ABAQUS 是一套功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件,，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。 ABAQUS 包括一個豐富的,、可模擬任意幾何形狀的單元庫,。并擁有各種類型的材料模型庫,，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬,、橡膠,、高分子材料、復(fù)合材料,、鋼筋混凝土,、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通用的模擬工具,， ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力 / 位移）問題,，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題，例如熱傳導(dǎo),、質(zhì)量擴(kuò)散,、熱電耦合分析、聲學(xué)分析,、巖土力學(xué)分析（流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析,。

模塊

ABAQUS有兩個主求解器模塊— ABAQUS/Standard 和 ABAQUS/Explicit。ABAQUS 還包含一個全面支持求解器的圖形用戶界面,，即人機(jī)交互前后處理模塊 — ABAQUS/CAE ,。 ABAQUS 對某些特殊問題還提供了專用模塊來加以解決。

ABAQUS 被廣泛地認(rèn)為是功能超強(qiáng)的有限元軟件,，可以分析復(fù)雜的固體力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)系統(tǒng),，特別是能夠駕馭非常龐大復(fù)雜的問題和模擬高度非線性問題。 ABAQUS 不但可以做單一零件的力學(xué)和多物理場的分析,，同時還可以做系統(tǒng)級的分析和研究,。 ABAQUS 的系統(tǒng)級分析的特點相對于其他的分析軟件來說是獨一無二的。由于 ABAQUS 優(yōu)秀的分析能力和模擬復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性使得 ABAQUS 被各國的工業(yè)和研究中所廣泛的采用,。 ABAQUS 產(chǎn)品在大量的高科技產(chǎn)品研究中都發(fā)揮著巨大的作用,。

功能

靜態(tài)應(yīng)力/位移分析：包括線性，材料和幾何非線性,，以及結(jié)構(gòu)斷裂分析等

動態(tài)分析粘彈性/粘塑性響應(yīng)分析：粘塑性材料結(jié)構(gòu)的響應(yīng)分析

熱傳導(dǎo)分析：傳導(dǎo),，輻射和對流的瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)分析

質(zhì)量擴(kuò)散分析：靜水壓力造成的質(zhì)量擴(kuò)散和滲流分析等

耦合分析：熱/力耦合，熱/電耦合,，壓/電耦合,，流/力耦合，聲/力耦合等

非線性動態(tài)應(yīng)力/位移分析：可以模擬各種隨時間變化的大位移,、接觸分析等

瞬態(tài)溫度/位移耦合分析：解決力學(xué)和熱響應(yīng)及其耦合問題

準(zhǔn)靜態(tài)分析：應(yīng)用顯式積分方法求解靜態(tài)和沖壓等準(zhǔn)靜態(tài)問題

退火成型過程分析：可以對材料退火熱處理過程進(jìn)行模擬

海洋工程結(jié)構(gòu)分析：

對海洋工程的特殊載荷如流載荷、浮力,、慣性力等進(jìn)行模擬

對海洋工程的特殊結(jié)構(gòu)如錨鏈,、管道,、電纜等進(jìn)行模擬

對海洋工程的特殊的連接，如土壤/管柱連接,、錨鏈/海床摩擦,、管道/管道相對滑動等進(jìn)行模擬

水下沖擊分析：

對沖擊載荷作用下的水下結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析

柔體多體動力學(xué)分析：對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動情況進(jìn)行分析，并和有限元功能結(jié)合進(jìn)行結(jié)構(gòu)和機(jī)械的耦合分析,，并可以考慮機(jī)構(gòu)運(yùn)動中的接觸和摩擦

疲勞分析：根據(jù)結(jié)構(gòu)和材料的受載情況統(tǒng)計進(jìn)行生存力分析和疲勞壽命預(yù)估

設(shè)計靈敏度分析：對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析并據(jù)此進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計

軟件除具有上述常規(guī)和特殊的分析功能外,，在材料模型，單元,，載荷,、約束及連接等方面也功能強(qiáng)大并各具特點：

材料模型：定義了多種材料本構(gòu)關(guān)系及失效準(zhǔn)則模型，包括：

彈性：線彈性,，可以定義材料的模量,、泊松比等彈性特性

正交各向異性，具有多種典型失效理論,，用于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析

多孔結(jié)構(gòu)彈性,，用于模擬土壤和可擠壓泡沫的彈性行為

亞彈性，可以考慮應(yīng)變對模量的影響

超彈性,，可以模擬橡膠類材料的大應(yīng)變影響

粘彈性,，時域和頻域的粘彈性材料模型

塑性

金屬塑性，符合Mises屈服準(zhǔn)則的各向同性和遵循Hill準(zhǔn)則的各向異性塑性模型

鑄鐵塑性,，拉伸為Rankine屈服準(zhǔn)則,，壓縮為Mises屈服準(zhǔn)則

蠕變，考慮時間硬化和應(yīng)變硬化定律的各向同性和各向異性蠕變模型

擴(kuò)展的Druker-Prager模型,，適合于沙土等粒狀材料的不相關(guān)流動的模擬

Capped Drucker-Prager模型,，適合于地質(zhì)、隧道挖掘等領(lǐng)域

Cam-Clay模型,，適合于粘土類土壤材料的模擬

Mohr-Coulomb模型,，這種模型與Capped Druker-Prager模型類似，但可以考慮不光滑小表面情況

泡沫材料模型,，可以模擬高度擠壓材料,，可應(yīng)用于消費品包裝、及車輛安全裝置等領(lǐng)域混凝土材料模型,，這種模型包含了混凝土彈塑性破壞理論滲透性材料模型,，提供了依賴于孔隙比率、飽和度和流速的各向同性和各向異性材料的滲透性模型,。

