Introduction à ABAQUS - chamilo2.grenet.frchamilo2.grenet.fr/.../document/Tuto_initiation_Abaqus.pdf · 1 Introduction à ABAQUS C’est quoi ABAQUS? Code de calcul par éléments

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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 deschargements, 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

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� 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

Généralités sur le code de calcul Abaqus

PreprocessingAbaqus/CAE ou autre interface CAO

Input fileJob.inp

SimulationAbaqus/StandardAbaqus/Explicit

Output filesJob.odb, job.dat,job,msg

Job.res,job.fil

PostprocessingAbaqus/CAE autre logiciel de traitement

Etape 1

Etape 2

Etape 3

Abaqus n’est qu’un solveur(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)

Structure d’une analyse sous Abaqus

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� Fichier d’entrée (input file)

� Fichier de résultats (output file)

•Fichier .inp : contient des mots clés décrivant la géométrie, les matériaux, lesconditions limites et les chargements de la structure étudiée

•Génération du fichier .inp:-avec un éditeur (fichier texte) ou programme en connaissant les divers motsclés de commande Abaqus

-avec l’interface graphique Abaqus/CAE-avec un logiciel annexe (I-DEAS, NASTRAN,…,etc.)

� Autres fichiers créés par Abaqus lors de la simulation

•Fichier .odb : Contient les contours et courbes de résultats

•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.

Les différents fichiers pour la simulation sous Abaqus

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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

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lbf s2 / in4slug / ft3tonne / mm3kg/m3Masse volumique

in lbfft lbfmJ (10-3 J)JEnergie

Psi (lbf / in2)lbf / ft2MPa (N / mm2)Pa (N / m2)Contrainte

ssssTemps

lbf s2 / inslugtonne (103 kg)kgMasse

lbflbfNNForce

inftmmmLongueur

US Unit (inch)US Unit (ft)SI (mm)SIQuantité

Les systèmes d’unités

Organisation de l’interface Abaqus CAE (Complete Abaqus Environment)

Choix des Modules

Message et zone de commande

Fenêtre graphique de travailBarre de menu déroulant

Barre d’icônes

Barre d’icônes des modules

Arbre du

modèle

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� Passage successif dans:

Module Part

Module Property

Module Assembly

Module Step

Module Interaction

Module Load

Module Mesh

Module Job

Module Visualization

Réalisation d’une simulation numérique sous Abaqus CAE

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� 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.)

Module « part »

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Module « part »

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Module « part »

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Module « Property »

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Module « Assembly »

8

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Module « Step »

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Module « Step »

9

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Module « Interaction »

�

Module « Load »

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Module « Mesh »

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Module « Job »

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Module « Visualization »

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Module « Sketch », complément du module « Part »

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Les éléments dans abaqus

Chaque élément est caractérisé par: famille, ddl, nombre de nœuds, intégration

Famille:

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DDL:

Température11,12+

Potentiel électrique9

Pression acoustique, pression de pores, ou pression hydrostatique8

Voilement dans les éléments poutres à profil ouvert7

Rotation autour de l’axe 36



Translation en direction 33

Translation en direction 22

Translation en direction 11 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.

Rotation autour du plan r–z6

Translation en direction z2

Translation en direction r1 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.

Les éléments axisymétriques ont exceptionnellement, les degrés de liberté de déplacement et de rotation suivant:


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Nombre de nœuds –ordre d’interpolation:


Types d’intégration:

Hybride (milieu incompressible)Mode incompatible (flexion)

Intégration réduiteIntégration complète

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Éléments poutres:


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Éléments 1D Solides:

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Éléments 2D Solides:

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Éléments 2D axisymétriques

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Éléments coques:

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