1、创建部件:Step1:执行Part/Create命令,或者单击左侧工具箱区域中的(create part)按钮,弹出如图1-1所示的Create Part对话框。
在Name(部件名称)后面输入foundation,将Modeling Space(模型所在空间)设为2D Planar(二维平面),Type (类型)设为Deformable(可变形体),Base Feature(基本特征)设为Shell(壳)。
单击Continue按钮退出Create Part对话框。
ABAQUS/CAE自动进入绘图(Sketcher)环境。
图1-1Step2:选择绘图工具框右上方的创建矩形工具,在窗口底部的提示区显示“Pick a starting corner for the rectangle—or enter X,Y”,输入坐标(0,0),按下Enter键,在窗口底部的提示区显示“Pick the opposite corner for the rectangle—or enter X,Y”,输入(45.5,20),按下Enter键。
单击Done,创建part 完成,如图1-2。
图1-2Step3:单击左侧工具箱区域中的,弹出如图1-3的窗口。
应用或功能将groundwork(基础)在foundation的位置绘制出来,点击Done,返回图1-4所示窗口图1-3图1-4Step4:执行Tools-Set-Create弹出如图1-5的Create Set对话框,在Name后面输入all,点击Continue,将整个foundation模块选中如图1-6所示,点击Done,完成集合all的创建。
以相同的操作,将图1-4中的小矩形区域创建Name为remove 的集合。
图1-5图1-6以相同的方式分别创建名称为:groundwork,retaining,backfill的part,依次如图1-7,1-8,1-9所示。
并分别创建于part名称相同的集合。
图1-7图1-8图1-92、设置创建材料和截面特性:在环境栏的Module(模块)下拉列表中选择Property(性质)模块,按照以下步骤来定义材料和截面特性。
Step1:创建材料。
单击工具栏(Create Material)按钮,弹出如图2-1所示的Edit Material对话框,在Name后输入foundation。
执行General—Density,在Mass Density(密度)下输入1700(如图2-2);执行Mechanical—Elasticity—Elastic,在Young’s Modulus(弹性模量),Poisson’s Ratio(泊松比)下分别输入30000,0.35(如图2-3);执行Mechanical—Plasticity—Mohr Coulomb Plasticity,在Friction Angle(摩擦角),Dilation Angle(膨胀角)下分别输入25,0.1(如图2-4);点击Cohesion,在Cohesion Yield Stress(粘聚力),Abs Plastic Strain(塑性应变)分别输入30,0(如图2-5)。
点击OK,则材料foundation创建完毕。
图2-1图2-2图2-3图2-4图2-5Step2:创建截面属性。
单击左侧工具箱区中(Create Section),在Name 后输入foundation,选择Category为Solid,Type为Homogeneous,如图2-6所示。
单击Continue按钮,弹出Edit Section对话框(如图2-7所示),在Material 下拉框中选择已建材料foundation。
图2-6图2-7Step3:给部件赋予截面特性。
单击左侧工具箱区中的(Assign Section)按钮,选择视图区中的整个foundation模型作为赋予截面特性的区域,ABAQUS/CAE将红色高亮度显示选中的实体边界,单击鼠标中键或提示区的Done按钮,弹出Edit Section Assignment对话框,Material下拉框中选择foundation (如图2-8所示),单击OK按钮。
完成对部件foundation赋予foundation截面的操作。
图2-83、装配部件:Step1:选择环境栏Module下拉列表中的Assembly,进入Assembly模块。
Step2、单击左侧工具箱区中的(Instance Part)按钮,在弹出的Create Instance对话框(如图3-1所示),将前面创建的部件foundation,groundwork,retaining和backfill全选中,默认参数为:Instance Type:Dependent(mesh on part),单击OK按钮,生成装配体。
应用(Translate Instance)按照提示将生成装配体移动到相应位置(如图3-2所示)。
图3-1图3-24、定义分析步Step1:选择环境栏Module下拉列表中的Step,进入Step模块。
Step2:单击左侧工具箱区中的(Create Step)按钮,弹出Create Step 对话框,把分析步的名称更改为geo。
Procedure type下拉列表选择General;Geostatic,如图4-1所示。
单击Continue弹出Edit Step对话框,点击Basic,将Nlgeom选到Off(如图4-2所示)。