其它材料特性：

包括密度,、熱膨脹特性、熱傳導(dǎo)率和導(dǎo)電率,、比熱,、壓電特性,、阻尼以及用戶自定義材料特性等

單元庫：ABAQUS包括內(nèi)容豐富的單元庫，單元種類多達(dá)562種,。它們可以分為8個大類,，稱為單元族，包括：

— 實體單元
— 殼單元
— 薄膜單元
— 梁單元
— 桿單元
— 剛體元
— 連接元
— 無限元 還包括其中針對特殊問題構(gòu)建的特種單元如針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或輪胎結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)筋單元（*Rebar）,、針對海洋工程結(jié)構(gòu)的土壤/管柱連接單元（*Pipe-Soil）和錨鏈單元(*Drag Chain),，還有專門的墊圈單元和空氣單元等特殊的單元等，這些單元對解決各行業(yè)領(lǐng)域的具體問題非常有效,。

另外,，用戶還可以通過用戶子程序自定義單元種類。

對ABAQUS進(jìn)行二次開發(fā)也極為方便,，ABAQUS支持FORTRAN或VC++來二次開發(fā),。

載荷、約束及連接：

載荷

載荷包括均勻體力,、不均勻體力,、均勻壓力、不均勻壓力,、靜水壓力,、旋轉(zhuǎn)加速度、離心載荷,、彈性基礎(chǔ),，伴隨力效應(yīng)，集中力和彎矩,，溫度和其他場變量,，速度和加速度等。

約束

除常規(guī)的約束外,，還提供線性和非線性的多點約束(MPC),，包括剛性鏈、剛性梁,、殼體/固體連接,、循環(huán)對稱約束和運(yùn)動耦合等。 連接強(qiáng)大的接觸對定義與分析功能為管接頭接觸密封分析,，鉸鏈連接分析,，殼體密封分析等帶來極大的便利。

對比分析

ABAQUS軟件與ANSYS軟件的對比分析

1．在世界范圍內(nèi)的知名度：

兩種軟件同為國際知名的有限元分析軟件,，在世界范圍內(nèi)具有各自廣泛的用戶群,。ANSYS軟件在致力于線性分析的用戶中具有很好的聲譽(yù)，它在計算機(jī)資源的利用,，用戶界面開發(fā)等方面也做出了較大的貢獻(xiàn),。ABAQUS軟件則致力于更復(fù)雜和深入的工程問題,，其強(qiáng)大的非線性分析功能在設(shè)計和研究的高端用戶群中得到了廣泛的認(rèn)可,。

由于ANSYS產(chǎn)品進(jìn)入中國市場早于ABAQUS,，并且在五年前ANSYS的界面是當(dāng)時超好的界面之一，所以在中國,，ANSYS軟件在用戶數(shù)量和市場推廣度方面要高于ABAQUS,。但隨著ABAQUS北京辦事處的成立，ABAQUS軟件的用戶數(shù)目和市場占有率正在大幅度和穩(wěn)步提高,，并可望在今后的幾年內(nèi)趕上和超過ANSYS,。

2．應(yīng)用領(lǐng)域：

ANSYS軟件注重應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，覆蓋流體,、電磁場和多物理場耦合等十分廣泛的研究領(lǐng)域,。ABAQUS則集中于結(jié)構(gòu)力學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域研究，致力于解決該領(lǐng)域的深層次實際問題,。

3．性價比

ANSYS軟件由于價格政策靈活,，具有多種銷售方案，在解決常規(guī)的線性及耦合問題時,，具有較好的性價比,。但在實際工程中，非線性是比線性遠(yuǎn)為普遍的自然現(xiàn)象,，線性通常只是非線性的理想化假設(shè),。隨著研究水平的提高和研究問題的深入，非線性問題必然成為工程師和研究人員面臨的課題,，并成為制約深入研究和精確設(shè)計的瓶頸,。購買ABAQUS軟件可以很好地解決這些問題，縮短研制周期,、減少試驗投入,，避免重新設(shè)計。工欲善其事,，必先利其器,，使用不恰當(dāng)或低檔的分析工具進(jìn)行工作的成本要遠(yuǎn)超過使用合適工具的成本。因此,，從綜合效益和長遠(yuǎn)效益而言,，ABAQUS軟件的經(jīng)濟(jì)性也是非常突出的。

4．求解器功能

對于常規(guī)的線性問題,，兩種軟件都可以較好的解決,，在模型規(guī)模限制、計算流程,、計算時間等方面都較為接近,。

ABAQUS軟件在求解非線性問題時具有非常明顯的優(yōu)勢,。其非線性涵蓋材料非線性、幾何非線性和狀態(tài)非線性等多個方面,。

另外,，由于ABAQUS/Standard(通用程序)和ABAQUS/Explicit(顯式積分)同為ABAQUS公司的產(chǎn)品，它們之間的數(shù)據(jù)傳遞非常方便,，可以很容易地考慮預(yù)緊力等靜力和動力相結(jié)合的計算情況,。

ABAQUS軟件的求解器是智能化的求解器，可以解決其它軟件不收斂的非線性問題,，其它軟件也收斂的非線性問題,，ABAQUS軟件的計算收斂速度較快，并更加容易操作和使用,。

5．人機(jī)交互界面

ABAQUS/CAE是ABAQUS公司新近開發(fā)的軟件運(yùn)行平臺,，他汲取了同類軟件和CAD軟件的優(yōu)點，同時與ABAQUS求解器軟件緊密結(jié)合,。

