ABAQUS被广泛地认为是功能最强的有限元软件，可以分析复杂的固体力学结构力学系统，特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。ABAQUS不但可以做单一零件的力学和多物理场的分析，同时还可以做系统级的分析和研究。ABAQUS的系统级分析的特点相对于其他的分析软件来说是独一无二的。由于ABAQUS优秀的分析能力和模拟复杂系统的可靠性使得ABAQUS被各国的工业和研究中被广泛的采用。ABAQUS产品在大量的高科技产品研究中都发挥着巨大的作用。以下是ABAQUS在全球范围内一些行业的典型用户：

ABAQUS是一套功能强大的模拟工程的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。ABAQUS包括一个十分丰富的、可模拟任意实际形状的单元库。并与之对应拥有各种类型的材料模型库，可以模拟大多数典型工程材料的性能，其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩高弹性的泡沫材料以及类似于土和岩石等地质材料。作为通用的模拟计算工具，ABAQUS能解决结构（应力/位移）的许多问题。它可以模拟各种领域的问题，例如热传导、质量扩散、电子部分的热控制（热电耦合分析）、声学分析、岩土力学分析（流体渗透/应力耦合分析）及压电介质分析。

ABAQUS为用户提供广泛的分析功能，且使用简单。大量的复杂问题可以通过选项块的不同组合很容易的模拟出来。例如，对于复杂多构件问题的模拟是通过把定义每一构件的几何尺寸的选项块与相应的材料性质选项块结合起来。在大部分模拟中，甚至高度非线性问题，用户只需提供一些工程数据，像结构的几何形状、材料性质、边界条件及载荷工况。在一个非线性分析中，ABAQUS能自动选择相应载荷增量和收敛限度。它不仅能够选择合适的收敛参数，而且能连续调节参数以保证在分析过程中有效地得到精确解。用户通过准确的定义参数就能很好的控制数值计算结果。

ABAQUS有两个主求解器模块—ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit。ABAQUS还包含一个全面支持求解器的图形用户界面，即人机交互前后处理模块—ABAQUS/CAE。ABAQUS对某些特殊问题还提供了专用模块来加以解决。

ABAQUS具有极其强大的分析功能，简要介绍包括如下方面：

◆   静态应力/位移分析
       包括线性，材料和几何非线性，以及结构断裂分析等

◆   动态分析

       包括结构固有频率的提取，瞬态响应分析，稳态响应分析，以及随机响应分析等

◆   粘弹性/粘塑性响应分析

       粘弹性/粘塑性材料结构的响应分析

◆   热传导分析
       传导，辐射和对流的瞬态或稳态分析

◆   质量扩散分析
       静水压力造成的质量扩散和渗流分析等

◆   耦合分析
       热/力耦合，热/电耦合，压/电耦合，流/力耦合，声/力耦合等

        ◆   非线性动态应力/位移分析

               可以模拟各种随时间变化的大位移、接触分析等

        ◆   瞬态温度/位移耦合分析

               解决力学和热响应及其耦合问题

◆   准静态分析
       应用显式积分方法求解静态和冲压等准静态问题

◆   退火成型过程分析
       可以对材料退火热处理过程进行模拟

◆   海洋工程结构分析
       对海洋工程的特殊载荷如流载荷、浮力、惯性力等进行模拟
       对海洋工程的特殊结构如锚链、管道、电缆等进行模拟
       对海洋工程的特殊的连接，如土壤/管柱连接、锚链/海床摩擦、管道/管道相对滑动等进行模拟

◆   水下冲击分析
       对冲击载荷作用下的水下结构进行分析

◆   柔体多体动力学分析

       对机构的运动情况进行分析，并和有限元功能结合进行结构和机械的耦合分析，并可以考虑机构运动中的接触

       和摩擦

◆   疲劳分析
       根据结构和材料的受载情况统计进行生存力分析和疲劳寿命预估

◆   设计灵敏度分析
       对结构参数进行灵敏度分析并据此进行结构的优化设计

       ABAQUS软件除具有上述常规和特殊的分析功能外，在材料模型，单元，载荷、约束及连接等方面也功能强大并各具特点：

◆   材料模型
       定义了多种材料本构关系及失效准则模型，包括：

— 弹性：
线弹性，可以定义材料的模量、泊松比等弹性特性
正交各向异性，具有多种典型失效理论，用于复合材料结构分析
多孔结构弹性，用于模拟土壤和可挤压泡沫的弹性行为
亚弹性，可以考虑应变对模量的影响
超弹性，可以模拟橡胶类材料的大应变影响
粘弹性，时域和频域的粘弹性材料模型

