ABAQUS/CAE 通过交互功能，完美地集成了前后处理和求解功能，是用户最常使用的模块。本节主要介绍ABAQUS/CAE的功能模块及应用等重点基础知识。

启动CAE有两种方式：

（1）开始菜单启动，执行【开始】/【所有程序】/【Abaqus 6.14-1】/【Abaqus CAE】命令。

（2）命令启动，在命令行窗口键入abaqus cae。

提示：

执行【开始】/【所有程序】/【Abaqus 6.14-1】/【Abaqus Command】命令可调出ABAQUS的命令窗口。在命令窗口界面下可通过ABAQUS自带的各项命令执行相应功能。用户可输入abaqus help查看所有自带命令及输入格式。

当CAE启动后，会出现Start Session（开始任务）对话框，如图1-2所示。对话框中选项的含义如下。

Create Model Database：建立一个新的模型。模型类别可以是 Standard/Explicit、CFD 流体模型或Electromagnetic电磁模型。该选项与进入ABAQUS界面后执行【File】/【New Model Database】命令等价。

Open Database：打开一个已有的模型或计算结果数据库文件。该选项与进入 ABAQUS 界面后执行【File】/【Open】命令等价。

Run Script：运行一个包含ABAQUS/CAE命令的脚本文件。脚本文件的后缀名为.py，由python语言编写，通过脚本语言可控制ABAQUS的建模。该选项与进入ABAQUS界面后执行【File】 / 【Run Script】命令等价。

Start Tutorial：从帮助文档中启动辅助教程。该选项与进入ABAQUS界面后执行【Help】/【Getting Started】命令等价。

Recent Files：打开最近使用的模型数据或输出数据文件。该选项与进入ABAQUS界面后执行【File】/【Recent Files】命令等价。

图1-2 Start Session对话框

ABAQUS/CAE主界面构成如图1-3所示，各构件的含义及作用简要解释如下。

标题栏（Title Bar）：标题栏显示了当前ABAQUS/CAE版本和模型数据库名称。

菜单栏（Menu Bar）：菜单栏中包含了所有可用的菜单，通过菜单可以调用ABAQUS/CAE的所有功能。菜单栏的具体内容取决于当前的功能模块。

工具栏（Toolbar）：工具栏提供了菜单功能的快捷访问方式。

提示：

工具栏上的图标显示可通过菜单【View】/【Toolbars】改变。

环境栏（Context Bar）：ABAQUS/CAE分为10个功能模块，每个模块可实现相应的功能，如设置接触的模块，设置荷载和边界条件的模块等。用户可以通过环境栏的模块（Module）下拉列表在不同的模块之间切换。环境栏上的其他项则提供了与当前模块有关的功能。

模型树（Model Tree）：模型树可使用户清晰地了解当前模型的构成，并且通过模型树功能可以对ABAQUS模型进行操作、创建/修改、交互查询，使用其可以实现菜单栏、工具栏和环境栏中的绝大多数功能。

结果树（Results Tree）：结果树使用户能很方便地进行后处理管理，使用其可以实现可视化（Visualization）功能模块中菜单栏、工具栏和环境栏的绝大多数功能。

提示：

（1）通过Ctrl+T或者执行【View】/【Show Model Tree】命令可以显示或者隐藏模型树或结果树。

（2）在模型树或结果树中的各选项上单击鼠标右键可以调出相应的功能菜单工具箱区（Toolbox Area）：当用户进入某一模块之后，工具箱区会显示与当前模块相对应的工具图标。通过这些工具图标，用户可以快速调用当前模块的大部分功能。。

提示：

（1）将鼠标在图标上略作停留，即有操作提示说明。

（2）一些图标的右下角有黑色小三角标记，在这些图标上按住鼠标左键会显示隐藏的工具图标。

画布和作图区（Canvas and Drawing Area）：该区域可视为一个无限大的作图区域，用户可以在其中布置图形窗（Viewport）。

图形窗（Viewport）：图形窗用于显示用户的模型。

图1-3 ABAQUS/CAE主界面的构成

提示区（Prompt Area）：在用户进行某一具体操作时，提示区中会显示相应的信息，指导用户进行下一步操作。

信息区（Message Area）：信息区中会显示状态信息和警告，信息区的大小可以通过拖动顶边进行调整。

命令行接口（Command Line Interface）：利用ABAQUS/CAE内置的Python编译器，用户可以使用命令行接口键入Python命令和数学计算表达式。

