很多读者感觉 ABAQUS 比较难学,总是遇到不收的问题,甚至会因此觉得 ABAQUS不够好,转而选择其他的有限元软件。对此我们再做个比喻,如果我们拿着一台顶级的专业相机去摄影,最后发现照出来的相片是模糊的,这时我们首先应该想到的是如何提高我们的摄影水平,如何更好地对准焦距、保持手部平稳,而不是去抱怨相机质量太差。
同样的道理,如果建不出 ABAQUS 模型,或者虽然能够建模但分析不收敛,我们应该考虑的是如何提高我们的专业水平,而不应随便怀疑 ABAOUS 的质量,那是一种轻率的推卸责任的做法。
ABAQUS 被业界称为有限元软件中的“贵族”,这里面有两层,首先是 ABAQUS处理复杂非线性问题的能力强,擅长解决接触、大变形、非线性材料等高端问题。正因为它的主要用途是解决复杂问题,所以它提供了很多复杂的功能,掌握起来会有一定的难度,就像专业相机比傻瓜相机难学,开汽车比骑自行车难学,开飞机比开汽车更难学?!肮笞濉钡牧硪徊愫迨撬募鄹裣喽越瞎?,任何一种商品,其价格贵自然有贵的道理,正是因为质优才能卖得出高价钱。
事实上,只要经过一段时间的用心钻研,掌握 ABAOUS 并没有想象中的那么困难。下面介绍一些学习 ABAOUS 时应注意的问题。
作为一名有限元分析软件的用户,虽然不见得一定要掌握非常精深的力学理论,但至少应该系统地学习过材料力学和有限元基础理论。有限元分析是一种技术含量很高的脑力劳动,不能将其理解为一些简单重复的建模操作。有限元分析软件和 CAD 软件同样都包含建模过程,但二者最大的区别在于:在使用 CAD 软件时,需要关注的仅仅是软件本身的功能和操作技巧,只要最终能把模型做出来,一般情况下就没什么问题,而在有限元分析中,把模型建立起来仅仅是第一步,还要保证分析能够顺利完成,能够得出计算结果。即使分析能够完成,并不表示其结果一定是正确的。如果模型中的参数违背了力学原理或不符合工程实际,计算结果就是错误的。
笔者接触过大量各行各业的 ABAQUS 用户,发现其中很多人都有一个共同的问题,就是还没有系统地学习过基本的力学和有限元知识,就直接人手去分析相当复杂的工程问题。用一个有些夸张的比喻来说,这如同刚刚学会几句日常英语,就开始翻着字典去翻译莎士比亚的巨著,或者甚至连字典都不翻,仅凭自已的理解去翻译,这一定会出现很多问题。
很多读者反映,在按照《实例详解》中的操作步骤一步步地建模时,觉得非常容易但一旦建立自己的模型,就会遇到各种各样的问题,甚至是寸步难行。这里面的根本问题还是这些读者没有真正掌握《实例详解》中的内容,只是依样画葫芦地操作了一遍,知其然而不知其所以然。
在学习《实例详解》和本书时,应注意避免两种心态,一是急于求成,匆匆翻一遍书就急着开始建立自己的复杂模型,二是过于自信,认为 ABAQUS 没什么难的,自己随便试试就可以掌握。我们在最初学习使用 Windows、Offce 和 E-mail 等软件时,大多都不需要看任何教材,自己多尝试几次就学会了,但如果在学习 ABAOUS 时也使用这种方式,就很可能事倍功半,欲速而不达。事实上,如果能够静下心来多花几个小时认真学习教程中的内容,就很可能会在调试模型时节省几十个小时的时间。
在撰写《实例详解》和本书时,由于篇幅有限,很多重要内容只能用一两句话略点下,没有用大段文字来展开论述。如果读者在学习时一味求快,觉得懂了就一带而过,忽略了书中的重要内容,就很容易在建模分析时出问题,有可能犯了最基本的错误自已还意识不到。
建议读者在学习完《实例详解》和本书的内容之后,尝试一下不借助书中的提示,独立完成一遍书中的各个实例,如果遇到不收敛的问题,就仔细比较自己的模型和随书光盘中模型的区别,逐步把不一样的地方都改成与随书光盘中的模型一致,直到分析能够收敛为止。在这个过程中,要仔细思考建模的每一步为什么要像书中那样做,如果不那样做会不会出现问题。这样就可以慢慢体会到书中各个步骤和各个参数的必要性,如果在建模时图省事或不细心,去掉或修改了模型中的重要部分,就可能出现预料不到的问题。
ABAQUS 帮助文档《Getting Started with ABAQUS:Interactive Edition》也是非常系统的人门教材,清华大学庄茁教授出版了此教程的中文版,书名为《ABAQUS 非线性有限元分析与实例》。
关于 ABAQUS 的教程不像 Ansys 等有限元软件那么丰富,很多读者苦于找不到ABAQUS 的学习资料。其实 ABAQUS 帮助文档就是最系统而全面的学习指南,在《ABAOUS/CAE User’s Manual)、《ABAQUS Anelysis User's Manual》 和《ABAQUS KeywordsReference Manual》中可以找到对 ABAOUS 各项功能的详细说明,而《ABAQUS ExampleProblems Manual》、《ABAQUS Benchmarks Manual》 和《ABAQUS Verification Manual》 提供了数百个各种类型问题的 INP 文件实。本书第 1.3 节绍了 ABAQUS 助文的使用方法。关于某个具体领域的专业问题,可以查找相关的科技文献。
很多读者苦于周围没有同学或同事进行 ABAQUS 研究,有了问题找不到可以讨论的人。其实我们早已进人互联网时代,世界变成了一个地球村,无论任何方面的问题,在 Google或百度等搜索网站中输人关键词,往往都能够找到所需要的答案,ABAQUS 方面的问题也不例外。
在网上搜索 ABAQUS 方面的主题,会发现很多有价值的网页都出现在 SIMWE 仿真论坛ABAQUS版。这是国内最著名的仿真专业论坛之一,有很多高手在论坛上义务为大家解答 ABAQUS 方面的疑难问题,在某种程度上起着 ABAQUS 公司技术支持的作用。在这个论坛上可以找到大量的 ABAQUS学习资料,例如以下链接中的“ABAQUS 常见问题汇总”汇集了数百个 ABAQUS 常见问题的讨论帖,很有参考价值)
有读者反映说《实例详解》写得还是不够详细,看着其中的操作步骤还是做不出来如果能够提供一个视频教程就更好了。对于具有这种想法的读者,笔者很为他们感到忧虑(实例详解》已经是一本纯的傻瓜书,连输入某个参数后需要单击 0K 按都写清楚了如果看着这样详细的操作步骤还是觉得困难,当需要创建自己的复杂模型时,又该怎么办呢?
前面介绍了各种 ABAQUS 学习资源,但无论资源如何丰富、教程写得如何详尽,也不可能解答关于 ABAQUS 的所有问题,而只能是指引一个大致的方向,最终还是要靠读者自己的思考、实践和反复尝试,才能真正掌握 ABAOUS。在 ABAQUS 的学习过程中,读者应该多动脑思考,多动手操作,多查帮助文档,多总结经验,在这个过程中把学到的有限元知识和工程实际结合起来,真正提高利用有限元软件分析解决实际问题的能力。
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