关键词：Abaqus；岩土工程；有限元；地应力平衡；桩土；盾构隧道；开挖；模拟；离散元；CFD
小弟读书期间主要做岩土开挖的模拟，用过基于Abaqus的有限元，现在主要做离散元和CFD。读书期间做了大量的工程实例和模拟方法的探索，现在论文也发了，专利也申请了，于是想公开一些实例和教程。虽然不是很高深的东西，但对于初学者应该会有一定的帮助。自己开了个微信订阅号——算盘坊，基本会保证一周放送两次文章和实例，大家有兴趣的可以关注一下微信订阅号 算盘坊：
1.基于ABAQUS的修正剑桥模型的应用（一）——参数取值
2.基于ABAQUS的修正剑桥模型的应用（二）——建模要点
3.隧道开挖实例（一）——标准隧道开挖模拟
4.隧道开挖实例（二）——隧道穿桩模拟
5.隧道开挖实例（三）——隧道叠次穿越高架
6.隧道开挖实例（四）——URUP工法实践及有限元模拟
7.ABAQUS与岩土工程（一）——地应力平衡（初级）
桩基承载力分析 运用abaqus 软件对一实例进行桩土建模并进行分析。 1. 问题背景 有一混凝土实心园桩位于位于正常固结饱和粘土中，地下水位与地基齐平。桩长10m ，桩径0.5m 。考虑到轴对称性，采用轴对称模型进行分析。分析区域桩端向下扩展1倍桩长，水平方向取20倍桩径，以求将边界对分析区的影响降到最低。土体采用剑桥模型模拟，参数建下表所示，桩采用线弹性模型，弹性模量E=20GPa ，泊松比v=0.2。桩土摩擦系数为0.42（tan （0.75?）） 土体参数 材料 '3(kN/m )γ ν λ κ M ()'? 1e k （m/s ） 软粘土 8.0 0.35 0.2 0.04 1.2(30)? 2.0 7110-? 2. 初始条件分析 初始应力的合理设置对求解的可靠性十分重要。根据已知条件，土体为正常固结粘土，设土体经历了一维0K 正常固结，则竖向初始应力'0v σ和水平初始应力' 0h σ: ''0v z σγ=;''000h v K σσ= 0K 为初始水平土压力系数，考虑到水平方向无边形，取为/(1)0.538νν-=。 3. abaqus 模型建立过程 1. 建立部件 在part 模块中执行part>creat 命令，建立名为soil 的部件。其设置如下：modeling space 设为axisymmetric ，type 设为deformable ，base feature 设为shell （二维的面）。根据下图尺寸完成部件soil 的建立。用同样的方法一句下图中的尺寸建立名为pile 的部件。 土体部件尺寸（单位m ） 桩部件尺寸（单位m ） 2. 设置材料及截面特性 在property 模块中执行materia>creat 命令，建立名为soil 的材料，执行edit material 对话框中的mechanical>elasticity>porous elastic 和mechanical>plasticity>clay plasticity 命令，设置剑桥模型参数如下图所示。
ABAQUS学习总结 1.ABAQUS中常用的单位制。-（有用到密度的时候要特别注意） 单位制错误会造成分析结果错误，甚至不收敛。 2.ABAQUS中的时间 对于静力分析，时间没有实际意义（静力分析是长期累积的结果）。对于动力分析，时间是有意义的，跟作用的时间相关。 3.更改工作路径 4.对于ABAQUS/Standard分析，增大内存磁盘空间会大大缩短计算 时间;对于ABAQUS/Explicit分析，生成的临时数据大部分是存储在内存中的关键数据，不写入磁盘，加快分析速度的主要方法是提高CPU的速度。 临时文件一般存储在磁盘比较大的盘符下
提高虚拟内存
5.壳单元被赋予厚度后，如何查看是否正确。 梁单元被赋予截面属性后，如休查看是否正确。 可以在VIEW的DISPLAY OPTION里面查看。 6.参考点 对于离散刚体和解析刚体部件，参考点必须在PART模块里面定义。而对于刚体约束，显示休约束，耦合约束可以在PART ,ASSEMBLY,INTERRACTION,LOAD等定义参考点. PART模块里面只能定义一个参考点，而其它的模块里面可以定义很多个参考点。
7.刚体部件（离散刚体和解析刚体），刚体约束，显示体约束 离散刚体：可以是任意的形状，无需定义材料属性，要定义参考点，要划分网格。 解析刚体：只能是简单形状，无需定义材料属性，要定义参考点，不需要划分网格。 刚体约束的部件：要定义材料属性，要定义参考点，要划分网格。显示体约束的部件:要定义材料属性，要定义参考点，不需要要划分网格(ABAQUS/CAE会自动为其要划分网格)。 刚体与变形体比较:刚体最大的优点是计算效率高，因为它在分析作业过程中不参与所在基于单元的计算，此外，在接触分析，如果主面是刚体的话，分析更容易收敛。 刚体约束和显示体约束与刚体部件的比较：刚体约束和显示体约束的优点是去除约束后，就可以立即变为变形体。 刚体约束与显示体约束的比较:刚体约束的部件会参与计算，而显示约束的部件不会参与计算，只是用于显示作用。 8.一般分析步与线性摄动分析步 一般分析步：每个分析步的开始状态都是前一个分析步结束时刻的模型状态; 如果不做修改的话，前一个分析步所施加的载荷，边界条件，约束都会延续到当前的分析步中;所定义的载荷，边界条件以及得到的分析结果都是总量。