與其他有限元軟件的界面程序比,，ABAQUS/CAE具有以下的特點：

--采用CAD方式建模和可視化視窗系統(tǒng)，具有良好的人機(jī)交互特性,。
--強(qiáng)大的模型管理和載荷管理手段,，為多任務(wù)、多工況實際工程問題的建模和仿真提供了方便,。
--鑒于接觸問題在實際工程中的普遍性,，單獨設(shè)置了連接(interaction)模塊，可以精確地模擬實際工程中存在的多種接觸問題,。
--采用了參數(shù)化建模方法,，為實際工程結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計與優(yōu)化，結(jié)構(gòu)修改提供了有力工具,。

6．綜合性能對比

綜合起來,，ABAQUS軟件具有：

--更多的單元種類，單元種類達(dá)433種,，提供了更多的選擇余地,，并更能深入反映細(xì)微的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象和現(xiàn)象間的差別。除常規(guī)結(jié)構(gòu)外,，可以方便地模擬管道,、接頭以及纖維加強(qiáng)結(jié)構(gòu)等實際結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為
--更多的材料模型，包括材料的本構(gòu)關(guān)系和失效準(zhǔn)則等,，僅橡膠材料模型就達(dá)16種,。除常規(guī)的金屬材料外，還可以有效地模擬復(fù)合材料、土壤,、塑性材料和高溫蠕變材料等特殊材料
--更多的接觸和連接類型,，可以是硬接觸或軟接觸，也可以是Hertz接觸（小滑動接觸）或有限滑動接觸,，還可以雙面接觸或自接觸,。接觸面還可以考慮摩擦和阻尼的情況。上述選擇提供了方便地模擬密封,，擠壓,，鉸連接等工程實際結(jié)構(gòu)的手段。
--ABAQUS的疲勞和斷裂分析功能,，概括了多種斷裂失效準(zhǔn)則，對分析斷裂力學(xué)和裂紋擴(kuò)展問題非常有效,。

7．與其它軟件比較

ABAQUS是非線性計算很強(qiáng)的一個軟件,，結(jié)構(gòu)計算方面比ANSYS強(qiáng)但是沒有流體模塊所以不能做流體計算，另外一個非線性很強(qiáng)的軟件是ADINA它同時具備結(jié)構(gòu)和流體分析模塊目前是超好的流固耦合分析軟件,。

8．網(wǎng)上學(xué)習(xí)途徑

網(wǎng)上人數(shù)比較多的論壇是百思論壇和機(jī)械論壇里面的ABAQUS區(qū),，SIMWE社區(qū)現(xiàn)在越來越成為abaqus學(xué)習(xí)的主流論壇[2]? ，而CAE學(xué)術(shù)網(wǎng)是目前設(shè)立ABAQUS版塊和類別較多的論壇,。

新發(fā)布

Abaqus 6.13

2013年7月,，Abaqus6.13發(fā)布了。Abaqus 6.13秉承SIMULIA公司的戰(zhàn)略承諾,，提供了高質(zhì)量的真實仿真解決方案,，其中包括許多新功能以及超過100個基于客戶需求的改進(jìn)。SIMULIA的客戶遍及各個工業(yè)領(lǐng)域,，包括航空航天,、汽車、消費品包裝,、能源以及生命科學(xué),。他們使用Abaqus產(chǎn)品探究各種產(chǎn)品和材料的真實物理行為，以提高產(chǎn)品的性能,、可靠性以及安全性,，同時減少研發(fā)時間和費用。

Abaqus 6.13的主要特點：

從Abaqus/CAE問世至今,，都必須在一個模型的組裝層級之下建立組成件,，然而6.13版其中一項重大突破即為可將外部模型的組成件，匯入主模型內(nèi),，與原先的組成件一起裝配,。對于分工處理一個零件數(shù)量龐大的模型來說，特別有用，因為被匯入的組成件,，其原本的材料,、截面以及元素都保存下來，無須重新設(shè)定,。而且匯入的次數(shù)不限,。

幾何件從外部軟件匯入時，新增保留Step文件中各零件名稱之功能,；鏈接匯入接口更新,，支持CATIAV5R22。首度現(xiàn)身于6.12版的網(wǎng)格轉(zhuǎn)成幾何功能,，6.13版更新增縫合以及面貼合的容許范圍,，強(qiáng)化對粗網(wǎng)格零件之元素面選取能力。

新增復(fù)制網(wǎng)格圖樣的工具,，可將一個面的薄殼或2D網(wǎng)格圖樣復(fù)制到另一個面,。使用者可選取一個或是多個循環(huán)上的點，藉此定義網(wǎng)格映像,，而來源與目標(biāo)的幾何形狀可以不同,，但必須拓樸近似，來源的網(wǎng)格可是原生網(wǎng)格或獨立網(wǎng)格,。復(fù)制的動作可用于組裝層級之下,，組成件之間。另外,，搭配Bottom-up以及四面體的技術(shù),，得到更服貼的網(wǎng)格。

后處理的部分,，新增同步操作Viewport的對象,，包含視角旋轉(zhuǎn)中心、Viewport Annotation的設(shè)定以及View Cut,，讓使用者在同步操作時,，更快速也更方便。Session的儲存對象家族有了新成員,，可在前后處理,，將顏色標(biāo)記的設(shè)定儲存入Session，供日后使用,。在后處理接口中,，支持顯示更多的邊界條件。對于復(fù)材截面的后處理顯示,，過去只能檢視單層方向,，6.13版可支持顯示元素方向,。

應(yīng)用

沖壓成型應(yīng)用

模擬加工過程中的成本節(jié)約 加工成形技術(shù)是制造工業(yè)的中一種重要的技術(shù)。

當(dāng)前,，制造行業(yè)加工工藝正朝著高技術(shù)的方向發(fā)展,，越來越多的公司在產(chǎn)品研發(fā)和制造過程中開始注重仿真技術(shù)的應(yīng) 用。

