2.2 ABAQUS/CAE簡介

2.2.1 ABAQUS分析步驟

ABAQUS有限元分析包括三個分析步驟：前處理(ABAQUS/CAE)、模擬計算(ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit)和后處理(ABAQUS/Viewer或ABAQUS/CAE)。三個分析步驟通過以下方法實現：

(1)前處理(ABAQUS/CAE)

在前處理階段需要定義物理問題的模型，并生成一個ABAQUS輸入文件。ABAQUS/CAE是ABAQUS的交互式繪圖環境，可以生成ABAQUS模型、交互式地提交和監控分析作業，并顯示分析結果。ABAQUS分為若干個分析模塊，每一個模塊定義了模擬過程的一個方面，例如定義幾何形狀、材料性質及劃分網格等。建模完成后，ABAQUS/CAE可以生成ABAQUS輸入文件，提交給ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit。

有一定基礎的用戶也可利用其他前處理器(如MSC Patran、HyperMesh、FEMAP等)來建模，但ABAQUS的很多特有功能(如定義面、接觸對和連接件等)只有ABAQUS/CAE才能支持，這也是ABAQUS優勢之一。

(2)模擬計算(ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit)

在模擬計算階段，利用ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit求解輸入文件中所定義的數值模型，通常以后臺方式運行，分析結果保存在二進制文件中，以便于后處理。完成一個求解過程所需的時間取決于問題的復雜程度和計算機的運算能力，可以從幾秒到幾天不等。

(3)后處理(ABAQUS/Viewer或ABAQUS/CAE)

ABAQUS/CAE的后處理部分又稱為ABAQUS/Viewer，用于讀入分析結果數據，并可以多種方式顯示分析結果，包括彩色云圖、動畫、變形圖和XY曲線等。

2.2.2 ABAQUS/CAE簡介

ABAUQS/CAE主窗口如圖2.2所示。由以下幾部分組成。

(1)標題欄

標題欄顯示了正在運行的ABAQUS/CAE版本，當前模型所保存路徑及模型數據庫名稱。

(2)菜單欄

ABAQUS/CAE中每種功能模塊所對應的建模內容不同，菜單欄內容也有所區別，通過對菜單欄的操作可實現所有功能，具體內容詳見ABAQUS/CAE用戶手冊。

(3)環境欄

ABAQUS/CAE環境欄包含了所有的功能模塊，每一模塊完成建模的一種特定功能，通過環境欄中的Module列表，可在各功能模塊之間切換。一個ABAQUS/CAE模型中可包含多個模型，環境欄中Model選項即顯示當前模型，Part選項則是當前模型下的部件(一個模型可有一個或多個)。

(4)視圖工具欄

視圖工具欄提供了菜單欄訪問的快捷方式，這些功能也可通過菜單欄直接訪問，視圖工具欄為用戶提供視圖區模型多個角度、多種方式的可視化操作。

如允許用戶從不同角度、不同位置顯示模型的全部或局部區域，方便用戶進行模型定義和視圖；允許用戶有選擇地顯示模型的區域，方便復雜模型的邊界條件及荷載定義。

視圖工具欄中快捷方式可通過菜單欄View→Toolbars調用和隱藏。

(5)建模工具欄

建模工具欄顯示在當前功能模塊(Module)下模型的建立、編輯、定義等操作，熟練掌握建模工具欄的應用可提高建模效率。

(6)模型樹

模型樹(Model Tree)是ABAQUS 6.5以上版本新增內容，以結構化方式顯示了整個Module的所有內容，通過模型樹的展開和隱藏可以查閱整個模型的圖形化描述，如部件、材料、分析步、荷載和輸出定義等。

在一些特別的情況下，模型樹將非常有用，如對部分部件進行刪除操作后，可能會影響到裝配體的狀態，導致運算結果無法收斂，這時在模型樹中依次點擊[Model Database]→[Models]→[Model-1]→[Assembly]→[Instances]，在子目錄中將出現一個或多個紅“×”，選中紅“×”對應內容，右鍵刪除，即可解決刪除操作后計算無法收斂問題，由此可見利用模型樹可以找出刪除操作無法收斂的原因。

(7)視圖區

視圖區是一個可無限放大和縮小的屏幕，ABAQUS/CAE為用戶提供了一種交互式繪圖環境，模型建立、定義均可在圖形中顯示，提高了建模的效率。

當進入后處理模塊(ABAQUS/Viewer)，視圖區可顯示ABAQUS/CAE模型分析結果部分，包括彩色云圖、動畫、變形圖和XY曲線等，如圖2.3所示，其中視圖區圖例、狀態欄、標題欄、視圖方向(坐標)為后處理模塊視圖區主要內容。

(8)提示區

提示區為用戶下一步操作提供提示，提高建模的準確性。例如在創建一個集合(Set)時，提示區將提醒用戶選擇對應的對象；在分割一個部件時，提示區將提示用戶選擇切割方式，以便決定下一步操作。

(9)信息區

信息區將顯示狀態信息和警告，這也是命令行接口(Command line interface)的位置，兩者可通過主窗口左下角(Message area)和(Command line interface)圖標相互切換。

ABAQUS/CAE在信息區顯示狀態和警告信息，可采用鼠標拖拽操作改變其大小，也可采用滾動條查閱信息區信息。