资源描述
Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Introduction to ABAQUS/CAE,L2.,*,Copyright 2006 ABAQUS, Inc.,Click to edit Master title style,Abaqus,仿真分析培训,Ctrl+Alt+,鼠标左键,旋转模型,Ctrl+Alt+,鼠标右键,缩放模型,Ctrl+Alt+,鼠标中键,平移模型,模型操作,单位一致性,CAE,软件其实是数值计算软件，没有单位的概念。,分析流程九步走,1,、几何建模,Part,2,、,划分网格 Mesh,3,、,特性设置 Property,4,、,建立装配体 Assembly,5,、定义分析步,Step,6,、,相互作用 Interaction,7,、,载荷边界 Load,8,、,提交运算 Job,9,、,后处理 Visualization,1,、几何建模,Part,导入Part,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。,推荐采用,step,格式文件导入！,创建Part,如同其他CAE软件，Abaqus,的建模功能有限，只适合建立简单,Part,，如跌落分析中的地面等。,特征修改、删除等，很少用到,Part,模块专有,线、面、体分割工具，辅助网格划分,基准点、线、面及坐标系等,小面修复等，辅助网格划分,备注：如果按钮右下方有小黑三角，左键按住该按钮不放，可展开其他类似功能，向右移动鼠标即可切换功能。 如：,创建新Part,Modeling Space,三维立体模型、二维平面模型、轴对称模型,Type,部件类型：可变形体、离散刚体、,解析刚体（为接触分析提供刚性表面）,、欧拉体,Shape,部件形态：点线面体，随,Modeling Space,和,Type,不同而不同,Type,建模方式：拉伸、旋转、扫略,截面的大致尺寸，便于建模,创建新,Part,之刚性地面,1,Name,rigid-floor,Modeling Space,2D Planar,Type,Analytical rigid,Approximate size,200,创建新,Part,之刚性地面,2,如左图，画一个,100X100,的正方形，来模拟刚性地面。,点击鼠标中键或 点击按钮 ， 完成。,200,Part管理器,Part,管理器的功能完全可以在窗口左侧模型树的右键快捷菜单实现。,创建新,Part,，功能同,复制,Part,重命名,Part,，便于管理,删除,Part,锁定及解锁,Part,，锁定后,Part,将不能被修改,修正,Part,退出,现以,Extrude,为例说明如何,Create Solid,：,1,、选择草绘平面,2,、为草绘平面定向,3,、草绘截面,4,、设置拉伸深度及拉伸方向等,Create Solid,Create Solid,的方法依次为：,Extrude,、,Revolve,、,Sweep,和,Loft,。,现以,From solid,为例说明如何,Create Sshell,：,1,、选择要生成,Face,的体，操作完成后体将被删除，只保留表面。,Create Shell,Create Shell,的方法依次为：,Extrude,、,Revolve,、,Sweep,、,Loft,、,Planar,、,From solid,和,Remove face,。,现以,Planar,为例说明如何,Create Wire,：,1,、选择草绘平面,2,、为草绘平面定向,3,、草绘,Wire,Create Wire,Create Wire,的方法依次为：,Planar,、,Point to Point,和,Spline,。,Create Cut,与,Create Solid,类似。现以,Circular hole,为例说明如何,Create Cut,：,1,、选择孔的类型：通孔或盲孔,2,、选择草绘平面,3,、确定孔的方向（,Flip,反向）,4,、选择基准边，并指定距离,5,、设置孔的直径,Create Cut,Create Cut,的方法依次为：,Extrude,、,Revolve,、,Sweep,、,Loft,和,Circular hole,。