— 塑性：
金属塑性，符合Mises屈服准则的各向同性和遵循Hill准则的各向异性塑性模型
铸铁塑性，拉伸为Rankine屈服准则，压缩为Mises屈服准则
蠕变，考虑时间硬化和应变硬化定律的各向同性和各向异性蠕变模型
扩展的Druker-Prager模型，适合于沙土等粒状材料的不相关流动的模拟
Capped Drucker-Prager模型，适合于地质、隧道挖掘等领域
Cam-Clay模型，适合于粘土类土壤材料的模拟
Mohr-Coulomb模型，这种模型与Capped Druker-Prager模型类似，但可以考虑不光滑小表面情况
泡沫材料模型，可以模拟高度挤压材料，可应用于消费品包装、及车辆安全装置等领域

混凝土材料模型，这种模型包含了混凝土弹塑性破坏理论

渗透性材料模型，提供了依赖于孔隙比率、饱和度和流速的各向同性和各向异性材料的渗透性模型。

— 其它材料特性：
包括密度、热膨胀特性、热传导率和导电率、比热、压电特性、阻尼以及用户自定义材料特性等

◆   单元库
       ABAQUS包括内容丰富的单元库，单元种类多达562种。它们可以分为8个大类，称为单元族，包括：
             — 实体单元
             — 壳单元
             — 薄膜单元
             — 梁单元
             — 杆单元
             — 刚体元
             — 连接元
             — 无限元

ABAQUS还包括其中针对特殊问题构建的特种单元如针对钢筋混凝土结构或轮胎结构的加强筋单元（*Rebar）、针对海洋工程结构的土壤/管柱连接单元（*Pipe-Soil）和锚链单元(*Drag Chain)，还有专门的垫圈单元和空气单元等特殊的单元等，这些单元对解决各行业领域的具体问题非常有效。
　 另外，用户还可以通过用户子程序自定义单元种类。
　 对ABAQUS进行二次开发也极为方便，ABAQUS支持FORTRAN或VC++来二次开发。

◆   载荷、约束及连接

— 载荷
载荷包括均匀体力、不均匀体力、均匀压力、不均匀压力、静水压力、旋转加速度、离心载荷、弹性基础，伴随力效应，集中力和弯矩，温度和其他场变量，速度和加速度等。

— 约束
除常规的约束外，还提供线性和非线性的多点约束(MPC)，包括刚性链、刚性梁、壳体/固体连接、循环对称约束和运动耦合等。

— 连接

ABAQUS强大的接触对定义与分析功能为管接头接触密封分析，铰链连接分析，壳体密封分析等带来极大的便利。

◆ Abaqus在航空航天中的应用

◆ Abaqus在汽车行业的应用

◆ Abaqus在电子领域的应用

◆ Abaqus在石化行业的应用

◆ Abaqus在船舶行业的应用

◆ Abaqus在土木行业的应用

◆ Abaqus在其他行业的应用

◆    ABAQUS/Standard（隐式求解器）

ABAQUS/Standard是一个通用分析模块，它能够求解广泛的线性和非线性问题，包括结构的静态、动态、热和电反应等。对于通常同时发生作用的几何、材料和接触非线性采用自动控制技术处理。ABAQUS拥有CAE工业领域最为广泛的材料模型，它可以模拟绝大部分工程材料的线性和非线性行为，而且任何一种材料都可以和任何一种单元或复合材料的层一起用于任何合适的分析类型。

ABAQUS/Standard使各种线性和非线性工程模拟能够有效、精确、可靠地实现。广泛的分析能力、优越的性能、完备的用户指南、高质量一流的技术支持使ABAQUS/Standard成为分析许多工程问题的有效工具。此外， ABAQUS/CAE建模环境支持ABAQUS/Standard的所有常用的前、后处理需求。此外，许多常见的建模前后处理软件都支持ABAQUS/Standard。

ABAQUS/Standard提供各类型的分析程序，从常见的线性问题分析到复杂多步非线性问题都能高效、可靠地解决。分析程序的丰富多样性使运用变得十分方便，一个单一的模拟可以包括多种分析类型。例如，可以包括一个非线性静态分析，接着进行非线性动态分析或者一系列线性摄动分析来获得在初始预应力状态下结构的固有频率和微振动响应。

ABAQUS/Standard还提供了模拟多步骤分析的能力，比如那些在组装和生产过程中碰到的操作：在很多步骤中，引入新组件或将现有组件移除。恰当的结合使用ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit对一个操作中的不同步骤模拟，可以进一步增强该功能。在此一个分析的特定步骤的结果会被自动地传递到后面的分析里。   