注意：

信息区和命令行接口（Command Line Interface）共享同一位置，ABAQUS/CAE默认显示信息区，可单击信息区左下角的选项卡图标和在两者之间进行切换。

ABAQUS/CAE中的大部分操作都可通过鼠标进行，了解鼠标使用的规则是十分必要的。

1.鼠标左键

鼠标左键用于选择图形窗中的实体、展开折叠菜单和选择菜单中的具体命令。本书中如无特殊说明，“单击”“选择”和“拖曳”操作均指鼠标左键。

同时按住Ctrl+Alt+鼠标左键，可旋转模型，功能与单击工具栏中的按钮相同。

提示：

在选择图形窗中的实体时，单击只能选择一个实体，Shift+单击可选择多个实体，Ctrl+单击为取消选中实体。

2.鼠标中键（滚轮）

在图形窗中单击鼠标中键（滚轮）意味着用户已经完成了当前任务。例如，当要创建一个集合时，提示区会提示用户在屏幕上选择相应的实体，当选择结束后，单击鼠标中键（滚轮）意味着选择已经结束。其实质上与提示区显示的默认选项功能是一致的。如图1-4所示，此时单击提示区的【Done】按钮与单击鼠标中键是一样的。

同时按住Ctrl+Alt+鼠标中键，可平移模型，功能与单击工具栏中的按钮相同。

提示：

如果鼠标中键为滚轮，在图形窗向上滚动滚轮可以缩小实体的显示比例，向下滚动为放大实体。

图1-4 提示区中的按钮示例

3.鼠标右键

单击鼠标右键将显示与当前操作有关的弹出式菜单，如在选择实体时，在图形窗单击鼠标右键会弹出图1-5所示的菜单。

同时按住Ctrl+Alt+鼠标右键，可缩放模型，功能与单击工具栏中的按钮相同。

图1-5 右键弹出菜单示例

在前、后处理及运算过程中，ABAQUS会产生一系列的文件，下面对常见的几种文件格式进行介绍。

1..rpy文件

在ABAQUS/CAE建模过程中，ABAQUS会自动生成abaqus.rpy文件，该文件中包含了CAE建模过程中的所有命令。如果一个目录下已经存在rpy 文件，ABAQUS 会自动增加一个数字后缀加以区别，如abaqus.rpy.1、abaqus.rpy.2等。

提示：

rpy文件中包含了用Python语言表达的建模命令，用户可用文本编辑器打开rpy文件，了解学习Python相关命令。

2..cae文件

当用户保存当前模型后，ABAQUS会产生cae文件，其包含了模型几何形状、材料特性、荷载条件、边界条件、网格划分等一系列数据。

3..jnl文件

jnl文件与rpy文件类似，也包含了建模命令，但其只保存存过盘的命令。如果建模过程中改变了模型的尺寸，rpy文件会记录所有的操作，而jnl文件只会保留最终数据。如果由于某种原因，模型数据库cae文件丢失，用户可在ABAQUS命令行接口输入以下命令重新建模：

abaqus cae recover=model_database_name.jnl（model_database_name是文件名）

用户也可执行【File】/【Run Script】命令，将文件类型选为所有，找到相应的jnl文件，单击【OK】按钮后重新生成模型数据库（见图1-6）。将jnl后缀改成py即为脚本文件。

提示：

【File】/【Run Script】命令也可执行.py和.rpy脚本文件。

图1-6 运行脚本文件

4..inp文件

inp是ABAQUS的计算输入文件，又称任务文件，可以用记事本、写字板或UltraEdit等文本编辑工具打开。它包含了计算所需的所有信息，可以由ABAQUS/CAE生成，也可以由用户按照规定格式直接编写。

