1,、ABAQUS各模塊介紹

ABAQUS有兩個(gè)主要的分析模塊：ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit。其中ABAQUS/Standard還有兩個(gè)特殊用途的附加分析模塊：ABAQUS/Aqua和ABAQUS/Design,。另外,，還有ABAQUS分別與ADAMS/Flex，C-MOLD和Mold flow的接口模塊：ABAQUS/ADAMS,， ABAQUS/C-MOLD和ABAQUS/ MOLDFLOW,。ABAQUS/CAE是完全的ABAQUS工作環(huán)境模塊，它包括了ABAQUS模型的構(gòu)造,，交互式提交作業(yè),、監(jiān)控作業(yè)過(guò)程以及評(píng)價(jià)結(jié)果的能力。ABAQUS/Viewer是ABAQUS/CAE的子集,，它具有后處理功能,。

ABAQUS/Standard是一個(gè)通用分析模塊，它能夠求解領(lǐng)域廣泛的線性和非線性問(wèn)題,，包括靜力,、動(dòng)力、熱和電問(wèn)題的響應(yīng)等,。

ABAQUS/Explicit是用于特殊目的分析模塊,，它采用顯式動(dòng)力有限元列式，適用于像沖擊和爆炸這類短暫,，瞬時(shí)的動(dòng)態(tài)事件,，對(duì)加工成形過(guò)程中改變接觸條件的這類高度非線性問(wèn)題也非常有效。兩個(gè)分析模塊的ABAQUS/CAE界面是一樣的,，兩個(gè)模塊的輸出也是類似的,，不論哪個(gè)模塊都可以采用可視化圖形進(jìn)行后處理。

ABAQUS/CAE（Complete ABAQUS Environment）是ABAQUS的交互式圖形環(huán)境,，用它可方便而快捷地構(gòu)造模型,，只需生成或輸入要分析結(jié)構(gòu)的幾何形狀，并把它分解為便十網(wǎng)格化的若干區(qū)域,。并對(duì)幾何體賦十物理和材料特性,、荷載以及邊界條件。ABAQUS/CAE具有對(duì)幾何體劃分網(wǎng)格的強(qiáng)大功能,，并可檢驗(yàn)所形成的分析模型,。一旦模型生成，ABAQUS/CAE可提交并監(jiān)控要分析的作業(yè),，可視化模塊就可用來(lái)顯式結(jié)果,。

2,、ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit的比較

ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit都具有解決廣泛的各種類型問(wèn)題的能力。對(duì)于一個(gè)給定的間題,，隱式和顯式算法的特點(diǎn)決定了采用哪一種算法更適合,。對(duì)于采用任何算法都可以解決的間題，求解間題的效率可能決定了采用哪種產(chǎn)品,。下表列出了兩者之間的主要區(qū)別,。

