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Abaqus Multiphysics

作者 Jimmy · GitHub ↗ · v1.0.1 · MIT-0
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功能描述
Abaqus多物理场耦合分析技能。覆盖热-机、热-电、声-结构、CEL流体-结构、压电-机械、孔压-结构等耦合分析。
使用说明 (SKILL.md)

name: abaqus-multiphysics description: Abaqus多物理场耦合分析技能。覆盖热-机、热-电、声-结构、CEL流体-结构、压电-机械、孔压-结构等耦合分析。 metadata: openclaw: emoji: 🔬 version: 1.0.0 created: 2026-04-25 updated: 2026-04-25 domain: 有限元分析/多物理场耦合 tags:

  • multiphysics
  • coupled-analysis
  • thermal-mechanical
  • piezoelectric
  • acoustic

Abaqus多物理场分析技能

官方文档: https://www.3ds.com/products/simulia/abaqus/multiphysics 多物理场自1979年Abaqus V2起就是核心功能（Aqua模块）

技能描述

Abaqus Unified FEA提供完整的多物理场求解能力，包括顺序结果映射、全耦合求解和联合仿真三种方式。

三种耦合方式

1. 顺序结果映射 (Sequential Results Mapping)

  • 将上游模拟结果映射到Abaqus分析
  • 示例：将热分析的温度场映射到结构分析
  • 示例：将流体分析的压力场映射到结构分析
  • 特点：单向耦合，计算效率高

2. 全耦合求解 (Fully-Coupled Simulation)

  • 在同一个分析中同时求解多个物理场
  • 双向耦合：各物理场相互影响
  • 包括：热应力、热电化学-结构、声-结构、多孔介质渗流
  • 特点：精度高，计算量大

3. 联合仿真 (Co-Simulation)

  • Abaqus与外部求解器联合运行
  • 开放的联合仿真框架
  • 特点：灵活，可利用专用求解器

多物理场能力清单

1. 耦合欧拉-拉格朗日 (CEL)

  • 用途：结构-流体相互作用 (FSI)
  • 特点：在Abaqus内部同时求解，无需耦合多个软件
  • 应用：
    • 流体冲击固体
    • 液体晃动
    • 爆炸波与结构交互
  • 关键设置：
    • 欧拉域定义 (Eulerian Domain)
    • 材料在欧拉网格中的初始分布
    • CEL接触定义

2. 静压流体力 (Hydrostatic Fluid)

  • 用途：封闭气体/液体腔体的压力-体积关系
  • 应用：
    • 气球、气囊
    • 座椅坐垫
    • 运动鞋
    • 部分填充的容器
    • 空气弹簧
    • IV袋
  • 关键设置：
    • 定义流体腔 (Fluid Cavity)
    • 指定流体属性（气体/液体）
    • 压力-体积关系

3. 压电-机械耦合 (Piezoelectric-Mechanical)

  • 用途：电场与应变的双向耦合
  • 特点：电流引起应变（形状变化），应力引起电势变化
  • 应用：
    • 压电传感器
    • 压电执行器
    • 超声波换能器
  • 单元类型：压电耦合单元（带电势自由度）

4. 声-结构耦合 (Structural-Acoustic)

  • 用途：噪声传递、辐射、衰减或放大
  • 特点：在同一个有限元求解器中完成
  • 应用：
    • 结构噪声分析
    • 声学腔体
    • 隔声设计
  • Standard支持：耦合声-结构分析
  • Explicit支持：声学分析

5. 热-电耦合 (Thermal-Electric)

  • 用途：电流流动产生加热，加热改变电阻率
  • 特点：双向耦合
  • 应用：
    • 保险丝
    • 电气线路
    • 灯泡灯丝
    • 敏感电子器件
  • 关键设置：
    • 定义电导率随温度变化
    • 焦耳热 (Joule Heating)
    • 热-电耦合单元

6. 热-机耦合 (Thermal-Mechanical)

  • 用途：热应力分析
  • 耦合程度：
    • 单向：热分析 → 应力分析（简单热应力）
    • 双向：摩擦生热（制动系统）
    • 全耦合：温度-位移耦合（运动影响传热，传热影响运动）
  • 应用：
    • 热应力分析
    • 制动系统热分析
    • 焊接过程模拟
  • 关键设置：
    • 耦合温度-位移分析步 (*COUPLED TEMPERATURE-DISPLACEMENT)
    • 热膨胀系数
    • 热传导系数

7. 热-流-机耦合 (Thermal-Fluid-Mechanical)

  • 用途：湿热对产品性能的影响
  • 应用：
    • 电子组装中的湿气积累
    • 注塑成型中的塑料流动
    • 复合材料固化过程
  • 关键设置：
    • 湿热耦合分析步
    • 材料湿热参数

8. 孔压-结构耦合 (Structural-Pore Pressure)

