DS SIMULIA Suite Abaqus 2024是達(dá)索公示定位與真實(shí)仿真，目標(biāo)是通過CAE技術(shù)協(xié)助企業(yè)加快信息化進(jìn)程，評(píng)估設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，提高生產(chǎn)效率，減少企業(yè)成本，讓CAE工程師更好的融入到產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程中，讓仿真成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)不可分割的一部分。有限元分析（FEA）作為一種軟件包出現(xiàn)在工程分析人員的辦公桌上。除非該軟件的設(shè)計(jì)能夠利用該方法的真正通用性，否則分析師將因該方法的理論潛力與軟件施加的不必要限制之間的差距而感到沮喪。這正是 Abaqus 的優(yōu)勢(shì)所在。Abaqus 是真正基于有限元的通用軟件包。

它擁有廣泛的元素類型庫，幾乎可以對(duì)任何幾何形狀進(jìn)行建模。Abaqus 擁有同樣豐富的材料模型庫，可以模擬各向同性和各向異性金屬在低溫和高溫、低應(yīng)變率和高應(yīng)變率以及小應(yīng)變和大應(yīng)變下的應(yīng)力和變形。除金屬外，Abaqus 還能模擬橡膠和聚合物、鋼筋混凝土、玻璃和陶瓷、可壓縮或彈性泡沫以及土壤和巖石等巖土材料。

然而，Abaqus 提供的不僅僅是應(yīng)力分析。利用 Abaqus，您可以模擬傳導(dǎo)和對(duì)流傳熱、質(zhì)量擴(kuò)散、聲學(xué)、壓電和電化學(xué)，既可以獨(dú)立模擬，也可以順序耦合或與應(yīng)力分析完全耦合。模塊化是 Abaqus 的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。您可以對(duì)元素、材料、程序和加載序列的任何物理合理組合進(jìn)行建模。任何材料幾乎都可以與任何元素一起使用（或在復(fù)合材料的情況下，與元素的某一層一起使用），從而構(gòu)成承受任何靜態(tài)或動(dòng)態(tài)加載歷史序列的模型的一部分。

Abaqus 2024 的一項(xiàng)重大變化是 Python 腳本接口，已升級(jí)到 Python 3。

這與使用 Python 2 的其他最新版本形成鮮明對(duì)比。從廣義上講，Python 3 的設(shè)計(jì)更加安全且易于使用，缺點(diǎn)是它不向后兼容。但是，Abaqus 2024 Python 升級(jí)意味著，由于語法發(fā)生重大變化，用 Python 2 編寫的腳本通常無法在 Python 3 中運(yùn)行。

下面，我們將討論一些值得記住的差異，以及如何使用 2to3 工具（大部分）自動(dòng)將當(dāng)前腳本轉(zhuǎn)換為 Python 3。

Printing

在 Python 2 中，print 是一個(gè)語句：
print “Spam”
在 Python 3 中，print 是一個(gè)函數(shù)：
print(“Spam”)

巧合的是，使用 Python 3 語法確實(shí)可以在 Python 2 中使用。但是，不建議編寫代碼以使其與兩個(gè)版本兼容，因?yàn)檫@會(huì)在大多數(shù)其他情況下導(dǎo)致人為的代碼 - 與 Python 的目標(biāo)相矛盾易于使用。

Division

在 Python 2 中，整數(shù)之間的除法返回一個(gè)整數(shù)。如果我們要求以前版本的 Abaqus 執(zhí)行這樣的除法，我們將看到以下結(jié)果：
>>> 5 / 2
2

在大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中，這種行為既出乎意料又不直觀。要獲得浮點(diǎn)型除法的“真實(shí)”結(jié)果，至少必須將其中一個(gè)操作數(shù)替換為浮點(diǎn)型。
在 Python 3 中，即使兩個(gè)操作數(shù)都是整數(shù)，浮點(diǎn)除法也是默認(rèn)行為。

請(qǐng)注意，這不僅會(huì)影響 Abaqus 中的腳本編寫，還會(huì)影響 Abaqus 中的腳本編寫。此更改可能會(huì)影響 Abaqus 評(píng)估 Python 語法的任何地方的功能（列表并不全面）：