此外，兩者的區(qū)別還包括：

1）ABAQUS/Standard

沒(méi)有穩(wěn)定時(shí)間增量的限制：完成指定分析,，一般需要較少的時(shí)間增量,；

因?yàn)槊總€(gè)增量步都需要求解線性方程組，所以每個(gè)增量步的費(fèi)用非常昂貴,；

適合于模擬與模型的振動(dòng)頻率相比研究響應(yīng)周期較長(zhǎng)的問(wèn)題,；

由于時(shí)間增量的限制，使用顯式動(dòng)力學(xué)求解效率很低,；

用于具有適度非線性的問(wèn)題,，其中非線性是平滑的（比如，塑性）,；

如果是平滑的非線性響應(yīng)， Abaqus/Standard需要較少次數(shù)的迭代找到收斂解,。

2）ABAQUS/Explicit

有穩(wěn)定時(shí)間增量的限制： 完成指定分析,，一般需要較多的時(shí)間增量；

因?yàn)椴恍枰蠼饩€性方程組,，所以每個(gè)增量步的費(fèi)用較低,；

所有的計(jì)算費(fèi)用與單元計(jì)算相關(guān)；

適合于模擬高速動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,；

需要較少的時(shí)間增量,，隱式動(dòng)力學(xué)效率較低；

對(duì)于包含不連續(xù)的非線性問(wèn)題,，一般更加可靠,；

接觸行為是不連續(xù)的，并且包含碰撞,，對(duì)于隱式時(shí)間積分,，接觸和碰撞將產(chǎn)生求解問(wèn)題,；

其它不連續(xù)行為包括屈曲和材料失效。

3,、隱式（Standard）或者顯式（Explicit）方法的選擇

隱式或者顯式方法之間的選擇,，很大程度上依賴于問(wèn)題的性質(zhì)。

對(duì)于許多分析,，應(yīng)該選擇ABAQUS/Standard還是ABAQUS/Explicit是比較明顯的,。例如，對(duì)于求解光滑的非線性問(wèn)題,，ABAQUS/Standard更有效,；另一方面，對(duì)于波的傳播分析,，應(yīng)該明確地選擇ABAQUS/Explicit,，然而，有一些靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)問(wèn)題,，應(yīng)用任何程序都能很好地進(jìn)行模擬,。特別地，有些問(wèn)題一般是使用ABAQUS/Standard進(jìn)行求解的,，但是由于接觸或者材料的復(fù)雜性,，可能難以收斂，從而導(dǎo)致大量的迭代,。由于每次迭代都需要求解由大量線性方程組成的方程組,，所以這些使用ABAQUS/Standard的分析，其代價(jià)是相當(dāng)大的,。

ABAQUS/Standard必須進(jìn)行通過(guò)迭代確定非線性問(wèn)題的解答,，而ABAQUS/Explicit通過(guò)由前一增量步的數(shù)據(jù)顯式地前推動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，確定解答無(wú)須進(jìn)行迭代,。應(yīng)用顯式方法,，即便對(duì)于一個(gè)給定的可能需要大量時(shí)間增量步的分析，如果同樣的分析應(yīng)用ABAQUS/Standard需要大量的迭代,，那么應(yīng)用ABAQUS/Explicit進(jìn)行分析可能是更為有效的,。

對(duì)于同樣的模擬，ABAQUS/Explicit的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它需要的磁盤(pán)空間和內(nèi)存遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于ABAQUS/Standard,。對(duì)于需要比較兩個(gè)程序計(jì)算成本的問(wèn)題,，能節(jié)省大量的磁盤(pán)空間和內(nèi)存使得ABAQUS/Explicit更具有吸引力。

從在隱式和顯式分析中網(wǎng)格加密的成本角度來(lái)看,，使用顯式方法,，機(jī)時(shí)消耗與單元數(shù)量成正比，并且大致與最小單元的尺寸成反比。由于增加了單元的數(shù)量和減小了最小單元的尺寸,，因此網(wǎng)格細(xì)劃增加了計(jì)算成本,。對(duì)于顯式方法，可以很直接地預(yù)測(cè)隨著網(wǎng)格細(xì)劃帶來(lái)的成本增加,，而當(dāng)采用隱式方法時(shí),，預(yù)測(cè)成本是非常困難的。困難來(lái)自于在單元連接和求解成本之間的關(guān)系,，而在顯式方法中不存在這種關(guān)系,。應(yīng)用隱式方法，經(jīng)驗(yàn)表明對(duì)于許多間題的計(jì)算成本大致與自由度數(shù)目的平方成正比,。所以,，只要網(wǎng)格是相對(duì)均勻的，隨著模型尺寸的增長(zhǎng),，顯式方法表明比隱式法節(jié)省了大量的計(jì)算成本,，也就是說(shuō)在尺寸較小時(shí)，隱式方法的計(jì)算成本更小,，而隨著尺寸增大到一定值后,，顯式方法的計(jì)算成本反而更小。 

4,、一般的適用范圍（待補(bǔ)充）

隱式方法（standard）

適合于模擬與振型的振動(dòng)頻率相比研究響應(yīng)周期較長(zhǎng)的問(wèn)題,；

用于具有適度非線性問(wèn)題，其中非線性是平滑的,；

顯式方法（explicit）

模擬高速動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,，需要較少的時(shí)間增量；

適合求解沖擊,，穿透等高度非線性動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題,；

對(duì)于包含不連續(xù)的非線性問(wèn)題，一般效率高,；