Abaqus-调试技巧汇总

        任何使用过计算机的人都听说过“错误”或“调试”这些词。普通人可能在游戏、微软Office、google chrome等常用软件中听说过这些词。如果我们要为Bug引入一个同义词，我们可以说“Error”。这里我们将告诉您“Bug”和“ABAQUS 中的调试”是什么意思。此外，我们还将介绍一些处理 ABAQUS 错误（或者我们称之为 bug）的技术。

1 、ABAQUS 中的错误和收敛问题

        正如它本身的定义，Bug 是指任何导致您的问题无法解决或没有准确结果的烦恼。调试是指为正确解决问题、没有任何错误并获得准确结果而需要执行的任何操作。

        收敛是一个术语，表示即使没有任何警告，我们的问题方程和矩阵也能得到正确解决，从而完成我们的工作。但是，结果准确且符合实际模型吗？如果没有，那么你必须开始调试。您可以说收敛是调试过程的一个子集。现在，我们总结了一些技巧来调试 ABAQUS 错误。

2 、调试技巧

2.1  单位制检查

在调试过程的第一步中，您应该检查输入数据的单位，看看它们是否一致。之后，您应该检查边界条件和载荷以确保不存在任何问题。有关单位制的更多信息，请单击此处。

2.2  制作测试模型

大型模型可能需要很长时间才能分析，因此强烈建议创建测试模型来加快调试过程。测试模型在为加快调试过程而创建的原始模型的基础上进行了简化和小型化。它应该仅用于调试和测试。

2.3   输出检查

        在提交作业之前或之后了解有关您的问题的更多信息总是有用的。但是，出于调试目的，请通过步骤模块中的“现场输出”和“历史输出”请求更多结果（见图 1 和图 2），以便随后调试分析。显然，这将花费更多的计算时间，但这是值得的，因为这些请求将帮助您调试系统并找到收敛问题。

2.4  语法检查

        当您想要检查输入文件以查看脚本中的任何缺陷时，您应该使用语法检查命令。它逐行检查您的输入文件，并查找并显示文件脚本中可能存在的任何缺陷。语法检查后，检查“.log”文件，如果没有缺陷，您将看到如图 3 所示的行。要进行语法检查，请键入命令行“abq6142 syntaxcheck j=您的输入文件的名称” ” 在命令提示符窗口中。

图3 没有bug的输入文件

2.5  数据检查

数据检查与语法检查相同，但有一点不同；数据检查运行该文件以确保模型具有所有必需的选项。它还检查模型的一致性。您可以说语法检查是数据检查的子集。

执行数据检查的过程与语法检查相同，仅命令行略有不同：

abq6142 datacheck j=your input file’s name
abq6142 datacheck j=您的输入文件的名称

日志文件消息不同（参见图 4）。此外，您还可以通过 GUI 使用数据检查（见图 5）。

2.6 边界条件和载荷

经过语法和数据检查后，您可以将模型的输入数据正确运行到 ABAQUS 中。此外，您可以确保根据模型规格应用适当的设置。之后，检查边界条件和载荷。您必须监控它们，以确保应用的边界和载荷工况具有适当的设置以及适当的 ABAQUS 功能。

2.7 材料检查

        检查材料特性。您必须检查它们，以确保模型的结构响应在边界条件和载荷下呈现正确的行为。此外，将物理行为定律和材料数据的复杂性函数应用于模型。

2.8  约束检查 

图6 约束选项

如果必须使用约束（参见图 6），请确保根据您的问题使用正确的约束。例如，当您需要将一个表面或一组节点的运动耦合到参考节点时，您必须使用“耦合约束”。耦合有两种基本方法：运动学耦合和分布式耦合。您必须根据具体问题选择合适的方法。

2.9  单元检查

有时，单元会导致模型中出现数值困难，例如：选择错误的单元类型、网格划分不当、沙漏控制、在不可压缩模型中未使用混合单元等。因此，必须检查单元来调试模型。

2.10 过盈配合检查

        这一部分是关于通过接触来解决干涉问题，重点是过盈配合。干涉意味着表面之间过度封闭。过盈配合（压配合、摩擦配合）是一种通过用法向力将两个零件推在一起来紧固两个零件的方法，并且它们通过摩擦而不是任何紧固方式粘在一起。一个典型的例子是将轴压装到轴承中。您可以解决 ABAQUS/Standard 面对面接触中的干涉问题。选择所需的步骤并使用过盈配合选项。

2.11 联系检查

        定义接触交互相对容易。然而，添加局部接触刚度可能会导致全局刚度矩阵不稳定，并使矩阵不对称。因此，可能会出现一些数值困难。防止这些问题的好方法之一是正确选择主表面和从表面。主表面应该是刚性的或具有更高的杨氏模量。此外，主表面的网格应该比从表面的网格更粗糙。

2.12   过度约束和初始刚体运动检查

在分析中，收敛问题的原因之一是边界条件不充分或不正确。此外，模型可能受到约束不足或过度约束，从而导致收敛问题。如果没有使用足够的边界条件，您的模型可能会像刚体一样向任何方向移动（刚体运动）。刚体运动导致刚度矩阵变得奇异。因此，ABAQUS 将显示“零枢轴”警告消息。尽管该软件试图解决该问题，但并不总是有效。因此，您必须检查警告并修复约束和边界条件。

2.13  静态稳定性检查

ABAQUS 有限元软件使用以下主方程来求解问题：

“K”是刚度矩阵，“x”是位移矩阵，“F”是力矩阵。每当静态问题变得不稳定时，由于模型不稳定造成数值困难，方程就无法解决问题。因此，将阻尼力分量添加到方程中，这样问题就可以得到解决：

“D”是稳定问题并形成准静态解的阻尼系数。因此，必须控制“D”值以获得尽可能接近静态的解。为此，请比较 ALLSD 和 ALLIE 能量比值，需保证比值低于5%。

2.14  动态检查

在静态分析中，没有阻尼或质量（惯性）的影响。所施加的载荷立即完全作用在模型上，而不是随时间增量，因为它没有物理意义。另一方面，动态分析具有关于施加的载荷与时间的关系的物理意义。此外，还包括质量和阻尼的影响。静态分析使用隐式求解器。动态分析可以使用显式求解器或隐式求解器。当您遇到动态问题时，您需要检查哪种求解器适合分析，隐式或显式。