  • 用途：土体在载荷下的水土相互作用
  • 特点：复杂耦合，需要高级方法
  • 应用：
    • 土力学分析
    • 地基沉降
    • 渗流分析
  • 单元类型：孔压-应力耦合单元（带孔压自由度8）
  • 关键设置：
    • 渗透系数
    • 孔隙比
    • 初始孔压分布

建模要点

通用流程

  1. 定义所有物理场的材料属性
  2. 选择耦合分析步
  3. 设置耦合边界条件
  4. 定义场间交互
  5. 验证单向/双向耦合的必要性

材料属性要求

每种耦合分析需要定义对应的材料参数：

耦合类型 需要的材料参数
热-机 热膨胀系数、导热系数、比热容
热-电 电导率、塞贝克系数
声-结构 声速、密度、体积模量
压电-机械 压电常数、介电常数、弹性常数
孔压-结构 渗透系数、孔隙比、Biot系数
CEL 状态方程、粘度

常见问题与解决

问题1：耦合分析不收敛

  • 原因：多物理场耦合增加了非线性
  • 解决：
    • 减小初始增量步
    • 使用更严格的收敛准则
    • 先做单向耦合验证

问题2：计算时间过长

  • 原因：全耦合求解计算量大
  • 解决：
    • 评估是否真的需要双向耦合
    • 使用顺序映射代替全耦合（如果单向耦合足够）
    • 增加并行计算资源

问题3：结果不物理

  • 原因：耦合参数设置错误
  • 解决：
    • 检查单位一致性
    • 验证材料参数
    • 与简化解析解对比

参考资源

安全使用建议
This skill appears to be a safe, read-only knowledge/reference pack for Abaqus multiphysics usage. It does not install code or ask for secrets. Before relying on it, note the source is unknown and there is no homepage—treat the content as guidance only and cross-check critical procedure or parameter values against official Abaqus documentation or your licensed support. If a future version asks to run local Abaqus commands, supply files, or requests credentials, stop and re-evaluate because that would change the risk profile.
功能分析
Type: OpenClaw Skill Name: abaqus-multiphysics Version: 1.0.1 The skill bundle contains purely informational documentation and reference material for Abaqus Multiphysics analysis. It describes simulation methods, material properties, and troubleshooting steps without any executable code, shell commands, or suspicious instructions. All external links point to legitimate official documentation (3ds.com), and there are no indicators of data exfiltration or prompt injection.
能力评估
✓ Purpose & Capability
The name/description (Abaqus multiphysics) matches the SKILL.md content: detailed guidance about coupled analyses in Abaqus. There are no unrelated requirements (no env vars, binaries, or installs).
✓ Instruction Scope
SKILL.md is pure documentation and modeling guidance (coupling approaches, settings, troubleshooting). It does not instruct the agent to read system files, access environment variables, call external endpoints, or execute commands.
✓ Install Mechanism
No install spec and no code files are present. The skill is instruction-only, so nothing is written to disk or downloaded during install.
✓ Credentials
The skill declares no required environment variables, credentials, or config paths, which is proportional for a documentation/reference skill.
✓ Persistence & Privilege
always is false and the skill does not request persistent or elevated privileges. Autonomous invocation is allowed by default but is not combined with other concerning permissions.
如何使用
  1. 确保已安装 OpenClaw（本地或 Docker 部署）
  2. 在对话框中输入安装命令：/install abaqus-multiphysics
  3. 安装完成后，直接呼叫该 Skill 的名称或使用 /abaqus-multiphysics 触发
  4. 根据 Skill 的参数说明提供必要输入，即可获得结构化输出
版本历史
v1.0.1
Abaqus多物理场耦合分析技能：CEL/热-电/声-结构/压电/孔压/流体腔
v1.0.0
新增多物理场耦合分析技能，覆盖CEL/热-机/热-电/声-结构/压电/孔压/流体腔
元数据
Slug abaqus-multiphysics
版本 1.0.1
许可证 MIT-0
累计安装 0
当前安装数 0
历史版本数 2
常见问题

Abaqus Multiphysics 是什么？

Abaqus多物理场耦合分析技能。覆盖热-机、热-电、声-结构、CEL流体-结构、压电-机械、孔压-结构等耦合分析。 它是一个面向 Claude Code / OpenClaw 的 AI Agent Skill 插件，目前累计下载 79 次。

如何安装 Abaqus Multiphysics？

在 OpenClaw 或 Claude Code 对话框中运行命令「/install abaqus-multiphysics」即可一键安装，无需额外配置。

Abaqus Multiphysics 是免费的吗？

是的，Abaqus Multiphysics 完全免费，采用 MIT-0 许可证，可自由下载、安装和使用。

Abaqus Multiphysics 支持哪些平台？

Abaqus Multiphysics 跨平台运行，可在任意部署了 OpenClaw / Claude Code 的环境中使用（cross-platform）。

谁开发了 Abaqus Multiphysics？

由 Jimmy（@jijinbao-code）开发并维护，当前版本 v1.0.1。

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