tutorial abaqus

1. ?????? ? Introduction à ABAQUS C’est quoi ABAQUS? ?Code de calcul par éléments finis (crée en 1978) ? Modèle d’emploi= géométrie discrétisée: éléments, noeuds ?Objectifs: simuler la réponse physique des structures soumises à des chargements, des températures, des impacts ou autres conditions extérieures … ?Divers domaines d’application: Mécanique, Thermique, Électrique, …etc. ?Problèmes traités: -Analyse structurale -Statique et Dynamique (crash, impact,…etc.) -Linéaire et non linéaire -Problèmes couplés …..etc ? 1

2. Généralités sur le code de calcul Abaqus ? Deux solveurs principaux: ABAQUS/Standard : algorithme implicite •Code général d’analyse par éléments finis (discrétisation spatiale) •Résolution basée sur l’algorithme de Newton-Raphson et la méthode de Riks - Problèmes linéaires et non linéaires - Géométrie 1D, 2D, 3D et Axisymétrique - Nombreuses procédures d’analyse dans le domaine temporel et fréquentiel ABAQUS/Explicit : algorithme « dynamique » explicite •Analyse non linéaire (discrétisation spatiale et temporelle) •Problème transitoire et dynamique des structures •Résolution basée sur la méthode explicite d’intégration en temps - Mais possibilité d’analyses quasi-statiques où il existe un comportement non linéaire important ? Structure d’une analyse sous Abaqus Preprocessing Etape 1 Abaqus/CAE ou autre interface CAO Input file Job.inp Abaqus (implicite, explicite) qui effectue la résolution d’un problème décrit par un fichier d’entrée (ou fichier de données) et qui écrit la solution vers un fichier de sortie (ou fichier de résultats) n’est qu’un solveur Simulation Abaqus/Standard Abaqus/Explicit Etape 2 Output files Job.odb, job.dat,job,msg Job.res,job.fil Postprocessing Etape 3 Abaqus/CAE autre logiciel de traitement ? 2

3. Les différents fichiers pour la simulation sous Abaqus ? Fichier d’entrée (input file) •Fichier .inp : contient des mots clés décrivant la géométrie, les matériaux, les conditions limites et les chargements de la structure étudiée •Génération du fichier .inp: -avec un éditeur (fichier texte) ou programme en connaissant les divers mots clés de commande Abaqus -avec l’interface graphique Abaqus/CAE -avec un logiciel annexe (I-DEAS, NASTRAN,…,etc.) ? Fichier de résultats (output file) •Fichier .odb : Contient les contours et courbes de résultats ? Autres fichiers créés par Abaqus lors de la simulation •Fichier .com : exécutable de vos calculs •Fichier .dat: liste des résultats, résumé de votre modélisation •Fichier .msg: résumé du déroulement du calcul en cours, message d’erreur •Fichier .res: fichier binaire de reprise •Fichier .fil: fichier binaire des résultats •Fichier .log: fichier de procédure •Fichier .sta: fichier statistique,….etc. ? Structure type d’un fichier d’entrée pour Abaqus (~.inp) Contrôler: abaqus job=nom_du_fichier datacheck interactive Exécuter: abaqus job=nom_du_fichier continue interactive ? 3

4. Les systèmes d’unités Quantité SI SI (mm) US Unit (ft) US Unit (inch) Longueur m mm ft in Force N N lbf lbf Masse kg tonne (103kg) slug lbf s2/ in Temps s s s s Contrainte Pa (N / m2) MPa (N / mm2) lbf / ft2 Psi (lbf / in2) Energie J mJ (10-3J) ft lbf in lbf Masse volumique kg/m3 tonne / mm3 slug / ft3 lbf s2/ in4 ? Organisation de l’interface Abaqus CAE (Complete Abaqus Environment) Barre de menu déroulant Choix des Modules Fenêtre graphique de travail Barre d’icônes Arbre du modèle Barre d’icônes des modules Message et zone de commande ? 4

5. Réalisation d’une simulation numérique sous Abaqus CAE ? Passage successif dans: Module Part Module Property Module Assembly Module Step Module Interaction Module Load Module Mesh Module Job Module Visualization ? Module « part » ? Quelle est la fonction du module Part? Création des parties structurelles de la simulation à réaliser : • en les dessinant directement dans Abaqus/CAE • ou en important des modèles géométriques issus d’un logiciel tiers (fichier .sat, .iges, .stp,…etc.) ?? 5

6. Module « part » ?? Module « part » ?? 6

7. Module « Property » ?? Module « Assembly » ?? 7

8. Module « Step » ?? Module « Step » ?? 8

9. Module « Interaction » ?? Module « Load » ?? 9

10. Module « Mesh » ?? Module « Job » ?? 10

11. Module « Visualization » ?? Module « Sketch », complément du module « Part » ?? 11

12. Les éléments dans abaqus Chaque élément est caractérisé par: famille, ddl, nombre de nœuds, intégration Famille: ?? Les éléments dans abaqus DDL: 1 Translation en direction 1 Directions 1, 2 et 3 correspondent aux directions globales 1, 2 et 3, respectivement, sauf si un système de coordonnées local a été définit aux nœuds. 2 Translation en direction 2 3 Translation en direction 3 4 Rotation autour de l’axe 1 5 Rotation autour de l’axe 2 6 Rotation autour de l’axe 3 7 Voilement dans les éléments poutres à profil ouvert 8 Pression acoustique, pression de pores, ou pression hydrostatique 9 Potentiel électrique 11,12+ Température Les éléments axisymétriques ont exceptionnellement, les degrés de liberté de déplacement et de rotation suivant: Directions r (radiale) et z (axiale) correspondent aux directions globales 1 et 2, respectivement, sauf si un système de coordonnées local a été défini aux nœuds. 1 Translation en direction r 2 Translation en direction z 6 Rotation autour du plan r–z ?? 12

13. Les éléments dans abaqus Nombre de nœuds –ordre d’interpolation: Types d’intégration: Intégration complète Intégration réduite Mode incompatible (flexion) Hybride (milieu incompressible) ?? Les éléments dans abaqus Éléments poutres: ?? 13

14. Les éléments dans abaqus Éléments 1D Solides: ?? Les éléments dans abaqus Éléments 2D Solides: ?? 14

15. Les éléments dans abaqus Éléments 2D axisymétriques ?? Les éléments dans abaqus Éléments coques: ?? 15