abaqus 界面美化科研绘图

1月前浏览1315

零

概述

有限元结果展示是后处理中的重要步骤，一图胜万言，在与人讨论分析计算结果的时候，一个清晰美观的abaqus可视化界面使工作事半功倍；在正式的学术场合公开自己的研究成果的时候，一个符合学术要求的图片更加重要。因此，无论是展示结果还是公开研究成果，对abaqus的可视化界面进行适当的调整是有必要的，本着这个目的，帖子分享一些具体的调整技巧。

帖子以一个涉及到接触非线性的问题为例，讲解一系列的操作。算例为两个含有槽口的模型受动荷载作用下接触的odb文件，单个槽口的尺寸为

整体模型的几何图形为

荷载和边界条件为

其中，S1界面为固定边界，S2为施加面荷载的边界，S3为接触界面。

对两个块体采用非匹配网格离散，计算模型为

下面以该算例的odb为例子讲解若干个abaqus可视化界面的调整技巧。

背景调整

abaqus界面默认的是灰色渐变颜色，没有调整之前为

如果需要调整背景颜色，在上部菜单栏依次点击1-Views，选择下拉菜单中2-Graphics Options，弹出3-graphics options

可以看到，abaqus中默认的颜色是4-gradient，即灰色渐变。

我们将颜色调整为纯白色，需要点击上面图片里的5-solid，弹出界面6-select color

选7中的白色，点击ok即将背景调整为白色。如图

界面文字调整

显示该算例的应力云图（显示什么不重要，只为了展示）为

首先说1部分的文字内容修改，我们将1部分修改为罗马字体，并且修改字体的大小。

在上部菜单栏点击5-viewport，选择下拉框的6-viewport...，弹出7-viewport...，再选择8-legend，调整下面的内容即可，包括字体种类、字体大小等等。这里展示了调整后的效果。

将字体修改为罗马字体，修改了字的大小，隐藏了原有的框框，加粗了字体。效果还是可以的。

对于云图下方的一些文字，有一些是不需要的，如下图

红线表示了对应的关系，上图是显示了数据，如果将不勾选相应的框框，下面的内容也会隐藏。如图

迭代信息是需要查看的，因此上图保留了迭代计算信息。

至于左下角和右上角的坐标轴，也是在viewport...界面里面显示和隐藏的。坐标轴的xyz字体也是可以调节的，如图把坐标轴的xyz调整的很大，修改了颜色且设置了粗斜体。

变形因子

下图显示的是未经调整的云图（文字经过了调整）

这部分主要解决变形因子的调整。

变形因子是abaqus缩放真实变形的一个参数，有时候模型的变形非常的大或小，就得对模型进行缩放以进行更好的观察模型的变形情况。

在odb窗口的左侧选择1-common plot options，弹出2-common plot options窗口，可以看到3-auto-compute是默认的选择，abaqus给我们的模型设置的默认变形因子为249410（这个数字随模型不同而不同）。

我们选择4-unifom，在下面自己设置变形因子，这里将变形因子设置为1，即真实变形，设置后的变形为

云图连续显示

abaqus默认的云图不是连续显示，相当于在等值线的基础上给不同的区域设置了颜色，不同数值的界面颜色不是渐变的，如

在odb界面左侧点击1-contour options，弹出contour plot options窗口，可以看到abaqus的默认设置为2-discrete，云图中的数值3显示的是不连续的云图，默认设置不是很美观，abaqus提供了选项设置渐变云图，如

在contour plot options中选择4-continue，再查看数字5指示的云图，已经变为连续，相较美观一些。

隐藏网格

abaqus默认的是显示网格，如

在odb界面的左侧选择1-common options，弹出窗口2-common plot options，abaqus默认的选择是3-all edges，下面也给出了很多的选项，我们点击下面的feature edges选项，即只显示模型的结构线，隐藏所有内部的网格线，修改后的效果为

多窗口显示

上面显示的都是一个odb模型，当需要多个odb模型对比数据的时候，abaqus提供了多个odb模型同时显示的功能，如下图

点击上方的1-create viewport，创建一个窗口，然后点击2-tile viewport vertically将所有的窗口按照平行排列，这样就能比较不同odb的计算结果。也可以显示多个odb，如

总结

帖子分享了一些调整abaqus可视化界面的一些小技巧，包括调整背景颜色、文字方面的调整、网格的显示与隐藏、云图的连续设置以及变形因子调整等等，类似的操作还有很多，其中每一个二级菜单里面都有很多的功能，有待探索，只要花时间调整，abaqus基本能满足大部分用户的需求。