,现以,Create Round or Fillet,为例说明如何倒圆角：,1,、选择要进行倒圆角的边（按住,Shift,，左键拾取可,进行多选）,2,、指定圆角半径,倒角,Create Round or Fillet,倒圆角与,Creaste Chamfer,倒直角。,Repair Small Faces,通常用于简化模型，如去倒角,1,、选择要去掉的小面（按住,Shift,，左键拾取可,进行多选）,去倒角,Repair Small Faces,可以理解为去除小面。,2,、划分网格,Mesh,Partition,分割，化复为简,拓扑修改，该省就省,网格控制,网格密度,网格划分,网格质量检查,Mesh,特征修改、删除等，很少用到,Mesh,模块专有,线、面、体分割工具，辅助网格划分,基准点、线、面及坐标系等,拓扑修改等，辅助网格划分,Partition Cell,定义切割平面的方法：,一点一法线,三点,一点一边（点要在边上，该边垂直于定义的切割平面）,Define Cutting Plane,Part,里只有一个,Cell,，直接选好切割平面即可完成,Partition,操作；当,Part,里的,Cell,超过,1,个时，还要选择被切割体。,Part,可以被切割成若干个,Cell,。,Partition Cell,选择作为切割平面的基准面,Use Datum Plane,Partition Cell,选择作为切割平面的实际面,Extend Face,Partition Cell,通过拉伸或扫略形成切割面,1,、选择被拉伸或扫略的边,2,、指定方向进行拉伸或指定沿某边进行扫略,Extrude/Sweep Edges,Partition Cell,通过选定边界形成切割面,1,、确定选择边还是顶点,2,、选择边界,3,、点击鼠标中键或点击 完成,Partition,。,Used N-sided Patch,Partition Cell,对体的表面进行草绘切割,Sketch Planar Partition,Virtual Topology,Combine Faces,合并面,按住,Shift,，依次拾取,2,个以上的面,Combine Edges,合并边,按住,Shift,，依次拾取,2,个以上的边,Ignore Entities,忽略特征,拓扑结构修改,Mesh Controls,体网格控制,三维模型单元形状：,Hex,仅包含六面体单元,Hex-dominated,六面体单元为主，楔形单元为辅,Tet,仅包含四面体单元,Wedge,仅包含楔形单元,Seed Part,全局网格尺寸指定,Seed Edge,指定边上网格数量,1,、选取要单独设置网格密度的边,2,、指定边上网格数量,Seed Edge,指定边上网格尺寸,1,、选取要单独设置网格密度的边,2,、指定边上网格尺寸,Seed Mesh,Seed Edge,：,Biased,设置边上网格密度渐变,Delete Part Seeds,去除,Part,密度设置,Delete Edge Seeds,去除边密度设置,网格划分,Mesh Part,，即整体划分网格,Mesh Region,，即局部划分网格,Delete Part Mesh,，即删除整体网格,Delete Region Mesh,，即删除局部网格,网格质量,选择已划好网格的,Part,errors,数保证为,0,，,warnings,数量越少越好。,1,2,3,3,、特性设置 Property,特性设置,特征修改、删除等，很少用到,Property,模块专有,Partition,已讲，见,Mesh,部分,基准点、线、面及坐标系等,定义材料属性,创建截面属性,分配截面属性,定义材料属性,密度,杨氏模量,泊松比,2,1,5,3,4,材料管理器,Material,管理器的功能完全可以在窗口左侧模型树的右键快捷菜单实现。,创建截面属性,Name,：便于记忆及管理,Category,（种类）和,Type,（类型）配合起来指定截面的类型：,Solid,（实体），一般选择默认的,Homogeneous,（均匀的）。,Shell,（壳），包含,Homogeneous,（均匀的）、,Composite,（复合的）、,Membrane,（膜）和,Surface,（表面）等，一般默认。,Beam,（梁）,Other,（其他），即,Gasket,（垫圈）、,Acoustic infinite,（声媒耦合）等,创建截面属性,选择已建立的材料,三维模型不需要设置该参数，采用默认值,1,即可。