采用ABAQUS進(jìn)行仿真模擬的目的是節(jié)約開發(fā)成本,、加快研發(fā)速度和提高產(chǎn)品質(zhì)量,。ABAQUS可以針對不同操作系統(tǒng)（如Unix，Linux和 Windows等）進(jìn)行單機(jī)或多機(jī)并行運(yùn)算,，節(jié)省更多運(yùn)算時間,。

下面以ABAQUS某汽車用戶的車門設(shè)計為例，說明ABAQUS在沖壓成型有限元模擬中的應(yīng)用,。

某型號汽車車門的傳統(tǒng)設(shè)計流程其中主要設(shè)計及加工成本如下：

--軟質(zhì)模具的設(shè)計和加工成本為20萬美元,；
--初期生產(chǎn)并修改模具的周期一般不低于12周；
--硬質(zhì)模具的設(shè)計修改和加工成本為75萬美元,；
--產(chǎn)品試生產(chǎn),、模具方案的定型、修正生產(chǎn)流程直至正式生產(chǎn)的周期一般為8~9個月,。

其中，硬質(zhì)模具的設(shè)計費用包含在前期軟質(zhì)模具設(shè)計費用之中,，后期只計算修改模具設(shè)計的費用,。

修改設(shè)計流程之后，主要設(shè)計和加工成本如下：

--軟質(zhì)模具的設(shè)計和加工成本為10萬美元,；
--初期生產(chǎn)并修改模具的周期縮短為4周,；
--硬質(zhì)模具的設(shè)計修改和加工成本為25萬美元；
--產(chǎn)品試生產(chǎn),、模具方案的定型,、試生產(chǎn)、修正生產(chǎn)流程直至正式生產(chǎn)的周期一般為3.5~4個月,。

經(jīng)過以上計算可以明確看出,，僅車門的設(shè)計費用就節(jié)約了2/3，而設(shè)計周期則縮短為原來的1/3,。

模擬加工成形過程中的難點

加工成形過程的數(shù)值模擬受到材料非線性,、幾何非線性和邊界非線性的綜合影響，直接計算的難度非常大,。從力學(xué) 本質(zhì)來看,，很多的成形過程可以簡化為準(zhǔn)靜態(tài)過程，對該過程的有限元模擬通常有兩種方法：靜力隱式方法和動力顯式方法,。根據(jù)動力松弛法的原理,，動力系統(tǒng)的穩(wěn) 態(tài)解和靜力解是一致的。所以本文所涉及的算例均采用顯式動力學(xué)的方法，即使用ABAQUS/EXPLICIT求解器模塊,，對不同的加工成形過程進(jìn)行模擬,。

算例表明，ABAQUS在處理加工成形中可以得到令人滿意的結(jié)果,。

實際應(yīng)用

1.普通油箱的沖壓成形 本實例模擬油箱的沖壓成型過程,。圖3所示為實際成型時油箱的一半的形狀?？紤]到在沖壓成型過程中,，油箱結(jié)構(gòu)的對稱性，本文通過模擬圖3左下所示的結(jié)構(gòu),，對 其進(jìn)行模擬分析,，達(dá)到分析整個油箱成型的目的。首先,，通過ABAQUS/CAE完成圖3右側(cè)所示的裝配圖,，其中平面鋁板將被沖壓成型為圖3左下的結(jié)構(gòu)。成 形的全過程如圖4所示,，模擬結(jié)果跟實際生產(chǎn)過程相吻合,。其中，圖5所示為整個過程中內(nèi)能和動能的變化曲線,，可以確定模擬過程為準(zhǔn)靜態(tài),。圖6表現(xiàn)的是成型后 金屬板的厚度分布云圖。圖7給出了與厚度變化最大處的單元相關(guān)的四個節(jié)點處的厚度在時間域內(nèi)的變化曲線,。
2.鈦合金板材的沖壓成型ABAQUS模擬過程
3.蒙拉成形蒙拉成型的ABAQUS模擬,。
4.橡皮囊成形及鈑金成形
5.彎管成形彎管成形
6.圓錐管成形圓錐管

結(jié)論

以上實例的模擬都是在ABAQUS平臺下進(jìn)行的。結(jié)果表明,，采用ABAQUS處理加工成型過程中所涉及到的 非線性力學(xué)問題,，能夠得到比較令人滿意的結(jié)果。此外,，ABAQUS還提供了種類豐富的用戶子程序接口,，用戶可以根據(jù)需要編寫特殊的本構(gòu)關(guān)系曲線、復(fù)雜的載 荷和邊界條件以及靈活多樣的用戶單元等,，這些功能在研究領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域中都取得了廣泛地應(yīng)用,。

應(yīng)用

是功能超強(qiáng)的非線性分析軟件，可應(yīng)用在以下領(lǐng)域：建筑,、勘查,、地質(zhì)、水利,、交通,、電力,、測繪、國土,、環(huán)境,、林業(yè)等方面[4]

產(chǎn)品

不論是你想深入了解一個復(fù)雜產(chǎn)品的細(xì)節(jié)行為，進(jìn)行設(shè)計更新,，理解新材料的力學(xué)行為,，還是模擬制造工藝過程，Abaqus有限元產(chǎn)品都能提供超全面靈活的解決方案去完成上述任務(wù),。Abaqus產(chǎn)品提供高精度,、可靠、高效的解決方案,，用于求解非線性問題,、大規(guī)模線性動力學(xué)應(yīng)用以及常規(guī)的仿真。Abaqus產(chǎn)品集成顯式和隱式求解器,，這使得用戶可以在后續(xù)的分析中直接使用上一個仿真分析的結(jié)果,，用于考慮歷史加載的影響，例如加工制造,。用戶自定義功能,，用戶界面的定制，這些靈活的手段可以更好地加入用戶的想法,，使得用戶有更多的選擇以減少分析時間,。