ABAQUS 软件对隧道开挖过程的模拟 一、ABAQUS 在岩土工程中应用简介： 岩土工程中的开挖问题主要是指隧道、基抗的开挖。这些问题的施工过程常常较为复杂，如分步骤开挖，支挡结构的施工等，常规的分析方法处理起来十分困难，往往需要通过有限元对支护结构的内力和变形，周围土体的位移等进行分析。 ABAQUS 由于其本身强健的非线性求解功能，在工业界被公认为技术最先进的非线性有限元分析软件，与传统商业软件不同，ABAQUS 是专门为解决工程中困难问题而发展并逐渐被广大用户推崇的超级通用有限元软件。 因此，本文将采用ABAQUS 软件对隧道开挖过程进行模拟及分析。 二、隧道开挖过程问题简介： 1、模型简介： 某个地下隧道，由一个混凝土的衬砌支持。建造这样一个隧道，涉及到一个非常复杂的土木工程过程。工程界希望能通过数值模拟预测和验证设计建造过程中的各种问题，以加快建造过程和优化建造成本，并且最大程度的保证安全性。 2、几何特性： 隧道直径8米，在地下20米，隧道周围黏土的本构简化为线弹性（E=200MPa ，0.2ν=，220kN /m γ=），混凝土衬砌（E=19GPa ，0.2ν=），厚度为0.15米。 图1 模型示意图
3、分析思路： 隧道的开挖和其他开挖问题类似，其实质主要是应力的释放。如果没有衬砌的施工，那问题很简单，只要在建立初始应力之后，移除开挖单元即可。但实际工程中，隧道的开挖施工步骤是十分复杂的，涉及到灌浆、卡极为、衬砌施工等。而在有限元计算中衬砌等支护结构施工的模拟尤为重要，特别是衬砌单元激活的时机，若在开挖区域单元移除之前激活不符合真实工程中的施工顺序，衬砌施工时土体应力已有所释放；而若在单元移除之后进行则应力早已完全释放，衬砌起不到支撑的作用。 为了解决这一问题，研究人员们提出了以下两种方法： 1、在衬砌施工前，将开挖区单元的模量降低，移除来模拟应力释放效应。 2、首先将开挖面上的节点施加约束，得到与初始应力平衡的节点力。然后放松约束，将节点力加到相应节点处，并让节点力的大小随时间递减，当减小某一程度时（如30%～40%）激活衬砌单元，再衰减余下的载荷。 三、问题的求解： 为对比起见，首先进行没有衬砌的隧道开挖问题求解。 1、没有衬砌时的隧道开挖： Step 1：建立部件。在Part模块中，Create Part，将Name设为soil，Modeling Space 设为2D Planar，Type设为Deformable, Base Feature 设为Shell。在图形编辑界面，绘制如图1所示的几何轮廓。如图2所示。 图2 part Step 2：设置材料及截面特性。在Property模块中创建E=200MPa，μ=0.2线弹
ABAQUS 对单层结构的反应分析 问题： 一层建筑尺寸如下： 楼板厚度1m ，柱子尺寸0.5x0.5m E=400000./2m kN 3/2400m kg =ρ 仅仅考虑x 、y 平面。 1.计算结构的特征 2.楼板有一台48吨的机器，工作频率为30<Ω<365，画出结构（包括机器）的振幅和频率函数图。给业主提出建议，提出减小震动的措施。 3.若机器为80吨，画出振幅和频率图。 4.若采用橡胶隔震垫进行隔振。试讨论隔震垫刚度的取值规律。 5.若采用TMD 系统进行减震，讨论调谐质量刚度的取值。 本题采用ABAQUS 软件进行计算： 1.计算结构的固有频率： 步骤如下： （1）建立几何模型 楼板 柱子 （2）属性定义 密度3/2400m kg =ρ 杨氏弹性模量E=400000./2m kN 创建截面后赋予每一个构件 （3）装配各构件
装配前装配后 （4）定义分析步 根据题目要求，选线性摄动分析，频率，特征值取15个（前15阶频率）（5）相互作用 定义各柱子与楼板的连接为绑接。如下图所示 （6）荷载 定义柱子与地面的边界条件为固结： 这里因为计算自振频率，不用施加力的作用。 （7）划分网格 网格单位为0.25，为各部件划分网格，组装后见下图：
（8）后处理提交后查看结果 频率图（此时的Y坐标是周期）查询曲线上的15个点得出对应的各阶频率数据： 整理得：
由此可知，自振频率为：Hz 630158923.0/1 。 2.楼板有一台48吨的机器，工作频率为30<Ω<365，画出结构（包括机器）的振幅和频率函数图。给业主提出建议，提出减小震动的措施。 在1的基础上，作如下改动即可： (1).在部件里面新建一个点RP ，属性里面赋予它48000Kg 的质量。在特殊设置 里面的点质量/惯性选项中，如下： (2).装配式将质量点RP 装配置楼板面的中心位置。 (3).分析步选择线性摄动，稳态动力学，直接选项，将机器的工作频率加上，30<Ω<365。 (4).相互作用中的质量点RP 与结构的约束为耦合的，其他约束同1）中的。见下图： (5).荷载除了柱底面与地面固结外，尚应施加以集中力F 于楼板面中心处，不妨令F=500N
*************************错误与警告信息汇总************************* －－－－－－－－－－－－－－简称《错误汇总》 %%%%%%%%%%%%%%% @@@ 布局 @@@ &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& AB系列：常见错误信息 C系列：常见警告信息 D系列：cdstudio斑竹总结的fortran二次开发的错误表 E系列：网格扭曲%%%%%%%%%%%%%%%%% @@@@@@ &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 模型不能算或不收敛，都需要去monitor，msg文件查看原因，如何分析这些信息呢？这个需要具体问题具体分析，但是也存在一些共性。这里只是尝试做一个一般性的大概的总结。 如果你看见此贴就认为你的warning以为迎刃而解了，那恐怕令你失望了。不收敛的问题千奇万状，往往需要头疼医脚。接触、单元类型、边界条件、网格质量以及它们的组合能产生许多千奇百怪的警告信息。企图凭一个警告信息就知道问题所在，那就只有神仙有这个本事了。一个warning出现十次能有一回参考这个汇总而得到解决了，我们就颇为欣慰了。 我已霸占2楼3楼4楼，以便分类并续加整理。 