• *PARAMETER 中使用的表達(dá)式
• Abaqus/CAE 中的表達(dá)式字段
• 環(huán)境文件中的表達(dá)式（例如 abaqus_v6.env） – 特別是當(dāng)它們使用自定義方法（例如 onCaeStartup( )）時(shí)。

這將影響使用除法運(yùn)算符 / 有意執(zhí)行整數(shù)除法的情況，因?yàn)樗?Python 版本之間的行為有所不同。由于轉(zhuǎn)換腳本無法知道程序員的意圖，因此轉(zhuǎn)換腳本不會(huì)捕獲此更改。幸運(yùn)的是，這可能不是一個(gè)非常常見的用例。

Strings

從概念上講，我們可以區(qū)分不同類型的字符串：

•文本字符串包含人類可讀的消息。
•另一方面，字節(jié)字符串是字節(jié)序列，即0 到255 之間的整數(shù)。這些是較低級(jí)別的表示形式，通常僅在數(shù)據(jù)交換上下文中發(fā)揮作用。

Python 2 對(duì)文本字符串和字節(jié)字符串沒有根本的區(qū)別；這些都可以存儲(chǔ)在 str 類中。對(duì)于文本字符串，其編碼是未指定的。然而，在 Python 3 中，它們之間存在根本區(qū)別，一方面是用于文本的 str 類，另一方面是用于字節(jié)序列的 bytes / bytearray。

當(dāng)我們讀取和解析以文本形式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)時(shí)，這尤其會(huì)產(chǎn)生影響，因此請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)檢查您的編碼設(shè)置。為了幫助準(zhǔn)備升級(jí)，Python 2 中的字符串可能會(huì)帶有 b 前綴：

byteString = b'雞蛋'

這對(duì)腳本本身沒有影響，但它會(huì)向 2to3 實(shí)用程序傳達(dá)所需的字符串類型；b 前綴的字符串將被轉(zhuǎn)換為 bytes 對(duì)象，而沒有 b 前綴的字符串將保留在 str 類中。因此，以這種方式準(zhǔn)備腳本將有助于轉(zhuǎn)換工具。

Iterating over dicts

在Python 2中，如果我們想迭代一個(gè)無序的容器（例如字典或存儲(chǔ)庫），我們可以使用鍵、值和項(xiàng)目等方法，它們返回一個(gè)列表。列表的內(nèi)容反映了現(xiàn)在調(diào)用該方法的內(nèi)容；如果內(nèi)容發(fā)生變化，此列表不會(huì)更新。
在 Python 3 中引入了一種不同類型的對(duì)象，稱為視圖，它在容器上調(diào)用這些方法時(shí)返回，而不是 Python 2 的列表。
關(guān)鍵的區(qū)別在于視圖鏈接到容器，這意味著視圖的內(nèi)容隨著容器本身的變化而更新。
如果我們想要保留 Python 2 的行為，即拍攝容器的“快照”以供稍后操作，則需要將視圖包裝在列表中，而這正是 2to3 工具要做的事情。

Imports

兩個(gè) Python 版本之間的導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)方式不同。最值得注意的是，這會(huì)影響模塊的重新加載：如果我們修改已經(jīng)導(dǎo)入到 Abaqus/CAE 中的模塊，我們需要重新加載該模塊才能使更改生效。
值得注意的是，由于 Python 版本之間導(dǎo)入功能的實(shí)現(xiàn)方式不同，升級(jí)會(huì)影響模塊的重新加載。

在 Python 2 中，我們使用 reload(myModule) 重新加載。在 Python 3 中，reload 不再是內(nèi)置的，而是位于 importlib 模塊中。因此，必須先導(dǎo)入 reload 函數(shù)，然后才能重新加載：

從 importlib 導(dǎo)入重新加載
重新加載（myModule）

與其他情況類似，如果您的腳本包含重新加載調(diào)用，2to3 工具會(huì)將它們轉(zhuǎn)換為與 Python 3 兼容。

運(yùn)行轉(zhuǎn)換腳本

Python 的本機(jī)轉(zhuǎn)換庫 lib2to3 已包含在 Abaqus 2023 中。Abaqus 2024 中包含增強(qiáng)版本 abqPy2to3。為了執(zhí)行腳本，請(qǐng)使用 Abaqus/CAE 中的升級(jí)腳本工具（插件 > Abaqus > 升級(jí)）腳本），或在命令提示符中運(yùn)行以下命令：

