ABAQUS 2018有限元分析从入门到精通
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1.4 ABAQUS 2018新功能

ABAQUS从推出以来,已经发布了很多版本。最新推出的ABAQUS 2018是一个非常重要的版本,拥有很多新的功能,同时也改进了以前版本的很多功能,归结为以下几个方面。

(1)XFEM支持C3D4、C3D8等单元类型,支持隐式动力学,更多失效准则,并支持基于MPI的并行计算方式。

(2)改进了Geostatic分析步的算法,可以更精确地获得土体的初始应力及初始孔压。

(3)增加了用户指定隐式通用接触间隙和过盈量功能,在算法上增加了隐式通用接触的接触控制参数等众多隐式通用接触功能。

(4)CEL域同时支持多种材料,支持移动的CEL网格。

(5)内置了SPH和DEM两种方法的用户自定义单元等多种ABAQUS/Explicit方面的新功能。

(6)增加了和NX的协同导入、抽取几何模型中面对中面的修补及材料标定等ABAQUS/CAE的新功能。

(7)改进了3D Sweep生成三维模型、布置网格种子及网格划分等多ABAQUS/CAE功能。

(8)优化了计算流体动力学求解器(ABAQUS /CFD)。作为ABAQUS的第三个求解器,可以解决包括层流和湍流及流体传热等方面的问题,同时可以结合ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit进行流固耦合(FSI)分析。

对于新的流体仿真模块,具有如下优点:

(1)采用间断Galerkin有限体积/有限元计算方法。该方法是一个二阶精度的计算方法,比现在通行的一阶精度计算方法先进。

(2)可以模拟层流、湍流等流体问题,以及热传导、自然对流等流体传热问题。

(3)采用了快速的代数多重网格(AMG)迭代方法,并行效率高。

(4)采用任意的拉格朗日-欧拉(ALE)方法模拟流体网格变形,即使流体变形很大,也能保证网格的质量,提高计算精度。

(5)包括流体材料特性、流体边界、载荷及流体网格等流体相关的前处理定义等都可以在ABAQUS/CAE中完成,同时还可以在ABAQUS输出等值面、流速矢量图等多种流体相关后处理结果。

(6)具有流固耦合(FSI)功能,可以很方便地结合ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit解决流固耦合问题,更重要的是可以在ABAQUS/CAE中像处理传统的ABAQUS固体力学问题一样方便实现流固耦合问题。

流固耦合是很多企业面临的急需解决的关键问题之一,大家尝试过多种方法解决流固耦合问题,但都存在计算速度跟不上、多种软件实现耦合功能前处理复杂等一些技术问题,同时也会增加企业人力、物力的投入。

对ABAQUS的传统客户,只需要结合ABAQUS/CFD和ABAQUS/Standard、ABAQUS /Explicit就可以方便实现流固耦合功能,可以大大提高企业的研发能力,进一步降低研发成本,缩短研发周期。

虽然很多企业的大部分工作是进行固体力学分析,但偶尔也要进行流体力学分析,有了ABAQUS/CFD模块,就可以在不增加成本的情况下解决这些流体问题。