,选择已建立的材料,指定厚度,2,1,3,2,分配截面属性,选择要分配材料的目标体,选择已建立的,Section,未被分配截面属性的,Cell,呈灰色，,已经正确分配截面属性的,Cell,呈青色，,被重复分配几种截面属性的,Cell,呈黄色。,1,2,3,4,、建立装配体 Assembly,建立装配体,特征修改、删除等，很少用到,Assembly,模块专有,Partition,已讲，见,Mesh,部分,基准点、线、面及坐标系等,一个模型,Model,只能包含一个装配件,Assembly,， 一个部件,Part,可以被多次调用来组装成装配件，定义载荷、边界条件、相互作用等操作都在 装配件的基础上进行。,导入进装配体,在,Parts,栏进行部件的选取（可多选）,Dependent,（,mesh on part,）,默认选项。,Independent,（,mesh on instance,）,耗用内存较多，生成的,inp,文件也较大。,Create Instance,实际就是将,Part,导入到,Assembly,Auto-offset from other instances,在多次调用同一,Part,进,Assembly,时应用。,线性阵列,1,、选取要进行阵列的部件实体,Instance,2,、阵列参数设置，阵列方向、数量、偏移量等,Linear Pattern,线性阵列,线性阵列,1,、选取要进行阵列的部件实体,Instance,2,、阵列参数设置，阵列范围（,）、数量、中心轴等,Radial Pattern,辐射阵列,平移,1,、选取要进行平移的部件实体,Instance,2,、设置平移量（终点坐标,-,初始坐标），可以手动输入点坐标，也可选取部件实体的点,3,、预览平移并确认,Translate,平移,旋转,1,、选取要进行旋转的部件实体,Instance,2,、两点法确定旋转中心轴,3,、设置旋转角度,4,、预览平移并确认,Rotate,旋转,平移到,1,、选取要进行移动的部件实体,Instance,上的面,2,、选取固定不变的部件实体,Instance,上的面,3,、两点法确定移动方向,4,、输入移动后两实体相应两面的间隙距离,Translate to,平移到，该操作仅适用于实体模型,定位,面平行,面匹配,边平行,边共线,同轴,点重合,坐标系平行,定位，与,Translate to,平移到类似,合并/剪切,合并,Merge/,剪切,Cut,来生成新,Part,部件实体Part instances的显示控制,Replace,在区域,3,选择部件后，点击此按钮，则仅显示选中的部件。,Add,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。,Remove,在区域,3,选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被隐藏。,1,2,3,4,5,、定义分析步 Step,定义分析步,Step,模块专有,Partition,已讲，见,Mesh,部分,基准点、线、面及坐标系等,定义分析步,通用分析步,General,Dynamic,，,Explicit,显式动力学分析,Static,，,General,线性或非线性静力学分析,线性摄动分析步,Linear perturbation,静力学分析,Static,，,General,线性或非线性静力学分析,几何非线性的特点是结构在载荷作用过程中产生大的位移和转动。如板壳结构的大挠度，此时材料可能仍保持为线弹性状态，但是结构的几何方程必须建立于变形后的状态，以便考虑变形对平衡的影响。,Description,：简单描述，便于记忆管理。,Time period,：静力学问题，采用系统默认值,1,即可。,Nlgeom,：是否考虑几何非线性。,Automatic stabilization,：局部不稳定问题（局部屈曲、表面祛皱）的处理，即施加阻尼。,静力学分析,Static,，,General,线性或非线性静力学分析,Type,：选择时间增量的控制方法，默认,Automatic,即可。,Maximum number of increments,：增量步的最大数目。,Increment,：初始时间增量、最小时间增量和最大时间增量。