ABAQUS汽车油门踏板结构设计+文献综述(7)
非线性力学问题(材料、几何和接触)是力学发展的前沿课题，非线性有限元是计算固体力学的组成部分，是基于仿真的工程与科学的重要方法之一。基于非线性力学理论和计算固体力学而发展的ABAQUS有限元软件是数值仿真的重要工具之一，被广泛地认为是功能最强的有限元分析软件，特别是在非线性分析领域，其技术和特点更是独树一帜，它融结构、传热学、流体、声学、以及热固耦合、流固耦合、热电耦合、声固耦合于一体，可以分析复杂的同体力学、结构力学系统，特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。ABAQUS不但可以做单一零件的力学和多物理场分析，同时可以做系统级的分析研究，这一特点相对于其它的分析软件来说是独一无二的。由于ABAQUS优秀的分析能力和模拟复杂系统的可靠性使得ABAQUS被广泛应用于世界各国的工业生产和研究设计中。
3.3.2 ABAQUS分析处理步骤
ABAQUS有两个主求解器模块：ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit（见图3.2）。ABAQUS还包含一个全面支持求解器的图形用户界面，即人机交互前后处理模块：ABAQUS/CAE(Complete ABAQUS Environment)。ABAQUS对某些特殊问题还提供了专用模块来加以解决。它也包含两个交互作用的图形模块——ABAQUS/Pre(前处理模块)和ABAQUS/Post(后处理模块)，它们提供了ABAQUS图形界面的交互作用工具，它还包含其它如ABAQUS/CAE、ABAQUS/Design等模块。同所有的有限元计算软件一样，一个完整的ABAQUS分析包括三个基本步骤：前处理(pre-processing)、模拟分析计算(simulation)、后处理(post-processing)。
图3.2 ABAQUS软件界面
（1）前处理(ABAQUS/Pre)
在这个步骤中必须确定计算模型和生成一个ABAQUS输入文件。计算模型包括以下几个部分：一个经过离散化的连续体结构、单元划分及其性质、材料参数、荷载及和边界条件、有限元分析的种类和输出变量的要求。在前处理过程中，材料的特性被分配到结构的计算模型上，同时施加荷载和边界条件。
（2）模拟计算(ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit)
此模块是一个通用分析模块，它能够求解领域广泛的线性和非线性问题，包括静力、动力、热、电磁、声，以及复杂的非线性、物理场耦合分析等。ABAQUS/Explicit可以进行显式动态分析，适用于求解非线性动力学问题和准静态问题，特别是模拟短暂、瞬时的动态问题，如跌落、爆炸、冲击等。模拟计算阶段，使用ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit求解输入文件中所定义的数值模型，通常以后台方式在内存中运行，算例的分析结果(包括位移和应力)保存在二进制文件中，以便于后处理。
（3）后处理(ABAQUS/Post)
后处理不仅可以以文本的格式输出变形前后的应力、应变、载荷幅度等数据，还可将数据文件的表格形式转换为不同方式显式的图形，包括绘制变形图形、等值线图形、动画和X．Y图形。从分析的类型来将来讲，ABAQUS/Standard提供了大量的时域和频域分析的程序。这些程序分为两类：一类是通用分析(General Analysis)，其响应既可以是线性,也可以是非线性的；另一类是线性摄动分析(LinearPerturbation)，由在某一特定的基准状态基础上计算结构的响应给予一个通用的可能是非线性的基态计算出线性响应。一次计算分析流程中可以包括多个分析步骤和多种分析类型。
3.3.3 ABAQUS的优点
ABAQUS被广泛地认为是功能最强的有限元软件之一，它拥有众多的单元模型、材料模型、分析过样等。可以用来分析各种领域的问题，如同体力学、岩土力学和结构力学等等，特别是能够驾驭非常庞人复杂的问题和模拟高度非线性问题，在所有的有限元软件中独占鳌头。正是由于ABAQUS优秀的分析能力和模拟复杂系统的可靠性使得它在各国的工业和研究中被广泛地采用。ABAQUS具有如下优点：