结构力学仿真软件：ABAQUS：ABAQUS网格划分技术详解.pdf
结构力学仿真软件：ABAQUS：ABAQUS网格划分技术详解
1绪论
1.1ABAQUS软件简介
ABAQUS是一款广泛应用于工程领域的高级有限元分析软件，由美国HKS
公司开发，后被DassaultSystèmes收购。它能够处理复杂的非线性问题，包括
材料非线性、几何非线性和接触非线性等。ABAQUS的用户界面友好，同时支
持命令行操作，适用于各种规模的工程分析，从简单的线性静态分析到复杂的
动态和非线性分析。
1.2网格划分在结构仿真中的重要性
网格划分是有限元分析中的关键步骤，它将连续的结构体离散成一系列有
限的、规则的单元集合，以便进行数值计算。网格的质量直接影响到分析结果
的准确性和计算效率。在ABAQUS中，合理的网格划分可以确保模型的精度，
同时减少计算时间和资源消耗。例如，对于应力集中区域，采用更细密的网格
可以更准确地捕捉到局部应力变化。
1.3ABAQUS网格划分的基本概念
在ABAQUS中，网格划分主要涉及以下概念：-单元类型：包括四面体、
六面体、壳单元、梁单元等，不同的单元类型适用于不同的结构和分析类型。-
网格尺寸：网格的大小，通常需要在精度和计算效率之间找到平衡点。-网格
质量：包括单元形状、单元大小变化、网格平滑度等，高质量的网格可以提高
分析结果的可靠性。-自适应网格划分：ABAQUS支持根据分析结果自动调整网
格密度，以优化计算资源的使用。
1.3.1示例：ABAQUS中六面体网格划分
在ABAQUS/CAE中，我们可以手动或自动地对模型进行网格划分。下面是
一个使用Python脚本在ABAQUS中进行六面体网格划分的例子：
#导入ABAQUS模块
fromabaqusimport*
fromabaqusConstantsimport*
fromcaeModulesimport*
fromdriverUtilsimportexecuteOnCaeStartup
#执行启动设置
1
executeOnCaeStartup()
#创建一个模型
modelName=CubeModel
mdb.models.changeKey(fromName=Model-1,toName=modelName)
#创建一个立方体部件
partName=Cube
mdb.models[modelName].ConstrainedSketch(name=__profile__,sheetSize=100.0)
mdb.models[modelName].sketches[__profile__].rectangle(point1=(0.0,0.0),point2=(10.0,10.0))
mdb.models[modelName].Part(dimensionality=THREE_D,name=partName,type=DEFORMABLE_
BODY)
mdb.models[modelName].parts[partName].BaseSolidExtrude(depth=10.0,sketch=mdb.models
[modelName].sketches[__profile__])
#定义网格尺寸
mdb.models[modelName].parts[partName].seedPart(size=1.0,deviationFactor=0.1,minSizeFacto
r=0.1)
#选择六面体网格划分
mdb.models[modelName].parts[partName].setMeshControls(regions=mdb.models[modelName].
parts[partName].faces,technique=STRUCTURED)
#划分网格
mdb.models[modelName].parts[partName].generateMesh()
#输出网格信息
print(mdb.models[modelName].parts[partName].elementSets.keys())
1.3.2解释
上述代码首先导入了ABAQUS的Python模块，并设置了启动环境。然后，
创建了一个名为CubeModel的模型，并在其中添加了一个立方体部件Cube。接
着，定义了网格的种子尺寸为1.0，这决定了网格的基本大小。通过