,静力学分析,Static,，,General,线性或非线性静力学分析,Method,求解器,Direct,适用于大多数分析，,Iterative,对于大模型分析较快,Matrix storage,矩阵存储方式,默认即可,选择求解方法,Full Newton,完全牛顿法,默认，适用于大多数分析。,Quasi-Newton,准牛顿法,雅克比矩阵对称且在迭代过程中,变化不大时，能加快收敛。,Contact iterations,接触迭代法,对于几何线性、小滑动、无摩擦,的静力学问题特别有效。,显式动力学分析,Dynamic,，,Explicit,显式动力学分析,Time period,：对于动力学问题，此处的时间是指实际时间。,显式动力学分析,Dynamic,，,Explicit,显式动力学分析,Unlimited,，默认选项，即不限制时间增量的上限。,Global,，默认选项。,Element-by-elements,，趋于保守，得到的,稳定时间增量总是小于整体估算法。,显式动力学分析,Dynamic,，,Explicit,显式动力学分析,显式动力学分析,Dynamic,，,Explicit,显式动力学分析,线性体积粘度参数，默认值即可,二次体积粘度参数，默认值，仅适用于连续实体单元和压容积应变率时。,6,、相互作用 Interaction,定义相互作用,特征修改、删除等，很少用到,Interaction,模块专有,Partition,已讲，见,Mesh,部分,基准点、线、面及坐标系等,设置接触属性,在定义接触之前，需要先定义相应的接触属性（摩擦特性、阻尼等）,设置接触属性,Tangetial Behavior,用于定义摩擦系数等摩擦属性,Frictionless,：默认不考虑摩擦,Pentalty,：主要用于定义摩擦系数,定义接触,Static,，,General,Dynamic,，,Explicit,定义Surface to surface contanct（Standard）,4,、选择已经定义的接触属性,1,、选择主面,2,、选择从面的类型，直接点击鼠标中键,或点击,Surface,3,、选择从面,面面接触对包含一个主面和一个从面，,如果接触对由一刚性面和一可变形面,组成，则定义刚性面为主面。,定义General contact（Explicit）,选择已经定义的接触属性,定义约束,约束类型：,Tie,绑定、,Rigid body,刚体、,Display body,显示体、,Coupling,耦合等,定义Tie约束,1,、选择主面类型为,Surface,2,、指定主面,3,、选择从面类型为,Surface,4,、指定从面,Position Tolerance,：位于该公差以外的从面节点将不会被绑定。默认,Use Computed default,，若主从面间距较大应考虑,Specify distance,。,Tie,约束用于将两个区域（面区域或节点区域）绑定在一起。,定义参照点,建立参照点，刚性面的固定一般需要借助参照点实现。,选取模型上的实际点或直接输入坐标都可建立参照点。,7,、载荷边界 Load,定义载荷边界,特征修改、删除等，很少用到,Load,模块专有,Partition,已讲，见,Mesh,部分,基准点、线、面及坐标系等,定义边界,1,2,3,4,定义位移,/,旋转边界（其余类似）,选择要设置边界的体（或面或边或点）,定义初始状态,定义初始时刻的速度,1,2,3,4,选择要定义初始速度的体（或面或边或点）,定义载荷,特征修改、删除等，很少用到,8,、提交运算 J,ob,创建运算任务,Memory,用于指定分配到分析中的内存，视硬件资源而定。,Abaqus/Standard memory policy,当分配的内存大于实际分析所需的内存，多余内存的使用设置。,Minimum,：闲置,Moderate,：该选项通常能自动提供合理的内存使用，建议采用此默认设置,Maximum,：将多余内存都用于存储临时文件,创建运算任务,Parallelization,用于并行运算的设置,Use multiple processors,设置用于分析的处理器数目，默认值为,1,，即不使用并行运算。