提示：

（1）原先老版本中初始应力定义、模型等生死功能需要用户修改inp文件，而ABAQUS 6.14-1中的CAE对命令的支持更丰富，相关功能可直接在CAE中实现。

（2）建议用户通过执行【Model】/【Edit Keywords】命令修改inp文件，以免与CAE的操作发生冲突，也利于后续修改。

如图1-7所示，ABAQUS的输入inp文件分为两个不同的部分：第一部分是模型数据（Model data），其中包括了定义分析所需的各种信息，如单元数据、节点数据和材料数据等；第二部分包括定义分析计算所需的计算过程（History data）。这两部分都由一系列的选项块组成，每个选项块由关键字行（Keyword line）开始，其后跟随一行或多行的数据行（Data line）。关键字行和数据行的编写注意事项简要总结如下。

（1）关键字行以星号（*）开始。如*Node是设置节点坐标的关键字，*Material是设置材料的关键字。

（2）关键字后通常会跟随一些参数，在关键字和参数之间必须用逗号（，）分隔，不同的参数之间也应用逗号分隔。

（3）ABAQUS会忽略关键字行中的空格。

（4）包括空格在内，每个关键字行不能超过256个字符。

（5）关键字行对字母大小写无限制。

（6）如果参数需要赋值，需用等号（=）将参数和数值联系起来，如*Element，Type=C3D8 表示定义的是三维八节点单元。

（7）若一行参数过多，可在句末用逗号（，）标识，ABAQUS会将下一行作为继续行。

（8）某些关键字必须和其他关键字联合使用，如表示材料为弹性材料的关键字*Elastic 必须在定义材料的关键字*Material的后续行中使用。

（9）以两个星号（**）开头的行为注释行。

（10）包括空格在内，每个数据行不能超过256个字符。

（11）数据行的具体要求和关键字有关，不同的关键字有不同的要求，用户可以参照ABAQUS帮助手册。

（12）数据行为关键字提供的相应数据，应紧跟在关键字行之后。

（13）数据之间应用逗号（，）分隔，若省略相邻两个逗号之间的数据，则意味着相应的参数为空值。对于没有默认值的参数，ABAQUS会自动令其等于0。

（14）浮点数据最多可为20位，包含符号、小数点和指数表示法的符号等。整型数据最大可为9位。字符型数据最多可有80个字符，不分大小写。

图1-7 inp输入文件示例

提示：

用户可通过执行【File】/【Input】/【Model】命令，将已有的inp文件导入ABAQUS/CAE。

5..dat文件

dat 文件通常包含了模型数据的检查信息，如边界条件设置有无重叠、网格质量是否满足要求、问题的计算规模、调用的内存大小等。

6..msg文件

msg文件包含了计算过程中的非常有用的信息，如各分析步的非线性计算收敛标准，各增量步的步长、迭代次数、迭代过程等。通过msg文件，用户可以了解运算中不收敛的因素，可做出相应的调整。

7..sta文件

sta文件是状态文件。该文件包含了各增量步的概要信息，如当前分析步、当前增量步、当前增量步长、迭代次数等。在计算过程中打开该文件可以知道计算进度。

提示：

前处理出错检查dat文件，计算不收敛检查msg文件，计算进度总结汇总于sta文件，这3个文件都可以用记事本、写字板或UltraEdit等文本编辑工具打开。

8..odb文件

odb 是 ABAQUS 的计算结果数据库文件，用户可控制写入到数据库文件的结果，如单元的应力、节点的位移等，数据库的名称与提交的inp任务文件名一致。odb文件可以由ABAQUS/CAE或ABAQUS/Viewer打开。已有odb数据库的网格可利用【File】/【Input】/【Model】命令导入CAE。

9..fil文件

fil文件是ABAQUS的二进制格式计算结果文件，具体包含的结果数据同样可由用户自主控制。ABAQUS用特定的格式对其进行读写操作，用户可以通过ABAQUS提供的实用程序（utility routines）获得相关信息。fil文件也可供Patran、FE-SAFE等第三方软件读取。