Abaqus有限元產(chǎn)品采用全新的高性能并行計算環(huán)境，允許用戶的模型盡可能的復(fù)雜,，而不用擔(dān)心計算能力的限制。這樣可以使得用戶較少的簡化模型,，從而增加了結(jié)果的真實性,，也減少了反復(fù)修改模型的時間。很多合作伙伴的產(chǎn)品都由于Abaqus產(chǎn)品強(qiáng)大的功能而將其內(nèi)置或定制專用界面,。使用完整強(qiáng)大的有限元產(chǎn)品,，去探索產(chǎn)品的真實行為并加速創(chuàng)新吧。

Abaqus/CAE

Abaqus有限元建模,、后處理以及過程自動化的完整解決方案

使用Abaqus/CAE用戶可以快速高效地創(chuàng)建,、修改、監(jiān)控,、診斷以及可視化Abaqus分析過程,。Abaqus/CAE用戶界面將建模、分析,、任務(wù)管理和結(jié)果可視化功能集成為一個統(tǒng)一,、易于操作環(huán)境之下,，不論對于初學(xué)者還是有經(jīng)驗的用戶，都非常易學(xué)和高效,。Abaqus/CAE支持類似CAD一樣的交互式功能,，例如基于特征、參數(shù)化建模,、交互式和腳本操作,、用戶定制界面等。

在Abaqus/CAE中,，用戶可以創(chuàng)建幾何模型,，也可以導(dǎo)入CAD模型，或者基于幾何生成網(wǎng)格,，而這些網(wǎng)格跟CAD模型不再關(guān)聯(lián),。CATIA V5、SolidWorks和 Pro/ENGINEER的交互式接口可以保證CAD和CAE裝配模型的一致性,，并且可以快速地進(jìn)行模型更新而不丟失任何用戶定義的分析特征,。

Abaqus/CAE開放的用戶定制工具提供了強(qiáng)大的自動化分析流程解決方案，這樣仿真專家可以定制驗證好的工作流程,，將仿真知識和經(jīng)驗固化到其中,。Abaqus/CAE同樣提供強(qiáng)大的后處理定制功能，使得用戶可以讀取和操作任何Abaqus分析的結(jié)果,。

Abaqus/Standard

Abaqus/Standard適合求解靜態(tài)和低速動力學(xué)問題,，這些問題通常都對應(yīng)力精度有很高的要求。例如墊片密封問題,，輪胎穩(wěn)態(tài)滾動問題,，或復(fù)合材料機(jī)翼裂紋擴(kuò)展問題。對于單一問題的模擬,，可能需要在時域和頻域內(nèi)進(jìn)行分析,。例如在發(fā)動機(jī)分析里，首先需要模擬包含復(fù)雜墊片力學(xué)行為的發(fā)動機(jī)缸蓋安裝模擬,，接著才是進(jìn)行包含預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析,，或是在頻域內(nèi)的包含預(yù)應(yīng)力的聲固耦合振動分析。Abaqus/CAE支持Abaqus/Standard求解器的所有常用的前后處理功能,。

Abaqus/Standard計算結(jié)果可以作為初始狀態(tài)用于后續(xù)的Abaqus/Explicit分析,。同樣的，Abaqus/Explicit計算結(jié)果也可以繼續(xù)用于后續(xù)的Abaqus/Standard分析,。這種集成的靈活性使得可以將復(fù)雜的問題分解,，將適合用隱式方法的分析過程用Abaqus/Standard求解，例如靜力學(xué),、低速動力學(xué)或穩(wěn)態(tài)滾動分析;而將適合用顯式方法的用Abaqus/Explicit求解,，例如高速,、非線性、瞬態(tài)占主導(dǎo)的問題,。

發(fā)布的產(chǎn)品

Abaqus/AMS

Abaqus/Standard的附加分析功能允許用戶使用自動多級子結(jié)構(gòu)特征值求解器(AMS)去計算模態(tài)問題,。Abaqus/AMS特征值求解器的計算性能遠(yuǎn)超默認(rèn)的Lanczos求解器，尤其是對于大規(guī)模模型需要提取大量的模態(tài)時,。大量的模型測試表明,，對于模態(tài)提取問題，AMS求解器要快10-25倍,，這取決于模型的復(fù)雜程度,。

Abaqus/Aqua

Abaqus/Aqua是用于海洋工程的一個附加模塊，可以應(yīng)用于海洋工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域,，能夠完成導(dǎo)管架和立管的結(jié)構(gòu)分析,，拖管過程模擬計算以及浮體結(jié)構(gòu)分析計算;可以計算結(jié)構(gòu)浮力、風(fēng)載荷以及波流載荷作用下的拖曳力和慣性力等環(huán)境載荷,。

Abaqus/Design

Abaqus/Design作為Abaqus/Standard的補(bǔ)充附加模塊,，主要用于設(shè)計靈敏度分析(DSA)。設(shè)計靈敏度對于理解設(shè)計空間變化以及預(yù)測設(shè)計改變的影響都非常有用,。設(shè)計靈敏度可以為再設(shè)計和基于梯度的優(yōu)化提供基礎(chǔ),。

Abaqus/Foundation

Abaqus/Foundation提供Abaqus/Standard中的線性靜力學(xué)和線性動力學(xué)分析功能。當(dāng)Abaqus/Foundation可用時,，Abaqus會自動探測分析是否能夠應(yīng)用線性攝動分析類型,，然后使用Abaqus/Foundation代替Abaqus/Standard進(jìn)行分析，可以有效地節(jié)省license token使用量,。