斑竹可随意编辑或者添加你们觉得合适的条目和链接，其他版友有warning方面的疑问请回复到这个帖子，大家集思广益，斑竹们也可以集中讨论并定期汇总到1-4楼。 类似于： Fixed time is too large Too many attamps have been made THE SOLUTION APPEARS TO BE DIVERGING. CONVERGENCE ISJUDGED UNLIKELY. Time increment required is less than the minimum specified 这样的信息几乎是无用信息（除了告诉你的模型分析失败以外，没有告诉你任何有用的东西）。宜再查找别的信息来考察。根据经验，改小增量步也不一定能收敛，虽然也有人报告过改好的先例，我是从来没有遇到过，也从来没有那个奢望。所以我一般从模型的设置入手。原则上本贴只欢迎以下回帖： 1）你出现了已经解决的错误信息or解决不了的错误信息，可以回帖附上信息，并对模型和症状加以描述（斑竹会酌情加分）； 2）你发现某个帖子有已经解决的错误信息or解决不了的错误信息， 可以提供链接（斑竹会加分）； 3）你发现某一条错误信息可能还存在别的情况or别的应对方案， 可以回帖说明（斑竹会加分） 必须说明的是：Error和warning的性质是完全不同的。Error意味着运算失败，but出现warning可能还能算，而且有些运算必定会出现warning（比如接触分析必定出“负特征值”，下有详述）。很多警告只是通知性质的，或者只是说明一下而已，不一定都是模型有问题。比如以下warning完全可以忽略： xxxxx will （not）printed，这种只是通知你一声，某些玩意儿不输出了。还有： The parameter frequency cannot be used with the parameter field. It will be ignored（都说某某被ignored了）.
Numerical Singularity 说明出现刚体位移 过约束（Overconstraint） 接触对的主面上不能有尖角，桩的两个侧面要分别定义接触对，底部可能可以用tie. slave surface的网格要比master surface细。 过约束可能是因为被挖的土上既定义了接触，又要被杀死，这二者相矛盾。可以试试为每段被挖的土单独定义一个接触，挖土时先deactivate这个接触，再杀死单元。 Zero pivot 往往意味着OVERCONSTRAINT。此警告信息如果只是出现在dat文件中，没有出现在msg文件中，就没问题，说明ABAQUS自动解决了过约束问题。如果overconstraint警告信息也出现在msg文件中，说明ABAQUS无法自动解决此问题，这时分析往往不会收敛，在后处理时可以用display group显示出现过约束的node set WarnNodeSolvProbZeroPiv_2_1_1_1_1. 这时需要你自己修改模型，避免过约束 负特征值 如果只有负特征值警告，没有numberical singularity, 计算能收敛，就没问题, 是非线性问题迭代过程中的正常现象. 塑性问题不收敛的常见现象 塑性问题不收敛时，msg文件中的常见现象是 1）出现很多equilibrium iteration，且TIME INCREMENT 不断减小； 2）始终出现***warning: the strain increment has exceeded fifty times the strain to cause first yield at 1 points ***warning: the strain increment is so large that the program will not attempt the plasticity calculation at 1 points 3）在msg文件的结尾显示 ***note: the solution appears to be diverging. convergence is judged unlikely. ***error: too many attempts made for this increment 接触问题和塑性材料不要用二阶单元 不要在塑性材料上施加点载荷 下列警告都是非线性问题迭代过程中的正常现象，是ABAQUS正在尝试找到正确的解： ***warning: the system matrix has 8 negative eigenvalues. ***warning: the strain increment has exceeded fifty times the strain to cause first yield at 34 points ***warning: excessive distortion at a total of 2 integration points in solid (continuum) elements ***note: elements are distorting excessively. convergence is judged unlikely （以当前的increment不能收敛，自动减小increment，重新迭代）. 在后处理时可以看到大变形而严重扭曲的单元，应在这些地方进行网格细化。 在msg文件中看到反复出现 severe discontinuity iteration 8 ends contact change summary: 0 closures 5 openings. severe discontinuity iteration 9 ends contact change summary: 5 closures 0 openings.
