一文看懂达索有限元仿真软件Abaqus

一、Abaqus作为一款功能强大的有限元仿真分析软件，在工程领域备受青睐。它具备从简单线性到高度复杂非线性多物理场问题的全面仿真计算能力。

1、在材料仿真方面，Abaqus的前处理模块拥有丰富的单元和材料模型类型。无论是金属、橡胶这类常见材料，还是高分子材料、复合材料、钢筋混凝土，甚至是可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料，都能在Abaqus中实现高精度的工程仿真计算。

2、在多物理场分析领域，Abaqus表现卓越。它不仅能够求解结构的应力/位移问题，还能高精度地处理热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、电磁分析以及岩土力学分析和压电介质分析等多种物理场耦合问题。

3、在软件扩展性上，Abaqus基于Python开发GUI操作环境并提供全面的API，这使得它在Windows和Linux工作环境下都具有无限的扩展潜力。Python作为目前发展迅速的高级脚本语言，简单易学且拥有海量开源科学计算工具包。无论是小规模公司还是国际大公司，都可以根据自身需求，利用Python从工具性开发到系统级开发，以几乎零成本的方式强化工程仿真以及科学计算能力，极大地提高工程仿真计算效率。

二、Abaqus拥有两个求解器，分别是Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit，二者之间可以相互传递数据，还有统一的人机交互前后处理模块——Abaqus/CAE。

Abaqus/CAE作为人机交互前后处理器，将建模、分析、工作管理以及结果显示集成于一个统一的界面中。这一设计使得初学者易于学习，而经验丰富的用户工作效率会更高。

1、Abaqus/Standard作为通用求解器，能够高效、高精度地求解各种类型的工程问题。除了应力/位移分析外，还能对热传导、质量扩散和声学现象，以及热固耦合、热电耦合、电磁耦合、压电耦合和声固耦合等进行模拟，同时也支持专门的焊点及焊点失效、振动等分析类型。对于非线性分析，Abaqus/Standard会自动调整收敛性准则和时间步长来确保解的精确性。

2、Abaqus/Explicit（显式积分）则是能够高效、精确模拟广泛的动力学问题和准静态问题的强大有限元求解器。它可以模拟高度非线性动力学和准静态分析（可考虑绝热效应）、完全耦合瞬态-位移分析、声固耦合分析，还能进行退火过程模拟及冲压成型的回弹分析。

Abaqus/Explicit适用于分析瞬态动力学问题，例如手机和其他电子产品跌落时的跌落实验、弹道冲击、汽车系统和新能源汽车电池包的冲击及跌落分析等。基于表面的流体空腔可用于模拟填充了流体或气体的结构，包括结构变形与内部液体或气体压力的耦合分析，如安全气囊展开分析。此外，Abaqus/Explicit高效处理接触问题和其他非线性的能力，使其成为求解许多非线性准静态问题的有效工具，如制造过程（如高温金属轧制和钣金冲压）和能量吸收装置缓慢挤压过程的模拟。