱導(dǎo)致的形變；

o 聲固耦合：模擬機(jī)械振動(dòng)引發(fā)的噪聲；

o 流固耦合：氣囊展開(kāi)、流體壓力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

2. 制造工藝仿真

o 沖壓成型：使用Explicit模擬鈑金沖壓及回彈；

o 焊接分析：預(yù)測(cè)殘余應(yīng)力與變形。

3. 自動(dòng)化與擴(kuò)展

o 腳本開(kāi)發(fā)：利用Python API批量處理模型或定制界面；

o 集成優(yōu)化：與Isight搭建多學(xué)科優(yōu)化流程，實(shí)現(xiàn)參數(shù)自動(dòng)尋優(yōu)。

最佳實(shí)踐建議

· 模型簡(jiǎn)化：優(yōu)先使用對(duì)稱性減少計(jì)算量，復(fù)雜區(qū)域局部細(xì)化網(wǎng)格。

· 材料校準(zhǔn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)修正材料模型參數(shù)（如超彈性橡膠的系數(shù)）。

· 結(jié)果交叉驗(yàn)證：聯(lián)合Fe-safe進(jìn)行疲勞壽命校核，確保設(shè)計(jì)可靠性。

凱思軟件基于多年來(lái)在達(dá)索Abaqus產(chǎn)品的最佳實(shí)踐，具備精湛的實(shí)施落地優(yōu)勢(shì)：其一，凱思軟件深度融合行業(yè)Know-How，針對(duì)高復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析領(lǐng)域提供定制化建模與仿真方案，精準(zhǔn)匹配多物理場(chǎng)耦合及非線性分析需求；其二，凱思軟件自主研發(fā)自動(dòng)化腳本與智能優(yōu)化工具，顯著提升仿真效率，助力企業(yè)研發(fā)周期；其三，凱思軟件全流程伴隨式服務(wù)體系，從模型搭建、算法調(diào)優(yōu)到結(jié)果解讀，由資深CAE專家團(tuán)隊(duì)提供本地化深度支持，確保復(fù)雜工程問(wèn)題的高效閉環(huán)解決，有效降低客戶技術(shù)轉(zhuǎn)化門檻。