点击卡片关注我们

来源：有限元先生

ABAQUS中的“CLOAD”、“BOUDARY”关键字解析

零概述ABAQUS中给节点集合施加集中力，当采用动力隐式、固定增量步长计算的时候，关键字“cload”后面的荷载数值，并不是所有增量步的荷载总和数值，事实上是每一个增量步计算中，ABAQUS施加在结构上的荷载数值，即荷载总数为“cload”后的数值与增量步数的乘积。对于位移荷载，ABAQUS采用的是等比例加载方式，即依据时间将位移荷载等分，所有增量步的位移荷载总和即为关键字“boundary”中的位移荷载数值。壹问题引入我们想要给一个节点集合施加荷载，step部分的inp文件如下：Step,name=Step-1,nlgeom=NO,inc=10*Dynamic,direct0.1,1,*BoundarySet-1,1,1Set-1,2,2*CloadPart-1-1.forced,1,10.*Restart,write,frequency=0*Output,field,variable=PRESELECT,frequency=1*Output,history,variable=PRESELECT*EndStep采用动力隐式算法，计算总时长为1，固定增量步长为0.1，总增量步为10。下面的“cload”关键字中，“part-1-1.forced”是节点集合，10为荷载的幅值。依据增量迭代法的实现流程，我猜测ABAQUS的计算流程是这样的：abaqus依据cload给出的荷载数值，按照增量迭代的计算方法，在每一个增量步计算中，将一定量的荷载施加在结构上，当增量步满足收敛判断时，进入下一个增量步，在下一个增量步中，abaqus再次将一定量的荷载施加在结构上，当下一个增量步满足收敛判断时，再次开始一个新的增量步，依次类推，一直将荷载叠加代cload关键字后面给出的荷载数值且收敛时，计算结束。但是，事实上不是这样的，关键字cload后面的数值并不是总的荷载数值，准确来说，在动力隐式、固定增量步长计算中，这个荷载数值是abaqus在每一个增量步计算中都会施加在结构上的荷载数值。贰算例验证设计平面板水平拉伸算例，尺寸35x10，弹性模量：2e15，密度2400，泊松比0.25，荷载以及边界条件爱你如下图：左端全固定，右端水平拉伸。网格图如下：对上述算例设置四种工况动力隐式，固定增量步长，固定时长0.1，计算总时长1，增量步总数10动力隐式，固定增量步长，固定时长0.1，计算总时长0.3，增量步总数3动力隐式，固定增量步长，固定时长0.1，计算总时长0.6，增量步总数6动力隐式，固定增量步长，固定时长0.1，计算总时长0.9，增量步总数9下面是四种工况的inp文件介绍。对于第一种工况：动力隐式，固定增量步长，固定时长0.1，计算总时长1，增量步总数10，分析步inp如下：*Step,name=Step-1,nlgeom=NO,inc=10*Dynamic,direct0.1,1.,*BoundarySet-1,1,1Set-1,2,2*CloadPart-1-1.forced,1,10.*Restart,write,frequency=0*Output,field,variable=PRESELECT,frequency=1*Output,history,variable=PRESELECT*EndStep对于第二种工况：动力隐式，固定增量步长，固定时长0.1，计算总时长0.3，增量步总数3，分析步inp如下：*Step,name=Step-1,nlgeom=NO,inc=3*Dynamic,direct0.1,0.3,*BoundarySet-1,1,1Set-1,2,2*CloadPart-1-1.forced,1,10.*Restart,write,frequency=0*Output,field,variable=PRESELECT,frequency=1*Output,history,variable=PRESELECT*EndStep对于第三种工况：动力隐式，固定增量步长，固定时长0.1，计算总时长0.6，增量步总数6，分析步inp如下：*Step,name=Step-1,nlgeom=NO,inc=6*Dynamic,direct0.1,0.6,*BoundarySet-1,1,1Set-1,2,2*CloadPart-1-1.forced,1,10.*Restart,write,frequency=0*Output,field,variable=PRESELECT,frequency=1*Output,history,variable=PRESELECT*EndStep对于第四种工况：动力隐式，固定增量步长，固定时长0.1，计算总时长0.9，增量步总数9，分析步inp如下：*Step,name=Step-1,nlgeom=NO,inc=9*Dynamic,direct0.1,0.9,*BoundarySet-1,1,1Set-1,2,2*CloadPart-1-1.forced,1,10.