,提交运算,进入,Job,管理器后,Submit,提交运算,Monitor,查看运算状况,Results,进入后处理模块，查看计算结果,9,、后处理,Visualization,后处理,动画,模型显示,坐标系,图表相关,剖面相关,控制选项,进入后处理模块的方法,后处理,变形量的比例系数控制,模型着色方式，类似,Pro/E,边的显示方式,后处理,变形量的比例系数控制,显示无变形模型,显示变形后的模型,依次为：,在变形后的模型上 在变形前的模型上 在变形前后的模型上,显示云图 显示云图 显示云图,云图显示设置,控制是否显示极值点的位置,云图显示设置,云图输出设置,控制云图输出的内容,可以设置输出为应力云图、应变云图、位移云图、能量云图等,动画观察,保存动画,观看动画,剖面观察,基础剖面（三选一）,以剖面形式观看,更改剖面的位置,10,、案例分析,模型导入,导入几何模型,2,1,3,4,网格划分,进入,Mesh,模块,切换到部件,bsd-asm-1,设置全局网格密度为,2,2,1,3,4,设置厚度方向的网格个数为,3,网格划分,完成网格划分,进行网格质量检查,2,1,3,4,选取已经划好网格的部件，并点击鼠标中键确认,点击,Highlight,，并在窗口下部查看网格质量报告,5,网格划分,切换到部件,bsd-asm-2,2,1,进行,Partition,操作，将原复杂,Part,切割为下图若干个简单,Cell,设置全局网格密度为,2,完成网格划分,进行网格质量检查,3,网格划分,切换到部件,bsd-asm-3,2,1,进行,Partition,操作，将原复杂,Part,切割为下图若干个简单,Cell,设置全局网格密度为,2,完成网格划分,进行网格质量检查,3,定义材料,进入,Property,模块,1,定义,3,种材料，见下表,2,定义截面属性,对应,3,种材料，建立,3,种,Section,1,默认,2,3,选择已建立的材料,分配截面属性,为各部件,Part,指定截面属性,1,已被分割成若干,Cell,的,Part,，要借助,Shift,或框选来选取多个,Cell,。,2,导入装配件,进入,Assembly,模块,1,将,3,个部件导入到装配件中，位置在,CAD,软件已定位好，不必进行其他操作,2,借助,Shift,或,Ctrl,与鼠标组合进行全选,建立分析步,进入,Step,模块,1,建立分析步，其实就是确定分析类型，默认,Static,General,2,设置初始时间增量和最大时间增量，其余默认,3,建立Tie约束,进入,Interaction,模块,1,建立,Tie,约束,2,建立Tie约束,选择主面，见右图,1,2,3,4,选择从面，见右图,隐藏部件,bsd-asm-1,建立边界（板端固定）,进入,Load,模块,1,建立边界（位移固定）,2,选择固定端，见右图,3,4,约束全部自由度,施加重力载荷,1,施加重力载荷,2,3,重力加速度,9810,点击，然后框选整个模型,创建作业任务,进入,Load,模块,1,创建作业任务,2,分配分析所用内存，其余默认,3,提交运算,进入,Job,管理器,1,提交运算,2,运算结束后， 进入后处理模块,3,后处理显示设置,显示设置,1,应力云图,应力云图显示,1,位移云图,结果调用,1,2,Thank You !,在ABAQUS/CAE中操作几何体,第二讲,概述,什么是部件,?,定义部件,几何体的导入和修理,利用部件模块工具创建部件,练习,什么是部件?,部件,有限元模型,带有多个区域的部件,壳的厚度,: 1mm,壳的厚度,: 3mm,什么是部件?,部件是,ABAQUS/CAE,创建模型的“积木”。,有限元模型中的每个体最终要与相应的部件相联系。,每个部件可以被分区，分成多个“区域”，并且每个区域必须与相应的材料和横截面属性相关联。,可变形部件,:,轴机架,离散刚体部件：任意形状的刚体冲垫（带有可变形的毛坯）,解析刚体部件：旋转的刚性扎滚（带有可变形的金属原料）,什么是部件?,可以创建模型的部件类型,可变形部件,任意形状的，可以包含不同维数的特征（实体、表面、线）；在载荷作用下可以变形。,离散刚体部件,任意形状的；在载荷作用下不可以变形。,解析刚体部件,只可以用直线、圆弧和抛物线创建的形状；在载荷作用下不可以变形。,定义部件,定义部件,部件和装配件,与常用的,CAD,程序包相同，,ABAQUS/CAE,基于部件和装配件的概念。,在版本,6,中，分析产品引入了这样的概念。,可以通过三种方法定义部件几何体：,直接由,ABAQUS/CAE,创建,从,CAD,系统导入,本地的,CAD,几何体,中性格式,作为,ABAQUS (,孤立,),网格导入,在同一个模型中，可以混合使用三种方法。,泵的装配件，包括导入的（机盖、垫圈、螺栓）和孤立的集合体,定义部件,ABAQUS/CAE,中直接创建的几何体,利用部件模块的已有工具创建几何体。