Abaqus/Explicit

Abaqus/Explicit是特別適合于模擬瞬態(tài)動力學(xué)為主的問題的有限元產(chǎn)品,，例如電子產(chǎn)品的跌落、汽車碰撞和穿甲侵徹,。Abaqus/Explicit能夠高效地求解包括接觸在內(nèi)的非線性問題和許多準(zhǔn)靜態(tài)問題,，如金屬的滾壓成型、吸能裝置的低速碰撞,。Abaqus/Explicit使用方便，可靠性高,，計算高效,。Abaqus/CAE支持Abaqus/Explicit求解器的所有常用的前后處理功能。

Abaqus/Explicit計算結(jié)果可以作為初始狀態(tài)用于后續(xù)的Abaqus/Standard分析,。同樣的,，Abaqus/Standard計算結(jié)果也可以繼續(xù)用于后續(xù)的Abaqus/Explicit分析。這種集成的靈活性使得可以將復(fù)雜的問題分解,，將適合于顯式方法的求解的高速,、非線性,、瞬態(tài)占主導(dǎo)的問題用Abaqus/Explicit求解;而適合與隱式方法的分析過程用Abaqus/Standard求解，例如靜力學(xué),、低速動力學(xué)或穩(wěn)態(tài)滾動分析,。

Abaqus/CFD

Abaqus/CFD為Abaqus提供了計算流體動力學(xué)分析功能，Abaqus/CAE支持該求解器的所有的前后處理需求,。并行的CFD分析功能可以求解多數(shù)的非線性流體傳熱和流固耦合問題,。

Abaqus/CFD可以解決以下不可壓縮流動問題：

層流和湍流：內(nèi)流或外流的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)問題，橫跨的雷諾數(shù)范圍可以很大,，分析時幾何可以很復(fù)雜,。還可以分析由空間變化的分布體力誘發(fā)的流動問題。

熱對流：包括熱傳導(dǎo)和自然對流問題,，需要求解能量方程,。這類問題包括大范圍普朗特數(shù)的湍流熱傳導(dǎo)。

ALE動網(wǎng)格：Abaqus/CFD對運(yùn)動方程,、熱傳導(dǎo)方程和湍流傳輸方程采用ALE描述進(jìn)行動網(wǎng)格分析,。動網(wǎng)格問題通常包括指定邊界運(yùn)動，這種邊界條件對于流體流動來說相對獨立,，常出現(xiàn)于流體流動或流固耦合問題中,。

Abaqus 附加模塊

Abaqus統(tǒng)一有限元產(chǎn)品允許用戶開發(fā)定制應(yīng)用，并可以將合作伙伴或自主開發(fā)的功能集成到Abaqus中,。SIMULIA提供Moldflow,、MSC.ADAMS和MADYMO的分析接口。FTSS的碰撞假人模型也可以在碰撞分析和乘員安全分析中使用,。Abaqus各地區(qū)辦公室開發(fā)了大量基于Abaqus的定制功能,，例如印刷電路板模塊(PWB)，纏繞復(fù)合材料模塊,，金屬覆蓋成型模塊等,。SIMULIA也提供Fe-safe用于模擬疲勞問題。

拓?fù)鋬?yōu)化(ATOM)

Abaqus 拓?fù)鋬?yōu)化模塊(ATOM)具有先進(jìn)的非線性結(jié)構(gòu)優(yōu)化功能,，為產(chǎn)品設(shè)計師和工程師提供滿足結(jié)構(gòu)需求和制造工藝的設(shè)計,，同時提高產(chǎn)品性能、降低產(chǎn)品重量和費用,。

ATOM能夠使Abaqus用戶對單個部件或者裝配體進(jìn)行拓?fù)浜屯庑蝺?yōu)化,，同時考慮材料非線性、接觸非線性和幾何非線性的影響,。

ATOM的優(yōu)點：

縮短設(shè)計周期
減重從而降低費用
通過控制峰值應(yīng)力以提高產(chǎn)品壽命
降低失效率以提高產(chǎn)品質(zhì)量

分析接口

MoldFlow分析接口

該附加模塊可以將MoldFlow注塑分析的結(jié)果導(dǎo)入到Abaqus中,，為后續(xù)的分析考慮材料方向和殘余應(yīng)力因素的影響。MoldFlow提供制造過程中部件的力學(xué)和熱力學(xué)材料參數(shù)以及殘余應(yīng)力結(jié)果信息,。力學(xué)參數(shù)(包括纖維角度因素的影響)信息由MoldFlow計算,，并以沿部件厚度方向積分點位置處的正交各項異性參數(shù)的方式寫出到接口文件中,。

MSC.ADAMS分析接口

MSC.ADAMS分析接口可以讓用戶在采用MSC.ADAMS進(jìn)行多體動力學(xué)分析時使用Abaqus模型的剛度信息。MSC.ADAMS分析接口可以將Abaqus模型的剛度矩陣轉(zhuǎn)換為ADAMS/Flex需要的數(shù)據(jù)格式,。

MADYMO聯(lián)合仿真

該附加模塊在Abaqus/Explicit中使用,，可以在車輛-乘員碰撞安全模擬中使用Abaqus/Explicit和MADYMO進(jìn)行聯(lián)合仿真。該分析技術(shù)可以直接將Abaqus/Explicit的碰撞分析和MADYMO的乘員分析進(jìn)行耦合,。使用Abaqus/Explicit和MADYMO進(jìn)行碰撞安全分析的用戶手冊可以通過AOSS下載,。