*Restart,write,frequency=0*Output,field,variable=PRESELECT,frequency=1*Output,history,variable=PRESELECT*EndStep假如关键字cload后面的荷载数值为施加在结构上所有增量步的荷载总和数值，理论上分析，最终的水平向位移数值应是相同的。下面最终的计算结果，水平向位移云图：上面一行左边是第一工况，右边是第二工况，下面一行左边是第三工况，右边是第四工况。可以看到，最终结束的时间不相同，因为工况设置的本就不相同，但是最终的计算结果，也并不相同，这说明了，关键字“cload”后面的荷载幅值，并不是ABAQUS施加在结构上所有增量步的荷载总和数值。下面再比较相应工况的相同时间的计算结果，首先是四种工况第1增量步结束后的水平向位移云图：这是四种工况第1个增量步结束后的水平向位移云图，可以发现，计算结果完全相同。下面再比较四种工况第2增量步结束后的水平向位移云图：这是四种工况第2个增量步结束后的水平向位移云图，可以发现，计算结果完全相同。下面再比较四种工况第4增量步结束后的水平向位移云图：注意第二个工况的计算时间只到0.3，因此第二工况不参与比较，仅比较工况一、三和四。可以发现，计算结果完全相同。下面再比较四种工况第6增量步结束后的水平向位移云图：注意第二个工况的计算时间只到0.3，因此第二工况不参与比较，仅比较工况一、三和四。可以发现，计算结果完全相同。下面再比较四种工况第8增量步结束后的水平向位移云图：注意第二和三工况到0.6均结束，因此仅比较工况一和四。可以发现，计算结果完全相同。下面再比较四种工况第9增量步结束后的水平向位移云图：注意第二和三工况到0.6均结束，因此仅比较工况一和四。可以发现，计算结果完全相同。提取模型右上角点的水平向位移随着时间变化的数据如下图：叁结论在动力隐式计算中，采用固定增量步长时，关键字“cload”后面的荷载幅值，并不是ABAQUS并不是ABAQUS施加在结构上所有增量步的荷载总和数值，而是每一步都会施加在结构上的荷载。肆推广与讨论那么这个结论适不适用于位移边界条件呢？再次设计算例。将上述算例的右端受水平拉力改为受数值向上的位移，位移数值设置为2，如下图所示：仅将上文中的荷载边界条件改为位移边界条件，其余不变。则分析步的inp文件为*Step,name=Step-1,nlgeom=NO,inc=10*Dynamic,direct0.1,1.,*BoundarySet-1,1,1Set-1,2,2*BoundaryPart-1-1.forced,2,2,2*Restart,write,frequency=0*Output,field,variable=PRESELECT,frequency=1*Output,history,variable=PRESELECT*EndStep仍然设置四个工况，分别为：动力隐式，固定增量步长，固定时长0.1，计算总时长1，增量步总数10动力隐式，固定增量步长，固定时长0.1，计算总时长0.3，增量步总数3动力隐式，固定增量步长，固定时长0.1，计算总时长0.6，增量步总数6动力隐式，固定增量步长，固定时长0.1，计算总时长0.9，增量步总数9假如上述结论可以推广到位移边界条件中，这四个工况的计算结果应该是不相同的，下面是竖直向位移云图：下面是水平向位移云图：下面是第一主应力云图：可以发现，计算结果完全相同。对比上述结果，发现四工况计算的各种物理量均相同，因此，上述结论不适用于位移边界条件，事实上，稍微动脑子想一下就知道，我们已经给模型施加了位移边界条件，这就相当于我们已经确定了模型的最终位移构型，而应力、应变等物理量都是根据位移构型计算出来了，最终的结果当然是相同的！但是想明白这一点并不能最为探索的终点，我们还要得到位移边界条件的加载法则！事实上，位移荷载的加载法则是按照比例加载的，即依据增量步计算时间将位移荷载等分。四个工况的计算时长分别为1、0.3、0.6和0.9，假如位移荷载是按照时间等分的，那么这四种工况的三分之一时刻，也就是0.33333...（除不尽）、0.1、0.2和0.3时刻的数值是相同的，下面是这四个时刻的竖直向位移云图：可以发现工况二、三和四完全相同，而工况一的0.3333....时刻可通过插值得到，下面是工况一0.4时刻的位移云图：经过插值计算，四种工况完全相同。说明了：在动力隐式、固定增量步长计算中，ABAQUS中的位移荷载是按照比例加载的，即每固定时间施加的位移荷载是相同的。来源：有限元先生