,被称为,native,几何体。,ABAQUS/CAE,基于,ACIS,建模引擎。,该项技术提供所有的,ABAQUS/CAE,功能。,通过部件模型工具创建的部件具有基于特征的特点。,特征纪录了设计目的，并包含几何信息，同时它也是管理几何体行为的规则。,定义部件,例如，“贯穿切削”是特征。参数是直径。,即使改变部件的厚度，贯穿切削仍然贯穿整个部件。,定义部件,参数化，基于特征的建模器适合于创建从简单到相对复杂的分解几何体。,定义部件,导入的几何体,导入的几何体没有特征。,然而，,ABAQUS/CAE,的几何体处理功能可以用于修改导入的几何体；例如，删除不需要的细节。,在包含导入部件的装配件中添加部件。,定义部件,导入的网格,可以从,ABAQUS/CAE,的输出数据库文件中，或者,ABAQUS,的输入文件中导入网格。,节点和单元被作为孤立网格导入。,它们没有相关的父几何体。,在下一课中将会详细介绍。,定义部件,在拷贝的过程中部件可以被缩放和,/,或镜像。,对于几何体和孤立网格该项功能都有效。,不相连的区域可以被分成独立的部件。,在孤立网格处将会进一步的讨论。,几何体导入和修理,几何体导入和修理,草图,可以导入下列格式的二维草图：,AutoCAD (,.,dxf,),IGES (,.,igs,),STEP (,.,stp,),ACIS (,.,sat,),草图可以导出到,ACIS, IGES,或,STEP,格式。,几何体导入和修理,部件：自带的,CAD,几何体,下列自带的,CAD,格式可以直接被导入：,CATIA V4 (,.model,.catdata,.exp,),CATIA V5 (via,.,enf_abq,),Parasolid (,.x_t,.x_b,.xmt,),I-DEAS (via,.enf_abq,),Pro/ENGINEER,(via,.enf_abq,),ABAQUS,为,I-DEAS,，,CATIA V5,和,Pro/ENGINEER,提供插件，插件利用,Elysium,中性文件,(,.enf_abq,),格式生成几何体文件。,Parasolid,进气管几何体被导入到,ABAQUS/CAE,几何体导入和修理,部件：中性格式,以下的中性几何体格式的部件可以被导入：,ACIS (,.sat,),IGES (,.igs,),VDA-FS (,.vda,),STEP (,.stp,),ABAQUS/CAE,中的部件可以被导出到这些格式。,从STEP文件导入的 的前机盖,（感谢Motorola）,几何体导入和修理,Import Part,对话框,Import Assembly,对话框,几何体导入和修理,几何修复,对于大多数,ABAQUS,支持的文件格式，,ABAQUS/CAE,在导入过程中自动修复部件,.,必须通过几何修理操作使得导入的部件有效,.,有效的几何体是一个闭合体,(,在各个边之间没有缝隙等,).,ABAQUS/CAE,只能够对有效的几何模型进行,.,几何体导入和修理,手工修理选项,对于有效的几何体，有更多的工具可以进行进一步的修理：,通过合并边和表面修理导入的部件。,删除表面，并选择是否缝合缝隙。,利用已有的边创建表面。,利用已有的面创建壳。,缝合小的缝隙。,关于几何体的导入和修理在“,ABAQUS/CAE: Geometry Import and Meshing”,专题中有更深入的讨论,利用部件模块工具创建部件,Building a Part Using the Part Module Tools,选择合适的尺寸和部件类型,后面还可以改变,选择合适基本类型,一旦选定将不能被修改。,创建部件时，第一个创建的特征被称为基特征。,利用部件模块工具创建部件,基特征可以是平面的或三维的（拉伸、旋转、或扫略）。基特征也基于二维平面草图轮廓。,因为基特征是部件所有特征的父特征，所以基特征不能被隐藏。如果不删除整个部件，基特征也不能被删除。,定义附加特征，用于修改基特征或为基特征添加细节。,可用的特征：实体拉伸，壳，线， 切削，或过渡（导角）。,基特征和附加特征,利用部件模块工具创建部件,切削特征,线特征,壳特征,导角特征,基特征,实体拉伸特征,a,利用部件模块工具创建部件,“基准”几何体,基准是参考几何体，或者把基准作为建模的辅助工具。当部件中不能包含创建特征必要的几何体时，它可以辅助用户创建特征。,基准是部件的特征，它同部件的其它部分一同存在。