ABAQUS/Standard可以模拟大量的物理现象，例如除了应力/位移分析之外还有：热传导，质量扩散，和声学现象。

不同物理现象间的相互作用，如热固耦合，热电耦合，压电耦合，多孔介质的流固耦合，压力作用下的流体和结构耦合，声固耦合等分析，也能够进行模拟。对于以上或其它非线性分析，ABAQUS/Standard会自动调整收敛准则和时间步长来确保解的精确性。 

◆    ABAQUS/Explicit（显式求解器）

ABAQUS/Explicit是利用对事件变化的显示积分求解动态有限元方程。该模块适合于分析向冲击和爆炸这样短暂、瞬时的动态事件，对高度非线性问题也非常有效，包括模拟加工成形过程中改变接触条件的问题。以上两种分析模块输入文件的基本格式是相同的，他们的输出是相似的。

ABAQUS/Explicit（显式积分）为模拟广泛的动力学问题和准静态问题提供精确、强大和高效的有限元求解技术。ABAQUS/Explicit（显式积分）与ABAQUS/Standard（通用程序）配合使用可以大大拓展ABAQUS的分析功能。ABAQUS/Explicit以其先进的技术，优越的品质，强大的功能，完善的售后服务和完备的帮助手册赢得广大用户的青睐。ABAQUS/Explicit为有限元分析提供了一个高级平台，能帮助您在最短的时间内进行最优秀的分析。ABAQUS/CAE建模环境支持ABAQUS/Explicit的所有常用的前、后处理需求。此外，许多常见的建模前后处理软件都支持ABAQUS/Explicit。

ABAQUS/Explicit适用于模拟高度非线性动力学和准静态分析（可以考虑绝热效应）、完全耦合瞬态温度－位移分析、声固耦合分析；还可以进行退火过程模拟，从而适用于多步骤成形的模拟。

ABAQUS/Explicit特别适用于分析瞬态动力学问题，例如：手机和其他电子产品的跌落实验、弹道冲击和汽车子系统的冲击等。基于表面的流体空腔可用于模拟填充了流体或气体的结构，包括结构变形与内部液体或气体压力的耦合分析，如安全气囊展开分析。

ABAQUS/Explicit高效处理接触问题和其他非线性问题的能力使之成为求解许多非线性准静态问题的有效工具，如制造过程（如高温金属轧制和钣金冲压）和能量吸收装置缓慢挤压过程的模拟。

ABAQUS/Explicit中的自适应网格功能使之能够模拟大量材料发生严重变形的问题，例如金属成形问题。使用任意的拉格朗日欧拉（ALE）算法，网格的移动独立于其所属的材料，从而在整个变形过程中保持高质量的网格，并和初始网格有一致的拓扑结构。欧拉网格域适用于模拟材料在固定网格中的流动，该功能对稳态成形问题特别有效，例如挤压成形。

声学功能提供瞬态声固耦合分析，例如潜水艇在冲击载荷作用下的响应分析以及冲击载荷在水下传播的分析。声学分析的功能与模拟气泡载荷、流体的空化和有无海床对液体表面的影响等功能有机结合，使ABAQUS/Explicit成为水下爆炸分析中最全面和精确的有限元工具。

◆    ABAQUS/CAE（前后处理）

ABAQUS/CAE是ABAQUS有限元分析的前后处理模块，也是建模，分析和仿真的人机交互平台。该模块根据结构的几何图形生成网格，将材料和截面的特性被分配到网格上，并施加载荷和边界条件。该模块可以进一步将生成的模型投入到后台的分析模块运行，对运行情况进行监测，并对计算结果进行后处理。ABAQUS/CAE的后处理支持ABAQUS分析模块的所有功能，并且对计算结果的描述和解释提供了范围很广的选择，除了通常的云图，等值线和动画显示之外，还可以用列表，曲线等其他常用工具的来完成工程显示。该模块的许多独特功能与特点，例如CAD建模方式、参数化建模、适应设计者要求的数据管理系统等极大的方便了ABAQUS的使用者。

ABAQUS/CAE使您能够快速有效地创建、编辑、监控、诊断和后处理先进的ABAQUS分析。ABAQUS/CAE将建模、分析、工作管理以及结果显示集成于一个一致的、使用方便的环境中，这使得初学者易于学习而经验丰富的用户工作效率会更高。对工程专家而言，由于各种熟悉的建模概念的使用，例如基于特征的参数化建模，ABAQUS/CAE成为一个先进和高效的前后处理器。利用公开发布的用户自定义工具包，ABAQUS/CAE提供强大的流程自动化解决方案，这使得有限元专家能够将已经成熟的分析流程向单位里更广泛的工程人员里推广。