CAD交互式接口

交互式接口能夠?qū)AD模型傳遞到Abaqus/CAE中。這些功能強(qiáng)大的附加模塊僅需鼠標(biāo)輕輕一點,，就可將部件或整個裝配體傳遞到Abaqus/CAE中,。用戶可以在CAD軟件中修改幾何模型，使用交互式接口快速更新Abaqus/CAE的有限元模型,，而不丟失任何分析特征,。這些交互式接口需要在每個CAD軟件中安裝插件使用，然后在Abaqus/CAE中通過CAD連接工具建立相應(yīng)的連接,。

CATIA V5交互式接口

CATIA V5交互式接口可以使用交互式導(dǎo)入將CATIA V5的部件和裝配體傳遞到Abaqus/CAE中,。CATIA V5模型中的材料和組定義也可以傳遞到Abaqus/CAE中。除此之外,，CATIA V5交互式接口還可以直接導(dǎo)入CATIA V5的.CATPart 和 .CATProduct格式的模型,。

CATIA V5交互式接口有以下幾點功能：

自動交互式導(dǎo)入是一個功能強(qiáng)大的工具，這可以使用戶快速地從CATIA V5中傳遞模型到Abaqus/CAE中,，而兩個軟件需要在同一臺電腦上同時運(yùn)行,。當(dāng)CAD模型傳遞結(jié)束后，用戶可以繼續(xù)在CATIA V5中修改CAD設(shè)計,，然后只需輕點鼠標(biāo)即可將修改后的模型更新到Abaqus/CAE中,。同時用戶在Abaqus/CAE中創(chuàng)建的任何特征，例如分區(qū),、載荷,、邊界條件、集合,、面等,，都會在導(dǎo)入過程中自動重新生成。

CATIA V5交互式接口可以使用戶在Abaqus/CAE中修改CATIA模型中的特征參數(shù),，例如孔徑或拉伸長度,。修改后的參數(shù)會更新CATIA和Abaqus/CAE中的模型。

如果CATIA V5和Abaqus/CAE沒有同時運(yùn)行,，或運(yùn)行在不同的電腦上，用戶可以使用手動的交互式導(dǎo)入,。使用CATIA V5交互式接口插件,，用戶可以保存裝配體為.eaf格式,。用戶可以可以將.eaf格式的模型導(dǎo)入到Abaqus/CAE中，或者使用此文件更新Abaqus/CAE在現(xiàn)有的模型,。另外,，手動交互式導(dǎo)入可以在不同的Windows平臺之間運(yùn)行(例如，32位Windows上的CATIA V5建立的CAD模型,，可以通過此功能導(dǎo)入到64位Windows上的Abaqus/CAE中),。

直接導(dǎo)入不是交互式導(dǎo)入，因此也不需要使用CATIA V5交互式導(dǎo)入插件,。只要將CATIA V5的幾何模型保存為標(biāo)準(zhǔn)的部件或裝配體格式文件,，就可以直接導(dǎo)入到Abaqus/CAE中。用戶將不能使用直接導(dǎo)入功能更新Abaqus/CAE現(xiàn)有模型,，但是可以使用此功能在32位和64位Windows平臺之間傳遞幾何模型,。交互式導(dǎo)入和直接導(dǎo)入為企業(yè)或供應(yīng)商之間模型從CATIA V5導(dǎo)入到Abaqus/CAE中提供了很大的靈活性。

CATIA V5交互式接口需要Abaqus/CAE 6.8或以上版本,，兼容CATIA V5 R18,、R19、R20和R21,。

Pro/ENGINEER交互式接口

Pro/ENGINEER 交互式接口可以使用交互式導(dǎo)入將Pro/ENGINEER的部件和裝配體傳遞到Abaqus/CAE中,。除了交互式導(dǎo)入，Pro/ENGINEER交互式接口也包含了直接導(dǎo)入接口,，可以寫出.enf_abq格式的部件和裝配體,。.enf_abq格式文件可以接著被導(dǎo)入到Abaqus/CAE中。

Pro/ENGINEER 交互式接口可以使用戶在Abaqus/CAE中修改Pro/ENGINEER模型中的特征參數(shù),，例如孔徑或拉伸長度,。修改后的參數(shù)會更新Pro/ENGINEER和Abaqus/CAE中的模型。

Pro/ENGINEER交互式接口有以下幾點功能：

自動交互式導(dǎo)入是一個功能強(qiáng)大的工具,，這可以使用戶快速地從Pro/ENGINEER中傳遞模型到Abaqus/CAE中,，而兩個軟件需要在同一臺電腦上同時運(yùn)行。當(dāng)CAD模型傳遞結(jié)束后,，用戶可以繼續(xù)在Pro/ENGINEER中修改CAD設(shè)計,，然后只需輕點鼠標(biāo)即可將修改后的模型更新到Abaqus/CAE中。同時用戶在Abaqus/CAE中創(chuàng)建的任何特征,，例如分區(qū),、載荷、邊界條件,、集合,、面等，都會在導(dǎo)入過程中自動重新生成。

Pro/ENGINEER 交互式接口可以使用戶在Abaqus/CAE中修改Pro/ENGINEER模型中的特征參數(shù),，例如孔徑或拉伸長度,。修改后的參數(shù)會更新Pro/ENGINEER和Abaqus/CAE中的模型。

如果Pro/ENGINEER和Abaqus/CAE沒有同時運(yùn)行,，或運(yùn)行在不同的電腦上,，用戶可以使用手動的交互式導(dǎo)入。使用Pro/ENGINEER交互式接口插件,，用戶可以保存裝配體為.eaf格式,。用戶可以可以將.eaf格式的模型導(dǎo)入到Abaqus/CAE中，或者使用此文件更新Abaqus/CAE在現(xiàn)有的模型,。另外,，手動交互式導(dǎo)入可以在不同的操作系統(tǒng)平臺之間運(yùn)行(例如， Windows上的Pro/ENGINEER建立的CAD模型,，可以通過此功能導(dǎo)入到Linux上的Abaqus/CAE中),。

