ABAQUS中是如何进行计算的
责任编辑:王王木木     时间:2021-02-22     来源:蚂蚁机械搬砖
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        工欲善其事必先利其器。ABAQUS毕竟是一款通用求解器,虽然在大多数情况下ABAQUS的功能都是够用的,但是涉及到调用子程序的时候,我们就必须要清楚ABAQUS中的计算模式。

ABAQUS中关于分析步的描述

        上面这个图的意思是一个静态分析,有两个分析步,每一个分析步对应的时间都是1秒,那么总的时间就用STEP(2)来记录,相应的,对于每一个单独的分析步用STEP(1)来记录分析时间。

        同时,每一个分析步中都对应不同的增量对应的是图中的Increment,单独一个分析步中增量的和是1。

        清楚ABAQUS中分析步的计数与增量之后,再来看计算信息的写入。

2D单元

        对于一般的2D单元(不考虑缩减积分或者其他的算法),有4个节点和4个积分点。

3D单元

        对于一般的3D单元(不考虑缩减积分或者其他的算法),有8个节点和8个积分点。为什么3D单元我没有显示积分节点呢?因为积分节点在单元的内部,所以没有显示。

        下面我以下面的简单模型为例,来解释一下ABAQUS当中的数据是如何存储的,只有了解了ABAQUS是如何存储数据的,我们才能更方便直接的提取我们需要的信息。

简单模型

        ABAQUS中的计算也是根据顺序来进行的,这也是为什么单元编号和节点编号那么重要的原因。

假如第一个分析步的增量是0.1

        如上图所示,首先在计算开始前,ABAQUS首先会记录基本信息,比如分析步的编号,增量的编号,分析步时间,总分析时间,单元编号,单元的积分点标红,单元坐标(ABAQUS当中,单元的节点编号顺序定义了单元的法向)等。

        假如是第一个分析步,第一增量大小是0.1,那么基本信息如图所示。然后将这些信息传入到内部进行计算,再输出计算的信息(第一个单元的第一个积分点),计算完毕之后再把信息放在对应的位置上。ABAQUS当中计算信息是以数据条进行存储的,其中具体存储信息对应的位置由KEY值去区别(我记得是KEY值,也可能是record 什么之类的),详细信息可以去帮助文档Abaqus Analysis User's Guide\Output\5.1.2 Results file output format 中去查看。

第二个分析步的第一个增量步

        这个图的意思就是第二个分析步,第一个增量的大小是0.1,可以看到最大的区别是TIME(2)编程了1.1,因为TIME(2)记录的是总的计算时间,同时这也是演示的第一个单元的第三个积分点的部分信息写入。

        对于一个完整的模型,ABAQUS就是从第一个单元的第一个积分节点开始,然后是第二个积分节点,直至最后一个积分节点去进行计算与信息的写入。第一个单元计算完毕之后进行第二个单元,以此类推完成所有单元的计算,并以Fortran的格式写入到结果文件。

  


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