点击Incrementation,将Type选在Automatic;Increment Size中,Initial下填入0.01,Maximum下填入0.2(如图4-3所示)。
点击Other,将Matrix Storage选到Unsymmetric(如图4-4所示)。
单击OK,分析步geo完成。
图4-1图4-2图4-3图4-4Step3:单击左侧工具箱区中的(Create Step)按钮,弹出Create Step 对话框,把分析步的名称更改为load。
Procedure type下拉列表选择General;Static,General如图4-5所示。
单击Continue弹出Edit Step对话框,点击Basic,将Nlgeom 选到On(如图4-6所示)。
其它设置同分析步geo。
图4-5图4-65、划分网格:Step1:在环境栏的Module(模块)下拉列表中选择Mesh(网格)模块,进入Mesh模块,并且将Object选为Part,表示网格的划分是基于Part的层面进行的。
Step2:将Step1中Part下拉框选到foundation,单击左侧工具箱区中的按钮,进入绘图环境,为了划分网格方便,将foundation做如图5-1所示的分割。
点击Done按钮返回。
图5-1Step3:单击左侧工具箱区中的(Assign Mesh Controls)按钮,弹出Mesh Control对话框,将Element Shape选到Quad上,将Technique选到Structured,(如图5-2所示),点击OK。
单击左侧工具箱区中的(Assign Element Type)按钮,按照提示在屏幕上选中整个foundation,接着在提示区中单击Done按钮。
弹出Element Type对话框,选择Element Library为Standard(默认),Geometric Order为Linear(默认),Family为Plane Strain,将Quad中Reduced integration 前的选中对号去掉,最终模式如图5-3所示。
图5-2图5-3Step4:单击左侧工具箱区中的(Seed Part)按钮,弹出Global Seeds 对话框,在Approximate global size后填入2(如图5-4所示)。
点击OK按钮,完成种子数的布置。
单击左侧工具箱区中的(Mesh Part)按钮,点击提示区中的OK按钮,完成对foundation的网格划分,其最终结果如图5-5所示。
图5-4图5-5Step5:按照foundation划分网格的方式,分别对groundwork,retaining,backfill 进行网格划分。
待划分网格结束后,将Object选为Assembly,得到如图5-6所示图形。
图5-66、建立接触:Step1:选择环境栏Module下拉列表中的Interaction,进入Interaction模块。
Step2:单击左侧工具箱区中的(Create Interaction Property)按钮,弹出Create Interaction Property对话框,选择默认格式(如图6-1),点击Continue 按钮,弹出Edit Contact Property对话框,执行Mechanical—Tangential Behavior 操作,在Friction formulation下拉框中选择Penalty,在Friction Coeff(摩擦系数)下填入0.67(如图6-2所示)。
执行Mechanical—Normal Behavior操作,选择默认格式(如图6-3所示),点击OK按钮,完成接触属性的设置。
图6-1 图6-2图6-3Step3:按住Shift键选中foundation与groundwork要接触的区域(如图6-4所示),执行Tools—Surface—Create,弹出Create Surface对话框,,选择默认格式(如图6-5)点击Continue按钮,根据提示点击提示区的Done按钮,然后根据提示点击Yellow。
图6-4 图6-5 图6-6Step4:单击左侧工具箱区中的(Create Interaction)按钮,弹出Create Interaction对话框,Step下拉框中选择geo,Types for Selected Step选择Surface —to—surface contact(Standard),如图6-7所示。
然后点击Continue,按照提示选择groundwork与foundation接触的三条边作为主接触面(如图6-8所示),按照提示点击Surface(如图6-9所示),然后根据提示点击右侧Surface(如图6-10所示),弹出Region Selection对话框,在Name下选中Surf-1(如图6-11)。
点击Continue,弹出Edit Interaction对话框,接受默认格式(如图6-12),点击OK,完成groundwork与foundation之间的接触设置。
图6-7图6-8图6-9 图6-10图6-11图6-12Step5:按照groundwork与foundation之间的接触设置的步骤,分别建立groundwork与retaining之间,foundation与backfill之间,retaining与backfill之间的接触。