abaqus python -m abqPy2to3 C:\my_script_folder

這將轉(zhuǎn)換給定文件夾及其子文件夾中的所有腳本。

作為一項(xiàng)安全措施，請(qǐng)確保在運(yùn)行轉(zhuǎn)換后的腳本之前對(duì)其進(jìn)行測試！

功能特色

大型模型的有限元模擬

隨著設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度增加，對(duì)設(shè)計(jì)的詳細(xì)了解需求也隨之增加。這反過來又導(dǎo)致了對(duì)大型仿真模型的需求。有限元分析系統(tǒng)必須允許分析人員輕松運(yùn)行大型問題，同時(shí)有效利用現(xiàn)有計(jì)算機(jī)資源。Abaqus 充分利用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的高性能特點(diǎn)，因此模型大小的限制很少會(huì)妨礙您實(shí)現(xiàn)充分的仿真。由于代碼可全程完成大型復(fù)雜工作，因此用戶非常樂于按時(shí)完成任務(wù)。逼真的模型很快就能顯示出代碼設(shè)計(jì)者對(duì)細(xì)節(jié)的精心處理。Abaqus 能夠滿足現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)大型模型的嚴(yán)格要求。

非線性仿真

越來越多的情況下，分析人員必須將非線性響應(yīng)作為仿真的重要組成部分。輕質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生彎曲；在事故情況下，它們可能會(huì)倒塌。一些重要的現(xiàn)代材料（如橡膠和塑料）過于柔軟，無法基于線性化變形進(jìn)行模擬。設(shè)計(jì)者通常希望充分利用現(xiàn)有材料的延展性和韌性。許多設(shè)計(jì)問題都涉及接觸，從軸承設(shè)計(jì)中的赫茲接觸，到零件與模具之間的一般滑動(dòng)接觸，或者兩個(gè)零件之間的接觸，每個(gè)零件都會(huì)發(fā)生很大的變形。Abaqus 從一開始就是為解決這類問題而設(shè)計(jì)的。因此，Abaqus 享譽(yù)全球，成為非線性響應(yīng)模擬的首選工具。

復(fù)雜問題中的簡單易用性

Abaqus 作為高級(jí)分析代碼之所以廣受歡迎，是因?yàn)樗鼘Ｗ⒂谏a(chǎn)分析。盡管 Abaqus 的功能非常廣泛，但它易于學(xué)習(xí)和使用。由于 Abaqus 采用模塊化設(shè)計(jì)，問題定義規(guī)則簡單、一致且直觀，因此您可以擺脫人為的、令人沮喪的限制。您可以根據(jù)需要建立幾何模型，定義與模型各組成部分相關(guān)的材料行為，并模擬一系列相關(guān)事件。在任何時(shí)候，代碼都不會(huì)對(duì)這一過程進(jìn)行不必要的限制。Abaqus 會(huì)盡可能減輕您的困難任務(wù)。最好的例子之一就是非線性靜態(tài)、動(dòng)態(tài)和傳熱問題中的自動(dòng)時(shí)間步進(jìn)： Abaqus 會(huì)自動(dòng)選擇并不斷調(diào)整時(shí)間增量。僅這一項(xiàng)功能，就使許多用戶得以執(zhí)行原本不可能完成的仿真。您可以滿懷信心地處理現(xiàn)實(shí)仿真，并確保滿足設(shè)計(jì)進(jìn)度要求。

由于 Abaqus 的多功能性和用戶定義的可擴(kuò)展性，研究機(jī)構(gòu)廣泛使用 Abaqus。但是，Abaqus 的巨大成功是建立在設(shè)計(jì)分析界對(duì)其作為通用分析工具的認(rèn)可之上的，它不僅為常規(guī)仿真提供了便利，而且極大地?cái)U(kuò)展了可能的仿真范圍。

Abaqus 的與眾不同之處在于它在解決最大、最復(fù)雜問題方面的成功記錄。如果您面對(duì)的是相對(duì)簡單的應(yīng)用，您會(huì)發(fā)現(xiàn)使用 Abaqus 是一種享受。如果您面對(duì)的是極具挑戰(zhàn)性的問題，您會(huì)發(fā)現(xiàn) Abaqus 是唯一能提供可靠答案的工具。

