1.1 ABAQUS总体介绍

ABAQUS是国际上最先进的大型通用非线性有限元软件之一，它由世界知名的有限元分析软件公司ABAQUS（原为HKS公司，即Hibbitt, Karlsson & Sorensen, INC.,2005年被法国达索公司收购，2007年公司更名为SIMULIA）于1978年推出。ABAQUS以其杰出的复杂工程力学问题的分析能力、庞大求解规模的驾驭能力以及高度非线性问题的求解能力享誉业界，在世界各地的许多国家都得到了广泛的应用，涉及机械、土木、水利、航空航天、船舶、电器、汽车等各个工程领域。一直以来，ABAQUS能够根据用户反馈的信息不断解决新的技术难题并及时进行软件更新，使其逐步完善。我国的ABAQUS用户也迅速增长，使得ABAQUS在大量的高科技产品的研发过程中发挥了巨大的作用。

ABAQUS作为被广泛认可的、功能最强的非线性有限元分析软件之一，不但可以用于单一零件的力学和多物理场的分析，如能进行有效的静态和准静态的分析、模态分析、瞬态分析、弹塑性分析、接触分析、碰撞和冲击分析、爆炸分析、断裂分析、屈服分析、疲劳和耐久性分析等结构和热分析，而且还可以进行流固耦合分析、压电和热电耦合分析、声场和声固耦合分析、热固耦合分析、质量扩散分析等，同时其还能够进行系统级的分析和研究，特别是能够出色实现极其复杂、庞大的系统性问题和高度非线性问题的模拟仿真和计算。

ABAQUS单元库包含诸多类型的单元，可以用来模拟各种复杂的几何形状；同时ABAQUS还拥有非常丰富的本构模型库，可用来模拟绝大多数常见的工程材料，如金属、聚合物、复合材料、橡胶、可压缩的弹性泡沫、钢筋混凝土以及各种地质材料等。此外，ABAQUS还具有强大的二次开发功能，其二次开发功能包含两个方面，分别是用户子程序接口和脚本接口。用户子程序接口（User Subroutine）使用Fortran语言进行开发，主要供用户自定义本构关系、自定义单元等。常用的用户子程序包括(V)UMAT、(V)UEL、(V)DLOAD等；脚本接口（Abaqus Scripting Interface）是在Python语言的基础上进行自定义开发，它扩充了Python语言的数据类型和对象类型，使得脚本功能更加强大，一般情况下脚本语言的开发多用于前、后处理以及自定义模块等。

此外，ABAQUS使用非常简便，很容易建立复杂问题的模型。对于大多数数值模拟，用户只需要提供结构的几何形状、边界条件、材料性质、载荷等工程数据。对于非线性问题的分析，ABAQUS能自动选择合适的载荷增量和收敛准则，在分析过程中对这些参数进行调整，保证结果的精确性。