高等土力学 边坡稳定分析 专业：岩土工程 姓名：XXX 指导老师：XXX 学号：XXX 1.前言
边坡稳定分析是边坡设计的前提，它决定着边坡是否失稳以及边坡失稳时存在多大推力，以便为支护结构设计提供科学依据。然而这个问题至今仍未得到妥善解决，因为解决这一问题必须先要查清坡体的地质状况及其强度参数，同时又要有科学合理的分析方法［1］。对于均质土坡，传统方法主要有：极限平衡法，极限分析法，滑移线场法等，就目前工程应用而言，主要还是极限平衡法，但需要事先知道滑动面位置和形状。对于均质土坡，可以通过各种优化方法来搜索危险滑动面，但是对于岩质边坡，由于实际岩体中含有大量不同构造、产状和特性的不连续结构面，传统极限平衡方法尚不能搜索出危险滑动面以及相应的稳定安全系数。边坡稳定分析涉及复杂的地质地形边界条件、材料的应力-应变的非线性行为、初始地应力、水压力、地震荷载的耦合分析等等，多数情况下不能获得解析解。在计算机和计算方法不断发展的背景下，以有限元为代表的数值分析方法在20世纪70年代已逐步在岩土工程中推广应用，并发展成为一种强有力的计算分析工具。然而传统的数值分析方法一般只是得出边坡应力、位移、塑性区等，不能直接与边坡稳定建立定量关系。随着计算机技术的发展，有限元强度折减法近来在国内外受到关注［2?12］，对于均质土坡已经得到了较好的结论，但尚未在工程中实用，本文采用有限元强度折减法，对均质土坡进行了系统分析，证实了其实用于工程的可行性，得到了节理岩质边坡坡体的危险滑动面和相应的稳定安全系数。该方法可以对贯通和非贯通的节理岩质边坡进行稳定分析，同时
可以考虑地下水、施工过程对边坡稳定性的影响，可以考虑各种支挡 结构与岩土材料的共同作用，为边坡稳定分析开辟了新的途径 2?有限元强度折减法原理 c = c / ， tan 二 tan 厂 这种方法早在70 年代就提出来了。1975年Zienkiewize 就利 用有限元进行边坡稳定分析，但是由于受计算条件的限制，此法一直 没有流行起来。近年来，这种方法随着计算机软件和硬件的发展又有 了新的发展。 3.有限元强度折减法判断依据 有限元强度折减法分析边坡稳定性的一个关键问题是如何根据 有两类: 标志。 (2)以广义塑性应变或者等效塑性应变从坡脚 坡破 坏的标志。 以上两种判据得到的安全系数相差不大。 4.案例分析 4.1.工程概况 3 有 一高H=13m 坡脚为45度的均质边坡，土体容重 20KN/m,粘 聚力c=12.38Kpa,摩擦角20度。按平衡极限分析法，求土坡的稳定 安全系数。 4.2模型的建立与求解 421建立部件 有限元计算结果来判别边坡是否处于破坏状态。 目前的失稳判据主要 (1)在有限元计算过程中采用力和位移的不收 敛作为边坡失稳的 到坡顶贯通作为边
模型不能算或不收敛，都需要去monitor，msg文件查看原因，如何分析这些信息呢？这个需要具体问题具体分析，但是也存在一些共性。这里只是尝试做一个一般性的大概的总结。如果你看见此贴就认为你的warning以为迎刃而解了，那恐怕令你失望了。不收敛的问题千奇万状，往往需要头疼医脚。接触、单元类型、边界条件、网格质量以及它们的组合能产生许多千奇百怪的警告信息。企图凭一个警告信息就知道问题所在，那就只有神仙有这个本事了。一个warning出现十次能有一回参考这个汇总而得到解决了，我们就颇为欣慰了。 类似于： Fixed time is too large Too many attamps have been made THE SOLUTION APPEARS TO BE DIVERGING. CONVERGENCE ISJUDGED UNLIKELY. Time increment required is less than the minimum specified 这样的信息几乎是无用信息（除了告诉你的模型分析失败以外，没有告诉你任何有用的东西）。宜再查找别的信息来考察。根据经验，改小增量步也不一定能收敛，虽然也有人报告过改好的先例，我是从来没有遇到过，也从来没有那个奢望。所以我一般从模型的设置入手。 必须说明的是：Error和warning的性质是完全不同的。Error意味着运算失败，but出现warning 可能还能算，而且有些运算必定会出现warning（比如接触分析必定出“负特征值”，下有详述）。很多警告只是通知性质的，或者只是说明一下而已，不一定都是模型有问题。比如以下warning完全可以忽略： xxxxx will （not）printed，这种只是通知你一声，某些玩意儿不输出了。还有： The parameter frequency cannot be used with the parameter field. It will be ignored（都说某某被ignored了）. A系列 如果模型能算，且结果合理，那么大部分警告信息可以不管。但是以下除外： 1 numerical sigularity(数值奇异)：刚体位移（欠约束） solver problem. numerical sigularity when processing node105 instance pile D.O.F. 1 ratio=1.735e13 2 Zero pivot（零主元）：过约束或者欠约束。 这2个问题一般都意味着模型约束存在问题。1）、2）都会伴随着产生大量负特征值。解决方案当然第一步是检查约束了。 B系列 有一些直接导致计算aborted，那就得仔细分析了，比如： 1 xxxxx is not a valid in ABAQUS/Standard(告诉你这种计算standard不支持了，换别的) 2 missing property 在perperty步检查材料属性是不是都加上了。如果有梁单元，看看梁法向定义对了没有。 3 Detected lock file Job-1.lck. Please confirm that no other applications are attempting to write to the output database associated with this job before removing the lock file and resubmitting.
