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Abaqus基本操作中文教程

Abaqus基本操作中文教程目录1 Abaqus 软件基本操作 ....................常用的快捷键 ..........................单位的一致性 ..........................分析流程九步走 .......................几何建模(Part) .....................属性设置(Property) ...................建立装配体(Assembly) ...................定义分析步(Step) ...................相互作用(In teracti on................ )载荷边界(Load) .....................划分网格(Mesh) ..................作业(Job) ......................可视化(Visualization ).................1 Abaqus软件基本操作常用的快捷键「旋转模型一Ctrl+Alt+ 鼠标左键于平移模型一Ctrl+Alt+鼠标中键" 缩放模型一Ctrl+Alt+ 鼠标右键单位的一致性CAE软件其实是数值计算软件,没有单位的概念,常用的国际单位制如下表1所示,建议采用SI (mm)进行建模。

国际单位制 SI (m) SI (mm) 「长度m mm力 N N 质量 kg t 时间 ss应力 2Pa (N/m )2MPa (N/mm)质量密度 kg/m 33t/mm 加速度m/s 2mm/s例如,模型的材料为钢材,采用国际单位制SI (m )时,弹性模量为m,重力加速度m/s 2,密度为7850 kg/m 3,应力Pa;采用国际单位制SI (mm ) 时,弹性模量为 口金 重力加速度 9800 mm/s 2,密度为7850e-12??T/mm 5, 应力MPa分析流程九步走几何建模(Part 属性设置(Property ) 建立装配体(Assembly ) T 定义分析步(Step ) T 相互作用 (Interaction )宀载荷边界(Load )T 划分网格(Mesh )T 作业(Job )T 可视化(Visualization)' 以上给出的是软件 !常规的建模和分析的流程,用户可以根据自己 ;的建模习惯进行调整。

I 另外,草图模块可以进 !行参数化建模,建议用 」户可以参考相关资料进---几何建模(Part ) 关键步骤的介绍:部件(Part )导入Pro/E 等CAD 软件建好的模型后,另存成 iges 、sat 、step 等格式; 然后导入Abaqus 可以直接用,实体模型的导入通常采用sat 格式文件导謝tfti5忧化fkit可泯忧部件(Part )创建 简单的部件建议直接在abaqus 中完成创建,复杂的可以借助 Pro/E或者Solidworks 等专业软件进行建模,然后导入。

常用按键的说明: 属性设置(Property ) 其中:① 实例类型中的独立(网 格在实例上),耗用内存较 多,生成的inp 文件也较 大。

② 编号1和2分别是线性 阵列和辐射阵列,可以对 实例进行批量生成;③ 编号3和4分别是平移 和旋转;④ 编号5是平移到,该命 令只能用于实体模型; ⑤ 编号6是定位,常用: 面平行,面匹配,边 平行; 边共线,共轴,点重 合;坐标系平行;⑥ 编号7为合并/剪切来生 成新的部件,这个命令可京二〔特征修改*删除等,很少用到Jr }见网格划分部分 lirn + 「「令丨基堆点.线*面及坐标系等一个模型Model 只能包含一A 装配件A^scably, 一个部件珂丁t 可以被多次调用来组装成装配件,定 义我荷、边界条件、相互作用等按作都在装配件的 基础上讲行.建立装配体(Assembly )汇i }装配体模玦专有恿块;匕装配 V 桓型:| Modtl-l —7 分祈步;|v Initial —V部件实例的显示控制:替换:在区域1选择部件后,点击此按钮,则仅显示选中的部件;添加:在区域3选择部件后,点击此按钮,则选中的部件被显示,已经 显示的部件仍显示删除:在区域3选择部件后,点击此按钮,则选中的部件被隐藏接触分析建模主要包括 以 下几个步骤: (1) 定义接触面; (2) 定义接触属性;接触面 主要分为主面和从面,在选 择时,有着比较严格的主从 关系,需要满足如下条件:1) 选择刚度大、网格粗的为主 面;2)主面发生接触部位不 能有尖角或较大的凹角;3) 主面不能是由节点构成的 面,并且必须是连续的。

单元类型选为六面体一 阶单元C3D8I 时,能够很好的关键点: ①在静力,通用的基本设 要定义相互作用的属性,主要包括法向接触属性和切向有是否丁幵 几何非 、一I 线性的选项。

I 属性,关键步骤如下所示:几何非线性的特点是歼结构在载荷作用过程中定义分析步(Step )相互作用(In teractio n ) 首先需/it模块:.-..板冗结材料可性状态 接触 膜条件空腔缰射 芦学阴抗入臓 泓励器/传感器的位移和转动。

如 构的大挠度,此时I 能仍保持为线弹 I ,但是结构的几何I 须建立于变形后 I ,以便考虑变形对!方程必 的状态 ;平衡的影响 湮增量先项中,类型通常III II III II [ [II II II I IIIII I I II 〉相空作用模块咅有章苗上式用⑪ : nil a < 5! UC 备耳禺呂 E 用于厂=用玉于廿副轴勒隹□丽轴虚虹删樹g 1通常遇到的接触问题,在1匚厲用W 祖菲骨玄虑I 定义接触属性定义中,将接触SEfrtS.c *1 ♦肝卡看I面的法线行为定义为“硬”接丨1 1 触,切线行为的摩擦公式定义1 为“罚”,钢材之间的摩擦系 11 1 数取,钢材与混凝土之间的摩 1 1擦系数取。