ABAQUS/CAE允许ABAQUS的分析特性，例如：材料性质、加载过程、分析类型等定义在几何模型上。在分析工作被创建以后，这些特性将随之映射到有限元网格里去。这些特性拥有参数化的特征，因此在被修改后仍然存在。举例而言，如果部件的一个特征被修改并且重建，则所有的分析特性将自动地再分配到这个修改的部件上。分析特性也能直接运用于导入的网格，这就使得用户可以最大限度地灵活处理同时包括几何体和网格体的混合模型。

◆    ABAQUS for CATIA V5

ABAQUS for CATIA V5产品为用户提供了完全集成在CATIA V5的使用环境中，采用功能强大的ABAQUS求解器进行非线性有限元分析的功能。

CATIA V5的几何建模功能在业内有着良好的声誉，其三维复杂图形的处理能力更是灵活强大。ABAQUS for CATIA V5 基于CATIA V5的框架内增加了两个ABAQUS的求解分析平台：结构分析和热分析。用户在CATIA V5的操作界面下进行几何建模，模型中的点、面和体成为分析模型的一部分来施加载荷、边界条件和接触定义。这样CATIA的模型同时成为ABAQUS的模型，CAD和FEA工程师无需脱离CATIA的界面就可以运用ABAQUS强大的非线性有限元分析功能，计算得到的结果文件也可以在CATIA中查看。

同时，ABAQUS for CATIA V5还为用户提供了随机帮助文档，用户可以根据帮助文档提供的技术细节为线性或非线性分析创建合适的有限元模型。

用户前期需要具备的知识包括结构分析的基本概念和CATIA V5的基础建模知识，如有限元的基本概念，部件、装配件的概念和基本的点、线、面操作技能。

◆    Fe-safe

Fe-safe模块的一系列功能可以在ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit上应用。它的目的是通过疲劳分析预测部件和系统的寿命。

◆    ABAQUS-Aqua

ABAQUS/Aqua 拓展了 ABAQUS/Standard 在海洋工程中的应用。它包括海洋平台导管架和立管的分析、 J 形管的拖曳模拟、底部弯曲计算和漂浮结构的研究。结构可以承受由稳定流和波效应引起的拖曳力、浮力和流体惯性载荷。还可以为自由水面以上的结构施加风载。ABAQUS/Aqua 与 ABAQUS/Standard 其他的功能兼容，同时可以考虑静力、动力或频率分析中的线性和非线性效应。

◆    ABAQUS-Design

ABAQUS/Design 拓展了 ABAQUS/Standard 在设计敏感性分析（ DSA ）中的应用。设计敏感性，即设计参数与设计响应的梯度，有益于理解设计行为和预计设计变化的影响。对于基于梯度的优化设计，设计敏感性分析可以为 "instant re- analysis" 或 v 设计提供依据。

在静态分析或频率提取分析中， ABAQUS/Design 可以计算结构对于形状和材料参数的敏感性。敏感性分析使用半解析方法，因此不需要附加的总体刚度矩阵分解。在单元级别进行数值差分，默认情况下自动选择所需的小扰动，以达到足够的精度。
    设计敏感性分析可以用于分析以下设计响应，比如：位移、应力和应变（包括主值和不变量）、反力、单元体积、接触压力和特征频率。
    设计参数，如弹性或超弹性材料属性、定向、结点坐标、截面属性和横向剪切刚度等，将显著的影响实体、壳、薄膜、梁和桁架单元的响应。在大位移分析的敏感性计算中，可以考虑非线性几何效应。模型可以包含较小的有限滑动接触，其中摩擦系数可以同设计参数相关。敏感性分析可以被重启动。

默认的敏感性算法可以精确的计算敏感性，而不需要用户指定任何的控制数据。用户可以直接指定数值差分方法（向前或中心差分）和参数扰动的大小，在半解析的设计敏感性分析方法的求解精度和求解费用之间权衡。

ABAQUS/Design 提供全量的和增量的设计敏感性分析公式。增量公式设合于分析路径相关的解。设计敏感性分析的结果可以利用 ABAQUS/Viewer 查看。比如，可以绘制位移或应力的敏感性云图。还可以用编程的方式访问敏感性分析的结果。