Abaqus操作技巧总结 打开abaqus，然后点击file——set work directory，然后选择指定文件夹，开始建模，建模完成后及时保存，在进行运算以前对已经完成的工作保存，然后点击job，修改inp文件的名称进行运算。切记切 记！！！！！！ 1、如何显示梁截面（如何显示三维梁模型） 显示梁截面：view->assembly display option->render beam profiles，自己调节系数。 2、建立几何模型草绘sketch的时候，发现画布尺寸太小了 1）这个在create part的时候就有approximate size，你可以定义合适的（比你的定性尺寸大一倍）； 2）如果你已经在sketch了，可以在edit菜单－－sketch option ——general－－grid更改 3、如何更改草图精度 可以在edit菜单－－sketch option ——dimensions－－display——decimal更改 如果想调整草图网格的疏密，可以在edit菜单－－sketch option ——general——grid spacing中可以修改。 4、想输出几何模型 part步，file，outport－－part 5、想导入几何模型？ part步，file，import－－part 6、如何定义局部坐标系 Tool－Create Datum－CSYS－－建立坐标系方式－－选择直角坐标系or柱坐标系or球坐标 7、如何在局部坐标系定义载荷
laod－－Edit load－－CSYS－Edit（在BC中同理）选用你定义的局部坐标系 8、怎么知道模型单元数目（一共有多少个单元） 在mesh步，mesh verify可以查到单元类型，数目以及单元质量一目了然，可以在下面的命令行中查看单元数。 Query---element 也可以查询的。 9、想隐藏一些part以便更清楚的看见其他part，edge等 view－Assembly Display Options——instance，打勾 10、想打印或者保存图片 File——print——file——TIFF——OK 11、如何更改CAE界面默认颜色 view->Grahphic options->viewport Background->Solid->choose the wite colour! 然后在file->save options. 12、如何施加静水压力hydrostatic load --> Pressure, 把默认的uniform 改为hydrostatic。这个仅用于standard，显式分析不支持。 13、如何检查壳单元法向 Property module/Assign/normal 14、如何输出单元体积 set步---whole model ----volume/Tickness/Corrdinate-----EVOL 15、如何显示最大、最小应力 在Visualization>Options>contour >Limits中选中Min/Max:Show Location，同样的方法可以知道具体指定值的位置。 16、如何在Visualization中显示边界条件 View——ODB display option——entity display——show boundary conditions 17、后处理有些字符（图例啊，版本号啊，坐标系啊）不想显示， viewport－viewport annotation option ，选择打勾。同样可以修改这些字体大小、位置等等。
HM——ABA接口问题 简洁一些，引用小宝斑竹在接口问题中的体会：“关于hm-abaqus的接口补充说明 经常用HM-abqus的人或者刚开始使用的人，对于软件的接口一般存在以下问题： 1、INP文件导入abaqus出错。 2、在abaqus里选择加载面，设置材料属性不方便。（也可以理解为没有几何元素的模型在网格上选取东东比较困难） 除了以上的两种，暂时我还没发现其他的问题。 对于1，只要前处理没有除网格外的载荷信息，并且所有关键字名称都没有数字，那么恭喜你，它一定不会出错。（当然，有些人说abaqus/cae有很多关键字不支持，但是hm支持。我的建议是：有那功夫，或许INP文件都改完了） 对于2，首先声明，所有在hm里建立的SET，都会出现在abaqus assembly里的set里，所以在abaqus里加载的时候，都是可以调用的，你所要做的就是正确的建立node set or element set。很多人知道在abaqus part里也有个set，那个是干什么的呢？目前我就是用来操作材料施加的。很多时候模型是各种复杂材料的混合，如果在abaqus里直接赋予，选取模型区域的手段有限（单个点，点到手抽筋；by angle，很多地方选不上，选到眼花；by set，在abaqus里建立part set的难度不下于手动点），我的建议：在hm里赋予一个空材料属性给相关的区域（hm 里有几何元素，选起来简直就是小CASE），到了abaqus里，软件会自动为你的每个材料区建立一个新的part set，这时候，空的材料属性要炸要炒随你便。 剩下的问题都不是问题。” 