几种主流CAE软件的求解输入文件

    ABAQUS INP文件，全称Input File，是ABAQUS求解器进行计算的输入文件。它以文本形式存储了模型的所有详细信息，包括节点、单元、材料属性、边界条件、分析步骤以及结果输出要求等。简单来说，INP文件就是你对模型进行全面定义和描述的“蓝图”。

 INP文件的结构与组成

（1）模型数据（Model Data）

节点信息：定义了模型中所有节点的编号和坐标，是构建模型的基础。

单元信息：描述了单元的类型、编号以及构成单元的节点，是模型网格划分的关键。

截面属性与材料特性：详细说明了模型中使用的各种材料和截面的物理属性，如弹性模量、泊松比、密度等。

（2）历程数据（History Data）

分析步：定义了模型分析的过程和步骤，包括静力分析、动力分析、热分析等。

载荷与边界条件：指定了模型在分析过程中受到的外部载荷和边界约束，是模拟实际工况的关键。

结果输出：设置了模型分析后需要输出的结果类型和格式，如应力、应变、位移等。

图1.  Inp文件的基本数据结构

如何生成与修改INP文件？

（1）生成方法

通过ABAQUS/CAE：在ABAQUS/CAE中完成模型的构建和设置后，可以直接导出INP文件。

手动编写：对于熟悉ABAQUS语法的用户，也可以直接使用文本编辑器编写INP文件。

（2）修改方法

文本编辑器：使用记事本、写字板或专业文本编辑器打开INP文件，直接修改相关参数。

图2.   Inp文件示例

    Nastran是历史最悠久、知名度最高的CAE仿真软件之一，在航空航天、汽车等行业应用非常广泛。Nastran软件由于历史原因，衍生出了多个商业版本，包括MSC Nastran、 NX Nastran、NEi Nastran等。
    BDF文件是Nastran求解器的输入文件（后缀名为bdf或dat），用于定义有限元模型的节点、单元、材料、荷载等信息。
    以一个四边形单元、单轴拉伸的小模型为例。

图3. 模型示意

    BDF文件内容如下:

图4.   bdf文件结构示意

    其中最重要的是BEGIN BULK和ENDDATA关键字之间的内容，其中通过不同的关键字定义了属性、单元、材料、节点、约束和荷载等信息。一般我们把以一个关键字开头的数据块叫做一个“卡片”(Bulk Card)，比如定义节点的卡片以GRID关键字开头。

    cdb文件是Ansys软件中常用的一种中间文件格式，主要用于在不同版本、不同设备以及不同界面之间传递模型数据。这种格式可以存储模型的界面设置，包括材料定义、节点信息、单元信息、接触设置、耦合、约束方程、荷载和边界条件等所有方面。

图5.  cdb文件示例

无论是inp、cdb、bdf文件，都是一种文本格式的文件，可以通过文本处理工具（如记事本、写字板等）打开查看和编辑。

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