Abaqus/Standard

-Abaqus/Standard非常適合靜態(tài)、低速動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)傳輸應(yīng)用，它可在一次仿真中對(duì)模型進(jìn)行時(shí)域和頻域分析。Abaqus/Standard 可提供高度精確的應(yīng)力分析。

-Abaqus /Standard 可為 Abaqus/Explicit 仿真提供起點(diǎn)，也可根據(jù) Abaqus/Explicit 結(jié)果繼續(xù)進(jìn)行仿真。在 Abaqus/CAE 建模環(huán)境中支持預(yù)處理和后處理。

Abaqus/Explicit

Abaqus/Explicit 可通過有限元分析模擬短暫的瞬態(tài)動(dòng)態(tài)事件，如跌落測試或彈道事件。Abaqus/Explicit 能夠處理嚴(yán)重的非線性行為，因此非常適合模擬準(zhǔn)靜態(tài)事件，如吸能裝置的緩慢擠壓。

Abaqus/CAE

使用 Abaqus/CAE，您可以快速高效地創(chuàng)建、編輯、監(jiān)控、診斷和可視化高級(jí) Abaqus 分析。它支持交互式計(jì)算機(jī)輔助工程概念，如基于特征的參數(shù)建模、交互式和腳本操作。除了內(nèi)置的幾何體創(chuàng)建功能外，它還能與其他 CAD 環(huán)境連接，進(jìn)行幾何體和網(wǎng)格導(dǎo)入或模型同步。Abaqus/CAE 還提供全面的可視化選項(xiàng)，使用戶能夠解釋和交流任何 Abaqus 分析的結(jié)果。

系統(tǒng)要求

操作系統(tǒng)：服務(wù)器 2008 R2 SP1 / Windows 8.1 / 服務(wù)器 2012 R2 / Windows 10

最低要求

CPU：英特爾 x86-64 處理器

內(nèi)存：16GB RAM

圖形處理器：100% OpenGL 兼容顯卡

存儲(chǔ)空間：30GB 可用磁盤空間

高端服務(wù)器/工作站推薦

CPU：雙英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展（也稱為 "Skylake"）處理器

內(nèi)存：每個(gè) CPU 32- 64GB

圖形處理器：專用于 CAD/CAE 應(yīng)用程序的 NVIDIA Quadro 系列顯卡

存儲(chǔ)：可使用至少 500GB 硬盤驅(qū)動(dòng)器/SSD，但不是實(shí)現(xiàn)良好模擬性能的必要條件

 Abaqus 2024安裝教程

參考Abaqus 2023版本

注意事項(xiàng)：本教程將Abaqus安裝在D盤，具體安裝位置可以根據(jù)自己需求確定。

安裝之前請(qǐng)關(guān)閉電腦所有殺毒軟件和防火墻，并保證計(jì)算機(jī)名不是中文。 

1、首先創(chuàng)建一個(gè)用于Abaqus安裝的目錄

2、并相應(yīng)在該目錄下創(chuàng)建6個(gè)子文件夾：Commands、Documentation、Isight、Plugins、Products、Plugins

3、解壓安裝包，并將其中的“SolidSQUAD_License_Servers”文件夾復(fù)制到剛才創(chuàng)建的“Abaqus”文件夾內(nèi)

4、設(shè)置環(huán)境變量

變量名：NOLICENSECHECK

變量值：true

5、打開復(fù)制過來的“SolidSQUAD_License_Servers”文件夾，在“install_or_update.bat”上右擊以管理員身份運(yùn)行

6、看到提示“ALL done！ Enjoy”說明證書安裝成功，按任意鍵退出此頁面

7、安裝jdk_windows-x64 bin.exe

8、打開“DS.SIMULIA.Suite.Win64.iso”，找到“1”文件夾內(nèi)的“setup.exe”上右擊以管理員身份運(yùn)行

9、如圖所示選擇組件，即安裝幫助文件、主程序、Isight模塊，如果不知如何選擇，按照教程選擇即可。選擇好之后點(diǎn)擊“下一步”，并開始安裝

10、點(diǎn)擊“瀏覽”，選擇裝在后的文件夾“5”，并點(diǎn)擊“確定”，開始安裝幫助文檔

11、點(diǎn)擊“瀏覽”選擇自己創(chuàng)建的安裝位置下的“Documentation”文件夾，并點(diǎn)擊下一步

12、根據(jù)需要進(jìn)行選擇安裝

13、在跳出的選擇包絡(luò)體的窗口中，點(diǎn)擊“瀏覽”，選擇裝載后的文件夾“2”，并點(diǎn)擊確定，開始主程序的安裝

14、點(diǎn)擊“瀏覽”，選擇自己創(chuàng)建的安裝目錄下的“Products”文件夾，并點(diǎn)擊“下一步”