论坛问题汇总 1、hypermesh导入abaqus有单元显示、无模型显示。 答：这个问题很常见，不仅在hypermesh_to_abaqus中有人问，在HM与其它软件接口也有人反复问。首先要肯定的是导入过程没有任何问题。 在此，引用老向版主的一段话来回答 “版上不停的有人问为什么HM不能导出几何.看的人都烦了. 为什么要导出几何呢?* H/ _/ m' j; C ? @ 不同的软件,对几何的理解是不一样的, 所以才有这么多的不同的几何格式.; E0 H- x8 ?0 m5 D k 如果要导出几何,HM还得去研究你abaqus/ansys/patran内部是如何理解几何的,这是个浩大的工程.- M) S0 M! \( \ 你应该知道,对于求解器来说,它只需要知道节点,单元,材料,载荷等信息就能够求解了. 要几何干什么呢?' X- q3 w G) A6 H8 A5 j" i, d: \ 几何模型的作用仅仅是为了得到节点,网格.. 一旦有节点,网格有了,几何模型就可以扔掉了.* i$ c3 E& ~( C6 x4 n" V# R2 I 后处理程序本身也是基于有限元模型的,而不是基于几何模型的.! D6 K6 C' ?7 r9 j8 g 你既然打算用HM做前处理,就干脆一点,把所有的东西都在HM里面做好,然后提交给 abaqus/nastran计算就行了. p4 l9 W, t! u9 X( }
ABAQUS 软件对隧道开挖过程的模拟 一、ABAQUS 在岩土工程中应用简介： 岩土工程中的开挖问题主要是指隧道、基抗的开挖。这些问题的施工过程常常较为复杂，如分步骤开挖，支挡结构的施工等，常规的分析方法处理起来十分困难，往往需要通过有限元对支护结构的力和变形，周围土体的位移等进行分析。 ABAQUS 由于其本身强健的非线性求解功能，在工业界被公认为技术最先进的非线性有限元分析软件，与传统商业软件不同，ABAQUS 是专门为解决工程中困难问题而发展并逐渐被广大用户推崇的超级通用有限元软件。 因此，本文将采用ABAQUS 软件对隧道开挖过程进行模拟及分析。 二、隧道开挖过程问题简介： 1、模型简介： 某个地下隧道，由一个混凝土的衬砌支持。建造这样一个隧道，涉及到一个非常复杂的土木工程过程。工程界希望能通过数值模拟预测和验证设计建造过程中的各种问题，以加快建造过程和优化建造成本，并且最大程度的保证安全性。 2、几何特性： 隧道直径8米，在地下20米，隧道周围黏土的本构简化为线弹性 （E=200MPa ，0.2ν=，220kN/m γ=），混凝土衬砌（E=19GPa ，0.2ν=），厚度为0.15米。
图1 模型示意图 3、分析思路： 隧道的开挖和其他开挖问题类似，其实质主要是应力的释放。如果没有衬砌的施工，那问题很简单，只要在建立初始应力之后，移除开挖单元即可。但实际工程中，隧道的开挖施工步骤是十分复杂的，涉及到灌浆、卡极为、衬砌施工等。而在有限元计算中衬砌等支护结构施工的模拟尤为重要，特别是衬砌单元激活的时机，若在开挖区域单元移除之前激活不符合真实工程中的施工顺序，衬砌施工时土体应力已有所释放；而若在单元移除之后进行则应力早已完全释放，衬砌起不到支撑的作用。 为了解决这一问题，研究人员们提出了以下两种方法： 1、在衬砌施工前，将开挖区单元的模量降低，移除来模拟应力释放效应。 2、首先将开挖面上的节点施加约束，得到与初始应力平衡的节点力。然后放松约束，将节点力加到相应节点处，并让节点力的大小随时间递减，当减小某一程度时（如30%～40%）激活衬砌单元，再衰减余下的载荷。 三、问题的求解：
Abaqus报告 目录 1.简支梁 (3) 1.1问题描述 (3) 1.2结果比较 (3) 1.2.1理论值计算 (3) 1.2.2简支梁不同建模方式的结果比较 (4) 1.2.3简支梁划分不同网格密度的结果比较 (8) 1.3结论 (10) 2.受拉矩形薄板孔口应力集中问题 (11) 2.1问题描述 (11) 2.2理论值计算 (11) 2.3数值解答及误差 (11) 3.矩形荷载作用下地基中的附加应力分布 (13) 3.1问题描述 (13) 3.2计算过程 (13) 3.3结果分析 (16) 4.Mohr-Coulomb材料的三轴固结排水试验模拟 (16) 4.1问题描述 (16) 4.2理论值计算 (17) 4.3数值解答及误差 (17) 5.二维均质土坡稳定性分析 (19)
5.1问题描述 (19) 5.2计算过程 (19) 5.3结果分析 (20) 6.不排水粘土地基中竖向受荷桩 (23) 6.1问题描述 (23) 6.2计算过程 (23) 6.3结果分析 (25) 6.3.1屈服区分布 (25) 6.3.2桩的受力分析 (26) 6.3.3桩侧摩阻力分布 (27)
1.简支梁 1.1问题描述 一个长度为1.5m，横截面为0.2m×0.2m的简支梁，受大小为500kPa的均布荷载。假设材料的弹性模量E=220GPa,泊松比ν=0.3，比较在abaqus中不同建模方式（实体模型和二维模型）及划分不同网格密度下的内力数值、支反力及挠度大小。 1.2结果比较 1.2.1理论值计算 根据材料力学知识，均布荷载作用下简支梁的跨中挠度用下式计算： ω= 5ql4 384EI 其中 EI= 1 12 ×0.24×220×109=29333333.33m4 故跨中挠度为： ω= 5ql4 384EI = 5×100×103×1.54 384×29333333.33 ×103=0.2247mm 跨中弯矩为： M=1 8 ×100×1.52=28.125kNm
