abaqus2021新功能

ABAQUS 是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。 ABAQUS 包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。并拥有各种类型的材料模型库，可以模拟典型工程材料的性能，其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料，作为通用的模拟工具， ABAQUS 除了能解决大量结构（应力 / 位移）问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析（流体渗透 / 应力耦合分析）及压电介质分析。

Abaqus/CAE（增强功能）

1. GUI建模

• Linux平台可以直接将CATIA V5文件作为部件导入Abaqus
• 在Abaqus plugin_central_dir环境文件参数中指定多个目录位置，而不只是一个路径
• 复材层合板编辑器中，通过解析场为单个层指定厚度
• 对基于节点的子模型，可以在其边界条件中指定仅选择交集，以便Abaqus忽略掉检测到多余节点
• Abaqus/CAE的SOLIDWORKS关联接口多项功能得到增强

2. 材料

• 截面属性管理器里增加了材料列，可以快捷的识别各个截面属性对应的材料，不用打开属性查看
• 创建间隙电导、间隙辐射和间隙对流
• 指定蠕变模型的时间类型（总时间或蠕变时间）以及Anand、Darveaux、双幂定律
• 指定cap塑性模型的时间类型（总时间或蠕变时间）以及幂、时间幂定律
• 指定粘性模型的时间类型（总时间或蠕变时间）以及Anand、Darveaux、双幂、幂、时间幂定律
• 指定Drucker-Prager蠕变模型的时间类型（总时间或蠕变时间）以及幂、时间幂定律
• 指定缩放屈服应力，并将静态恢复选项包含在塑性本构的非线性等向强化/随动强化模型中
• 间隙流动的剪切粘度参数可以指定为Bingham plastic或Herschel-Bulkley模型
• Abaqus/Explicit分析VUMAT中可以标明有效模量，并在Abaqus/Standard分析UMAT中指定混合单元的混合公式

3. 通用接触

• 材料选项可用于接触属性的单独指定或表面属性编辑
• 支持创建新的表面属性指派类别
• Abaqus/Standard通用接触支持小滑移
• Abaqus/Standard中surface tosurface在特定的滑动接触下可以控制平滑以及次级特征边准则，edge to edge接触中可指定接触计算方法
• Abaqus/Explicit中，指定次级特征边准则，并静态或动态地使用特征边线准则进行表面属性分配，为双面单元指定点面对或欧拉-拉格朗日接触的侧面

4. 接触属性

• 为要跟踪的接触面指定厚度
• 在Abaqus/Standard分析中使用UINTER或Abaqus/Explicit分析中使用VUINTER、VUINTERACTION定义相互作用
• 指定用户子程序中定义相互作用所需状态相关变量的数量和属性值的数量
• 在Abaqus/Standard用户子程序UINTER中使用非对称方程求解

5. 优化

• 在尺寸优化任务中创建应力设计响应（SIG_SENS_MISES）
• 在形状优化任务中为非对称网格指定平面或循环对称

6.为已选择的场变量输出指定写入位置

建模（增强功能）

1. Abaqus/Standard单个计算机节点上支持超过1600万个节点数

2. 通过从用户定义的输出数据库（.sim）文件导入数据来指定空间分布

分析（新增功能）

1. 定义多重非线性载荷工况分析，以便在一个或多个分析步中研究结构不同载荷历史情况下的非线性响应

2. 基于模式的专用技术现已可用于粉末型增材制造工艺模拟

3. 在Abaqus/Standard中执行一步式反分析，以获得钣金零件的初始形状

4. 现在可以在Abaqus/Explicit中定义基于失效单元的流体交换

5. 在矩阵生成过程中指定接口节点

分析（增强功能）

1. 此版本大大提高了Abaqus/Explicit可以解决的模型规模

2. 线性分析中单元输出的性能大大提高

3. 在后续分析步中导入外部文件来定义分布、初始条件和历史相关的场变量

4. 模态动力学和稳态动力学过程中，支持在局部或全局坐标系中指定基础运动

5. Windows平台上的AMS特征求解器GPU加速得到增强

6. 欧拉-拉格朗日接触界面的自适应网格细化功能得到增强

7. 增强了迭代线性方程求的解器

8. 在增材制造的专用技术中实现了新的命名约定和体积分数阈值的更改

9. 支持针对隐式瞬态动力学分析和相应伴随灵敏度的设计响应，这些响应涉及拓扑、壳体厚度和晶格尺寸等设计变量

10.矩阵检查功能允许修改公差以检查子结构和生成的矩阵

11. 支持执行顺序耦合的孔隙压力应力分析，以便考虑已知孔隙压力的影响

12. 初始状态导入

• 导入材料状态时，Abaqus可以将节点温度和场变量从Abaqus/Standard或Abaqus/Explicit分析转移到Abaqus/Standard或Abaqus/Explicit分析
• 从Abaqus/Standard分析到Abaqus/Standard分析，可以多次转移模型数据、单元集或部件实例的结果