1「侶1然后创建相互作用,定义接触,包括主面、从面、滑动公式、从面 位置调整、接触属性、接触面距离和接触控制等,需要注意的关键点有以下几个: ①主面和从面_________________ 二此处的含义是:如果从面节I 点与主面的距离小于此主面和从面构成,在接触模拟中,接触方向总是 ! A®u 的法线整这些节点的初点不会穿越主面,但主面上的点可以穿 选距离为则如前前面文本框所示。

有限滑移: 两个接触面之间可以有任意的相对滑动,在分析中需要不断的判定从面的节点和主面的哪一部分发生接触,因此计算的代价较大,同时要求主面是光滑的,即每个节点有唯一的法线方向 小滑移:两个接触面之间只有很小的相对滑动,滑动量的大小只坐标,使其与主面②有限滑移和小滑移是单元尺寸的一小部分,在分析的幵始就确定了从面节点和主面的哪 一部分发生了接触,在整个分析过程中这种接触关系不会再发生变化因此,小滑移的计算代价小于有限滑移离散化方法:主要有点对面和面对面两种算法。

其中面对面的应 力结果的精度较高,并且可以考虑板壳和膜的初始厚度,但在有些情 况下计算代价比较大。

③ 谨慎地定义摩擦系数对摩擦的计算会增大收敛的难度,摩擦系数越大,就越不容易收敛, 因此,如果摩擦对分析结果的影响不大,例如摩擦面之间没有大的滑动, 可以尝试令摩擦系数为 00④ abaqus 提供了自动查找接触对的功能,在工具栏中,选择以下按键: 【相互作用】-【查找接触对】。

常用的约束类型有:绑定、刚体、耦合和 MPCC 勺束。

载荷边界(Load )注意的关键点:SB创建参照点,通过参 照点与施加荷载或约 一束的面或线建立约;①绑定约束: !模型中的两个面被牢固的粘结在一 |起,在分析过程中不再分幵, 被绑定的 |两个面可以有不同的几何形状和网格。

I ②刚体约束: ;在模型的某个区域和一个参考点间 I 建立刚性连接,此区域变为一个刚体, !各节点之间相对位置在分析过程中保 i 持不变。

!③耦合约束:I 在模型的某个区域和一个参考点间|'建立约束。

|④MPC 勺束:! 用来定义多点约束,类似主要包括:|!梁、绑定、链接、铰接和关节等类型,根型在对计算模型进行荷载施加的时候,要注意荷载的施加方向,通常需要建立局部坐标系,荷载的数值大小应该与前面章节的单位制吻合;为了能够与sap2000、midas这类有限元软件更好的衔接,建议荷载和边界约束都施加在杆件的截面中心位置。

通过在截面中心位置建立参照点RP将参考点RP与杆件截面建议耦合约束或者MPC刚性梁约束。

采用整个截面施加约束与建立参考点施加约束相比,当约束为固结时,以上两种方法是相同的;当边界约束为铰接时,在截面划分网格后的多个节点上施加铰接约束,则截面的转动会受到限制,实际产生了刚接的效果。

因此建议采用第二种方法对截面进行约束的施加。

划分网格(Mesh)网格划分需要注意的关键点:①单元的形状,四边形单元(二维区域)和六面体单元(三维区域)可以用较小的计算代价得到较高的精度,因此尽可能选择这两种单元;-T-”-特征修改.删除等,很少用到 「线’曲、体分割工具”辅助购格划分*基准点,线*面及坐标杀等 Partition^割.化SI 为筒搖扑修玫,该皆就省}拓扑修改等,辅助网楮划分 同榕密度坠L E 啊格划分拆分几何元素的方法有以下六种: r… 组装后的模型中,不同颜色代表该组装后的模型中,不同颜色代表该 | (1②定义切割平面域的显示为橙色,表明无域可以采用赋予它格划分技术。

具体 !分技术来生成网格。

当模型点一时。

往往不可直考《用结构化有格元分析实例详解》 网格,这基准以首切把实体模型分割为几个第二 I 化网格用延伸网格1割当某些区域过于复杂,,不得不采用自由网格(即即四 2)用基進平面切割 i 体单元拉伸或一般掠应选择切割 I( 5)选定边界边形成切割面 |込g L 沖心L "g\ ③通过分割还可以更好地控制单元的位置和密度,对所关心的区域 (6)对体的表面进行草绘切割 进行网格细化,或者为不同的区域赋予不同的单元类型。

这样可以节省计 I-厚所花费的成本,-得到更为理想的计算结果。

星元来保证精度;【唾新定戈扌劈齢I 逼殛匹确定 豺认直 範消④ 在模型进行初算或者计算机配置不高时, 可以选用大一些的网格, 这样可以节约计算所需的时间,同时可以快速的了解模型的应力分布情 况。

⑤ 对模型中存在的一些小的倒角面,可以运用虚拟拓扑中的合并面才进行修改,保证模型在该区域网格划分的顺利进行。

⑥选择三维实体单元类型的基本原则:对于三维区域,尽可能采用结构化网格划分或扫掠网格划分技术, 从而得到六面体单元网格,减小计算代价,提高计算精度。

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