错误与警告信息汇总 模型不能算或不收敛，都需要去monitor ，msg文件查看原因，如何分析这些信息呢？这个需要具体问题具体分析，但是也存在一些共性。这里只是尝试做一个一般性的大概的总结。不收敛的问题千奇万状，往往需要头疼医脚。接触、单元类型、边界条件、网格质量以及它们的组合能产生许多千奇百怪的警告信息。企图凭一个警告信息就知道问题所在，那就只有神仙有这个本事了。一个warning 出现十次能有一回参考这个汇总而得到解决了，我们就颇为欣慰了。 说明的是：Error 和warning 的性质是完全不同的。Error 意味着运算失败，but 出现warning 可能还能算，而且有些运算必定会出现warning （比如接触分析必定出“负特征值”，下有详述）。很多警告只是通知性质的，或者只是说明一下而已，不一定都是模型有问题。比如以下warning 完全可以忽略：类似于： Fixed time is too large Too many attamps have been made THE SOLUTION APPEARS TO BE DIVERGING. CONVERGENCE ISJUDGED UNLIKELY. Time increment required is less than the minimum specified 这样的信息几乎是无用信息（除了告诉你的模型分析失败以外，没有告诉你任何有用的东西）。宜再查找别的信息来考察。根据经验，改小增量步也不一定能收敛，虽然也有人报告过改好的先例，我是从来没有遇到过，也从来没有那个奢望。所以我一般从模型的设置入手。 A 系列 如果模型能算，且结果合理，那么大部分警告信息可以不管。但是以下除外： 1 numerical sigularity(数值奇异) ：刚体位移（欠约束） solver problem. numericalsigularity when processing node105 instance pile D.O.F. 1 ratio=1.735e13 2 Zero pivot（零主元）：过约束或者欠约束。 这2个问题一般都意味着模型约束存在问题。1）、2）都会伴随着产生大量负特征值。解决方案当然第一步是检查约束了。 B 系列 有一些直接导致计算aborted ，那就得仔细分析了，比如： 1 xxxxx is not a valid in ABAQUS/Standard(告诉你这种计算standard 不支持了，换别的) 2 missing property
1.请教高手怎么制作荷载-位移曲线 后处理中create X-Ydata 1. 选择ODB field output，对话框里选择加载点的RF，建立reference force和加载步之间 的关系，保存； 2. 在ODB field output里，对话框里选择需要位移的节点和U，建立位移U和加载步间 的坐标，保存。 3. 选择operate on XY data，combined上两步里的结果。 Initial Conditions和Excel的使用 By 小梦 关键字格式： *initial conditions, type=stress,input=bb.dat 上面的关键字插于*STEP语句之前，两语句之间不能有空格。 施加预应力场只是initial conditions关键字的一个应用，详见abaqus6.8帮助文档，《ABAQUS Analysis User’s Manual》的第28.2节“initial conditions”。 实例：平衡初始地应力 平衡条件：由应力场形成的等效节点载荷要和外载荷相平衡，如果平衡条件得不到满足，将不能得到一个位移为0的初始状态，此时所对应的应力场也不再是所施加的初始应力场。 解决方法：首先将重力载荷施加于土体上，施加符合工程实际条件的边界条件，计算得到在重力载荷下的应力场，再将得到的应力场定义为初始应力场，和重力载荷一起作用于原始的有限元模型，就可以得到既满足平衡条件又不违背屈服准则的初始应力场，可以保证各节点的初始位移近似为0。 步骤： 1、 1、建立有限元模型，部件类型为轴对称模型，网格类型为CAX4R。
2、建立分析步：Geostatic
第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题第一篇基础篇
第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题 第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题 1.1 Abaqus 的基本约定 1.1.1 自由度的定义 【常见问题1-1】 Abaqus 中的自由度是如何定义的？ 1.1.2 选取各个量的单位 【常见问题1-2】 在 Abaqus 中建模时，各个量的单位应该如何选取？ 1.1.3 Abaqus 中的时间 【常见问题1-3】 怎样理解 Abaqus 中的时间概念？
