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Introduction à ABAQUS
C’est quoi ABAQUS?
Code de calcul par éléments finis (crée en 1978)
Modèle d’emploi= géométrie discrétisée: éléments, noeuds
Objectifs: simuler la réponse physique des structures soumises à des
chargements, des températures, des impacts ou autres
conditions extérieures …
Divers domaines d’application: Mécanique, Thermique, Électrique, …etc.
Problèmes traités:
-Analyse structurale
-Statique et Dynamique (crash, impact,…etc.)
-Linéaire et non linéaire
-Problèmes couplés
…..etc
1
Généralités sur le code de calcul Abaqus
Deux solveurs principaux:
ABAQUS/Standard : algorithme implicite
•Code général d’analyse par éléments finis (discrétisation spatiale)
•Résolution basée sur l’algorithme de Newton-Raphson et la méthode de Riks
- Problèmes linéaires et non linéaires
- Géométrie 1D, 2D, 3D et Axisymétrique
- Nombreuses procédures d’analyse dans le domaine temporel et fréquentiel
ABAQUS/Explicit : algorithme « dynamique » explicite
•Analyse non linéaire (discrétisation spatiale et temporelle)
•Problème transitoire et dynamique des structures
•Résolution basée sur la méthode explicite d’intégration en temps
- Mais possibilité d’analyses quasi-statiques où il existe un comportement
non linéaire important
Structure d’une analyse sous Abaqus
Etape 1
Abaqus n’est qu’un solveur
(implicite, explicite) qui effectue
la résolution d’un problème
décrit par un fichier d’entrée (ou
fichier de données) et qui écrit
la solution vers un fichier de
sortie (ou fichier de résultats)
Preprocessing
Abaqus/CAE ou autre interface CAO
Input file
Job.inp
Etape 2
Simulation
Abaqus/Standard
Abaqus/Explicit
Output files
Job.odb, job.dat,job,msg
Job.res,job.fil
Etape 3
Postprocessing
Abaqus/CAE autre logiciel de traitement
2
Les différents fichiers pour la simulation sous Abaqus
Fichier d’entrée (input file)
•Fichier .inp : contient des mots clés décrivant la géométrie, les matériaux, les
conditions limites et les chargements de la structure étudiée
•Génération du fichier .inp:
-avec un éditeur (fichier texte) ou programme en connaissant les divers mots
clés de commande Abaqus
-avec l’interface graphique Abaqus/CAE
-avec un logiciel annexe (I-DEAS, NASTRAN,…,etc.)
Fichier de résultats (output file)
•Fichier .odb : Contient les contours et courbes de résultats
Autres fichiers créés par Abaqus lors de la simulation
•Fichier
•Fichier
•Fichier
•Fichier
•Fichier
•Fichier
•Fichier
.com : exécutable de vos calculs
.dat: liste des résultats, résumé de votre modélisation
.msg: résumé du déroulement du calcul en cours, message d’erreur
.res: fichier binaire de reprise
.fil: fichier binaire des résultats
.log: fichier de procédure
.sta: fichier statistique,….etc.
Structure type d’un fichier d’entrée pour Abaqus (~.inp)
Contrôler: abaqus job=nom_du_fichier datacheck interactive
Exécuter: abaqus job=nom_du_fichier continue interactive
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Les systèmes d’unités
Quantité
SI
SI (mm)
US Unit (ft)
US Unit (inch)
Longueur
m
mm
ft
in
Force
N
N
lbf
lbf
Masse
kg
tonne (103 kg)
slug
lbf s2 / in
Temps
s
s
s
s
Pa (N / m2)
MPa (N / mm2)
lbf / ft2
Psi (lbf / in2)
J
mJ (10-3 J)
ft lbf
in lbf
kg/m3
tonne / mm3
slug / ft3
lbf s2 / in4
Contrainte
Energie
Masse volumique
Organisation de l’interface Abaqus CAE (Complete Abaqus Environment)
Barre de menu déroulant
Choix des Modules
Fenêtre graphique de travail
Barre d’icônes
Arbre
du
modèle
Barre d’icônes
des modules
Message et zone de commande
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Réalisation d’une simulation numérique sous Abaqus CAE
Passage successif dans:
Module Part
Module Property
Module Assembly
Module Step
Module Interaction
Module Load
Module Mesh
Module Job
Module Visualization
Module « part »
Quelle est la fonction du module Part?
Création des parties structurelles de la simulation à réaliser :
• en les dessinant directement dans Abaqus/CAE
• ou en important des modèles géométriques issus d’un logiciel tiers
(fichier .sat, .iges, .stp,…etc.)
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Module « part »
Module « part »
6
Module « Property »
Module « Assembly »
7
Module « Step »
Module « Step »
8
Module « Interaction »
Module « Load »
9
Module « Mesh »
Module « Job »
10
Module « Visualization »
Module « Sketch », complément du module « Part »
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Les éléments dans abaqus
Chaque élément est caractérisé par: famille, ddl, nombre de nœuds, intégration
Famille:
Les éléments dans abaqus
DDL:
1
Translation en direction 1
2
Translation en direction 2
3
Translation en direction 3
4
Rotation autour de l’axe 1
5
Rotation autour de l’axe 2
6
Rotation autour de l’axe 3
Directions 1, 2 et 3 correspondent aux directions
globales 1, 2 et 3, respectivement, sauf si un système de
coordonnées local a été définit aux nœuds.
7
Voilement dans les éléments poutres à profil ouvert
8
Pression acoustique, pression de pores, ou pression hydrostatique
9
Potentiel électrique
11,12+
Température
Les éléments axisymétriques ont exceptionnellement, les degrés de liberté de déplacement et
de rotation suivant:
1
Translation en direction r
2
Translation en direction z
6
Rotation autour du plan r–z
Directions r (radiale) et z (axiale) correspondent aux
directions globales 1 et 2, respectivement, sauf si un
système de coordonnées local a été défini aux nœuds.
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Les éléments dans abaqus
Nombre de nœuds –ordre d’interpolation:
Types d’intégration:
Intégration complète
Mode incompatible (flexion)
Intégration réduite
Hybride (milieu incompressible)
Les éléments dans abaqus
Éléments poutres:
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Les éléments dans abaqus
Éléments 1D Solides:
Les éléments dans abaqus
Éléments 2D Solides:
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Les éléments dans abaqus
Éléments 2D
axisymétriques
Les éléments dans abaqus
Éléments coques:
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