13. 扩展有限元方法（XFEM）可以将温度自由度包括在裂纹扩展分析中

材料模型（新增功能）

1. 支持增材制造过程或热处理过程中的冶金相变

2. Abaqus/Standard中直接使用LaRC05损伤准则，不再需要调用内嵌子程序，在Abaqus /Standard和Abaqus/Explicit中使用Hosford-Coulomb损伤准则

材料模型（增强功能）

1.改善了短纤维增强复合材料的建模

2. 可以在Abaqus/Explicit中使用用户定义的材料行为来控制壳单元的横向剪切刚度

3. 可以使用一种将压力投影到应变空间中的局部稳定方法来消除固结分析中的杂散振荡

单元（新增功能）

1. 新的3自由度翘曲单元扩展了复合梁的网状截面生成能力

2. 在Abaqus/Explicit中使用线性运动学转换来提高仿真的鲁棒性

单元（增强功能）

1. 广义的梁截面属性支持指派材料

2. 在标准梁横截面库中提供了槽形和帽形梁截面类型

3. 可以在Abaqus/Explicit中为C3D10单元指定畸变控制

4. 支持使用分布来指定复合单元的层厚，并在复合实体截面定义中使用楔形单元

相互作用（增强功能）

1. 当泡沫材料指定为Abaqus/Explicit中的通用接触时，默认的“硬”接触得到改进，以减少穿透

2. Abaqus/Standard在默认的分布式耦合约束中考虑从节点的旋转自由度以提高鲁棒性

3. 当指定激活接触表面的所有特征边时，将使用动态特征边条件

4. 优化固体侵蚀问题的动态内存管理方法，并将模拟运行时间减少10％

初始条件（增强功能）

通过.sim文件导入数据来指定预定义场

执行（新增功能）

新的abaqus fromsimpack转换器从二进制的柔性体接口（FBI）文件读取Simpack矩阵数据，并在Abaqus SIM文件中创建等效矩阵数据

执行（增强功能）

1. 新的abaqus adams转换性能改善了当没有恢复矩阵（或小的恢复矩阵）被写入到模态中性文件的情况

2. 使用abaqus make工具程序在单个动态链接库或共享对象中创建Abaqus用户子程序

3. 现在可以用MPI和线程的混合模式执行Abaqus/Explicit

4. 柔性体动力学工作流程增强

• * FLEXIBLE BODY选项的新的FORMULATION参数允许为AVL LIST GmbH的AVL EXCITE柔性体动力学求解器生成不同版本的柔性体，或由MSC.Software Corporation生成ADAMS柔性体动力学求解器的柔性体
• 作为Abaqus/Standard分析的一部分，为EXCITE多体动力学求解器创建EXCITE二进制（.exb）文件
• abaqus toexcite转换器增加额外的命令行选项。使用hide_mesh命令行可避免将单元节点、连接性、材质和属性写入EXCITE二进制文件；使用recovery_matrix命令行可将恢复矩阵与其他数据写入同一EXCITE二进制文件、写入单独的EXCITE二进制文件、指定未写入恢复矩阵
• 为结果输出指定节点集名称和单元集名称，以减少abaqus substructurerecovery工具程序大规模分析的输出量和输出数据库的大小

5. abaqus fromnastran转换器增强

• 新的cshear命令行将CSHEAR单元转换为AbaqusSHEAR4单元或用户单元
• 对包含数百万复合材料壳单元的大型模型，转换时间大大减少
• RBE2单元的热膨胀系数转换为*KINEMATIC和* KINEMATIC COUPLING选项上的ALPHA参数
• 即使阻尼系数为负，全局结构阻尼系数PARAM、G也会转换为* GLOBALDAMPING选项
• 将Nastran DMIGs转换为SIM文件中的矩阵数据时，转换程序会自动创建引用该SIM文件的第二个Abaqus输入文件，并创建可在下游分析中使用的Abaqus子结构

输出（新增功能）

可以使用新的ODB Reducer/Builder插件（包含在Abaqus/CAE中）来创建新的较小的ODB文件

输出（增强功能）

1. Abaqus/Explicit节点接触面积（CNAREA）节点摩擦功（CFRICWORK）是新接触输出变量

2. 单元积分点输出Lode角

用户子程序（新增功能）

从Abaqus/Standard用户子程序调用工具程序GETPHYSICALCONSTANT，以获取在Abaqus/Standard分析中定义的物理常数的值