第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题 1.1.4 Abaqus 中的重要物理常数 【常见问题1-4】 Abaqus 中有哪些常用的物理常数？ 1.1.5 Abaqus 中的坐标系 【常见问题1-5】 如何在 Abaqus 中定义局部坐标系？ 1.2 Abaqus 中的文件类型及功能 【常见问题1-6】 Abaqus 建模和分析过程中会生成多种类型的文件，它们各自有什么作用？ 【常见问题1-7】 提交分析后，应该查看 Abaqus 所生成的哪些文件？ 1.3 Abaqus 的帮助文档 1.3.1 在帮助文档中查找信息 【常见问题1-8】 如何打开 Abaqus 帮助文档？
第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题 【常见问题1-9】 Abaqus 帮助文档的内容非常丰富，如何在其中快速准确地找到所需要的信息？ 1.3.2 在 Abaqus/CAE 中使用帮助 【常见问题1-10】 Abaqus/CAE 的操作界面上有哪些实时帮助功能？ 【常见问题1-11】 Abaqus/CAE 的 Help 菜单提供了哪些帮助功能？ 1.4 更改工作路径 【常见问题1-12】 Abaqus 读写各种文件的默认工作路径是什么？如何修改此工作路径？ 1.5 Abaqus 的常用 DOS 命令 【常见问题1-13】 Abaqus 有哪些常用的 DOS 命令？
错误信息汇总 分类：默认分类标签：字号大中小订阅 错误与警告信息汇总 模型不能算或不收敛，都需要去，文件查看原因，如何分析这些信息呢？这个需要具体问题具体分析，但是也存在一些共性.这里只是尝试做一个一般性地大概地总结.如果你看见此贴就认为你地以为迎刃而解了，那恐怕令你失望了.不收敛地问题千奇万状，往往需要头疼医脚.接触、单元类型、边界条件、网格质量以及它们地组合能产生许多千奇百怪地警告信息.企图凭一个警告信息就知道问题所在，那就只有神仙有这个本事了.一个出现十次能有一回参考这个汇总而得到解决了，我们就颇为欣慰了. 类似于： . . 这样地信息几乎是无用信息（除了告诉你地模型分析失败以外，没有告诉你任何有用地东西）.宜再查找别地信息来考察.根据经验，改小增量步也不一定能收敛，虽然也有人报告过改好地先例，我是从来没有遇到过，也从来没有那个奢望.所以我一般从模型地设置入手. 必须说明地是：和地性质是完全不同地.意味着运算失败，出现可能还能算，而且有些运算必定会出现（比如接触分析必定出“负特征值”，下有详述）.很多警告只是通知性质地，或者只是说明一下而已，不一定都是模型有问题.比如以下完全可以忽略： （），这种只是通知你一声，某些玩意儿不输出了.还有： . （都说某某被了）. 系列 如果模型能算，且结果合理，那么大部分警告信息可以不管.但是以下除外： (数值奇异)：刚体位移（欠约束） . . （零主元）：过约束或者欠约束. 这个问题一般都意味着模型约束存在问题.）、）都会伴随着产生大量负特征值.解决方案当然第一步是检查约束了. 系列 有一些直接导致计算，那就得仔细分析了，比如： (告诉你这种计算不支持了，换别地) 在步检查材料属性是不是都加上了.如果有梁单元，看看梁法向定义对了没有. . . 删除文件就可以了，它是一个自动生成地文件.你也可以另存为（另取名），再运算.
走进百木科技 重庆百木科技有限公司是一家专业从事土木工程行业BIM 软件开发、项目咨询及服务的专业科技公司，是法国达索系统中 国区代理商中唯一一家有近二十年桥梁行业经验的合作伙伴。公 司致力于为土木建筑行业的业主、设计院、施工单位等提供先进 而完整的产品生命周期管理解决方案和工程咨询服务，协助客户 提高核心竞争力。 公司拥有经验丰富的土木工程技术人员、项目管理工程师以及专业的IT工程师，专注面向BIM全过程的解决方案。经过多年的奋斗，凭着优质的服务体系，我们同各地的客户单位建立了长期友好的合作关系，赢得了客户的好评，建立了企业信誉。 3DExperience平台——新一代数据信息管理技术 在3D Experience平台，可体验到从三维设计软件到生命周期管理系统的各领域产品，包括设计建模软件Catia、施工工艺仿真软件Delmia、项目协同软件Enovia、计算分析软件Abaqus等一系列优秀的软件，能为您带来非常广阔的应用前景，创造商业价值。相较于传统二维设计，它拥有以下优势： ●直观性：所见即所得，更易理解设计内容； ●整体性：设计成果整体呈现，展现空间位置； ●易读性：保留关系式、保留设计理念； ●关联性：设计环节相互关联，层层驱动； ●联动性：设计过程与成果同步保留，三维驱动二维。 3DExperience平台正向设计理念——支持建筑行业解决全生命期管理难题 作为成熟的产品全生命周期三维体验平台，3D Experience平台完美地贯彻了三维设计交付的思想，在设计建模阶段为您带来完美的设计体验。
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