直接導(dǎo)入接口使用單個文件將Pro/ENGINEER的幾何模型導(dǎo)入到Abaqus/CAE中，而不是交互式導(dǎo)入,。使用Pro/ENGINEER 交互式插件,，用戶可以保存.enf_abq格式文件。用戶可以使用這種文件格式將幾何模型隨后導(dǎo)入到Abaqus/CAE中,。但是用戶不能使用直接導(dǎo)入接口更新Abaqus/CAE中現(xiàn)有的模型,，而且不能在不同平臺之間傳遞幾何模型。交互式導(dǎo)入和直接導(dǎo)入為企業(yè)或供應(yīng)商之間模型從Pro/ENGINEER導(dǎo)入到Abaqus/CAE中提供了很大的靈活性,。

Pro/ENGINEER 交互式接口需要Abaqus/CAE 6.8及以上版本,。

SolidWorks交互式接口

SolidWorks交互式接口可以輕松地將Solidworks中的部件或裝配體導(dǎo)入到Abaqus/CAE中，接著用戶可以修改Solidworks中的幾何模型,，該接口自動地更新Abaqus/CAE中模型修改且不丟失任何分析特征,。當(dāng)用戶在使用Solidworks不斷更改設(shè)計模型而分析工具是基于Abaqus時，SolidWorks交互式接口就顯得非常有用,。

SolidWorks交互式接口有以下幾點功能：

自動交互式導(dǎo)入是一個功能強(qiáng)大的工具,，這可以使用戶快速地從SolidWorks中傳遞模型到Abaqus/CAE中，而兩個軟件需要在同一臺電腦上同時運(yùn)行,。當(dāng)CAD模型傳遞結(jié)束后,，用戶可以繼續(xù)在SolidWorks中修改CAD設(shè)計，然后只需輕點鼠標(biāo)即可將修改后的模型更新到Abaqus/CAE中,。同時用戶在Abaqus/CAE中創(chuàng)建的任何特征,，例如分區(qū)、載荷,、邊界條件,、集合,、面等，都會在導(dǎo)入過程中自動重新生成,。

當(dāng)SolidWorks和Abaqus/CAE沒有同時運(yùn)行,，或運(yùn)行在不同的電腦上，用戶可以使用手動的交互式導(dǎo)入,。使用SolidWorks交互式插件，用戶可以保存裝配體為.eaf格式,。用戶可以可以將.eaf格式的模型導(dǎo)入到Abaqus/CAE中,，或者使用此文件更新Abaqus/CAE在現(xiàn)有的模型。另外,，手動交互式導(dǎo)入可以在不同的操作系統(tǒng)平臺之間運(yùn)行(例如,， Windows上的SolidWorks建立的CAD模型，可以通過此功能導(dǎo)入到Linux上的Abaqus/CAE中),。

SolidWorks交互式接口需要Abaqus/CAE 6.8EF及以上版本,，且SolidWorks 為2009 SP1及以上版本。

復(fù)合材料建模模塊(CMA)

基于Abaqus/CAE的復(fù)合材料建模模塊(CMA)具有功能強(qiáng)大的復(fù)合材料仿真能力和先進(jìn)的建模技術(shù),，補(bǔ)充和擴(kuò)展了原有Abaqus/CAE中的復(fù)合材料功能,，并與Abaqus/CAE完美的融合在一起。

復(fù)合材料建模模塊(CMA)直接將準(zhǔn)確的纖維角度和鋪層厚度傳遞到Abaqus分析中,，并且允許快速地查看并修改復(fù)合材料模型,。該產(chǎn)品也生成制造數(shù)據(jù)以保證分析模型與最終結(jié)構(gòu)匹配，并與Simulayt公司的其他產(chǎn)品無縫集成,。

復(fù)合材料建模模塊的優(yōu)勢：

確保在復(fù)合材料鋪層的制備初始階段工藝上的可制造性,，避免由于錯誤設(shè)計而增加成本

通過提高模型的真實性以及降低模型設(shè)置時間來實現(xiàn)快速改進(jìn)設(shè)計

企業(yè)中復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的分析、設(shè)計和制造的無縫連接提高整個研制過程的效率

碰撞假人模型和防護(hù)柵欄模型

碰撞假人和防護(hù)柵欄模型是用戶碰撞和乘員安全分析的附加產(chǎn)品,。這些模型在Abaqus/Explicit中使用,。以下模型可用：

前碰假人模型：

Hybrid III 5th
Hybrid III 50th
Hybrid III 95th
Hybrid III 5th Ballast
Hybrid III 50th Ballast
Hybrid III 95th Ballast

側(cè)碰假人模型：

SID Iis
SID IIs Floating Rib Guide (FRG)
SID IIs SBL D
EuroSID II
EuroSID II Rib Extension (RE)
World SID 50

后碰假人模型：

BioRID II

防護(hù)柵欄模型：

IIHS側(cè)碰防護(hù)柵欄
EEVC補(bǔ)償前碰 防護(hù)柵欄
NHTSA 側(cè)碰和后碰防護(hù)柵欄
2000高級側(cè)碰防護(hù)柵欄

頭部模型：

EMHF

腿部模型：

FLEX PLI GTR

行人頭部模型：

EEVC行人頭部模型(成年人、青年人,、小孩)

CZone

該功能基于Abaqus,，為能量耗散復(fù)合材料結(jié)構(gòu)提供先進(jìn)的碰撞分析功能。

CZone是基于Abaqus/Explicit的附加模塊,，提供