15、輸入：27800@計(jì)算機(jī)名，并點(diǎn)擊“下一步”

16、下面依次瀏覽選擇之前創(chuàng)建的“Commands”文件夾、“Temp”文件夾、“Plugins”文件夾，保持默認(rèn)，直到安裝結(jié)束

17、在跳出的選擇包絡(luò)體頁面，點(diǎn)“瀏覽”，選擇裝在后的文件夾“3”，并點(diǎn)擊“確定”

18、在跳出的頁面中點(diǎn)擊“瀏覽”，并選擇自己創(chuàng)建的安裝目錄下的“Isight”文件夾，并點(diǎn)擊“下一步”

19、在開始菜單中，找到Dassault開頭的文件夾，打開并右擊“Abaqus CAE”，點(diǎn)擊更多→打開文件位置

20、在打開的文件夾中右擊“Abaqus CAE”上右擊→發(fā)送到→桌面快捷方式

21、打開軟件，安裝成功！

Abaqus 2024新功能

按照官網(wǎng)公布，以下功能將有革新：

新功能整理

一：更大的革新-腳本

Abaqus Python Upgrade to Version 3.10.5

Abaqus2024版本開始支持python3.0，眾所周知py2.0與py3.0在語法上是有部分差異的，這意味著將來的二次開發(fā)腳本讀取、編寫和修改等要再熟悉一下py3.0了，除了獨(dú)立的python腳本以外，Abaqus/CAE和Abaqus/Viewer腳本編寫和插件也會(huì)受到影響，另外abaqus_v6.env環(huán)境文件是由python語言寫的，我們?cè)诟臅r(shí)可能也要注意語言版本不同問題。

當(dāng)然，Abaqus 2024正版軟件也提供了轉(zhuǎn)換應(yīng)用程序，用來轉(zhuǎn)換python2到3，但是機(jī)器式轉(zhuǎn)化可能存在不完全，我們?nèi)匀灰私鈖ython2和3的語法差別，然后人工檢查和修改。

二：Abaqus/CAE：

Render Styles in Plots for Continuum Particle Elements

后處理增加SPH粒子的渲染模式（線框、隱藏、填充、著色）。

Contact Mass Scaling

直接指定顯式接觸質(zhì)量縮放。

Channel and Hat Section Profiles

槽鋼和帽梁截面輪廓設(shè)定。

Beam Section Offset for *BEAM SECTION

支持梁截面偏移定義。

三：分析

Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) Adaptive Meshing Supports General Contact and Parallel Execution

ALE算法現(xiàn)已支持域級(jí)并行和通用接觸算法。

ALE自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)

Modeling Deterioration and Aging in Lithium Ion Batteries

Abaqus/Standard模塊可對(duì)鋰離子電池老化建模。

鋰電池老化

Modeling Solid Electrolytes and Solid-State Batteries

使用耦合的熱-電化學(xué)分析和完全耦合熱-電化學(xué)-結(jié)構(gòu)分析來模擬固體電解質(zhì)和固態(tài)電池。

固態(tài)電池模擬

Beam-to-Surface Submodeling

支持梁單元全局模型到實(shí)體單元子模型的直接過渡。

梁單元-實(shí)體單元子模型應(yīng)用

四：接觸

Edge-to-Edge Cohesive Contact with Circular Beams in Abaqus/Explicit

Abaqus/Explicit中梁單元2024版本支持通過Edge-to-Edge接觸設(shè)定粘性力學(xué)行為。

Realistic Contact Treatment of Beam Cross-Section Geometry in Abaqus/Explicit

Abaqus/Explicit接觸算法默認(rèn)考慮實(shí)際梁橫截面。

五：輸出

New Output Variables

新增了一部分變量輸出。

節(jié)點(diǎn)變量：

    STIFN

    VN

    VNSQ

    AVNSQ

    FEXT

    MEXT

結(jié)構(gòu)優(yōu)化變量：

    DISP_NORMAL_VAL