,基准可以显示，也可以不显示。,基准特征的类型：点，轴，坐标系，平面。,利用部件模块工具创建部件,导角 切削特征,草图轮廓,基准平面,利用部件模块工具创建部件,选择过滤器,在创建模型的过程中，需要经常在屏幕中选择对象。,ABAQUS/CAE,提供一组过滤器，它们使得在视图中选择对象更加容易。,这些选择过滤器允许用户选择的实体类型包括单元、边、角点等，还在视图中选择相对位置。,用户可以改变拖动,-,选择区域的形状和行为。,在必要的时候，,Selection Options,工具将会在提示栏中出现。,Selection Options,工具,通过拖动,-,选择区域选择的对象,距离屏幕最近的对象,拖动,-,选择区域的形状,外部或内部对象,对象的类型,在表面上显示等值线,利用部件模块工具创建部件,在部件模块中分区,分区将部件再细分为不同的区域。每个区域必须指定材料和横截面属性。,装配件中每个部件的“实例”将具有同样的分区。,区域可以用于创建几何集，还可以用于划分网格。,在部件模块创建的几何集在装配件模块中仍然可用。,一般在,Assembly,和,Mesh,模块创建可划分网格的区域效果更好。,Engine belt modeled as a part with two regions,软橡胶,带有加强筋的橡胶,利用部件模块工具创建部件,利用部件模块工具创建部件,草图,在,ABAQUS/CAE,定义部件的过程中，草图是用于辅助定义特征几何形状的二维轮廓。,草图可以以,AutoCAD (,.dxf,),、,IGES (,.igs,),、和,ACIS (,.sat,),格式导入。,相关内容被转入到,ABAQUS/CAE,，包括线、圆弧和样条曲线。,不能被转入的部分将被忽略。,还可以利用,ABAQUS/CAE,的,Sketcher,创建草图。,同其它的草图工具一样，,ABAQUS/CAE,的,Sketcher,包括一张虚拟的图纸。,创建独立的草图,利用部件模块工具创建部件,调用,Sketcher,在用户创建基特征时，,ABAQUS/CAE,自动调用,一张空白的虚拟图纸草图。,还可以利用,Sketch,模块创建独立的草图。该种方法创建的草图不与任何的部件相关联，但是可以保留，作后继使用。,利用部件模块工具创建部件,使用,Sketcher,Sketcher,工具集提供了基本的绘制工具，它可以绘制相对复杂的草图。,基本的绘图工具,附加工具,利用部件模块工具创建部件,Sketch,约束,约束,sketcher,使几何体符合约束和维数,约束定义了几何实体之间的逻辑关系,平行,垂直,切线,一致,同心,等等,.,利用部件模块工具创建部件,sketch 约束的例子,等距离,共点,平行,竖直,利用部件模块工具创建部件,sketch 约束的例子(contd),垂直,水平,切线,对称,利用部件模块工具创建部件,Sketcher 分析,无约束,(,黄色,),Multiple solutions on edit,完全约束,(,绿色,),Unique solution on edit,过度约束,(,紫色,),Possibly no solution,Delete extra constraints or dimensions, or edit a dimension to be a reference,利用部件模块工具创建部件,尺寸,在一个草图中可以用数字定义尺寸如大小、角度、距离等,.,参考尺寸用来在草图中定量注释,.,水平尺寸,倾斜尺寸,Angle,利用部件模块工具创建部件,Parameters,借助,Parameters,功能，可以利用表达式可以在草图中定义函数关系,.,这个次序使得开始的参数可以在后面参数定义时候使用,可以更改的参数,插入语提示这参考尺度,需要一个尺寸参数,利用部件模块工具创建部件,在,Sketcher,中，用户可以创建“构造几何体”：,在部件模块工具箱中，同基准几何体的功能类似。,辅助草图实体的定位。,不作为有限元模型的一部分。,可用的构造几何体包括线和圆。,construction line,construction circle,利用部件模块工具创建部件,修整、延展、 打断、合并边,修整,/,延展边,将边在交叉点打断,自动修整,基于预选性,并不打断交叉边,打断边,基于顶点打断边,合并边,在草图中合并小的边,Trim examples,利用部件模块工具创建部件,草图中的图片,能将草图的背景设置成图片,能够帮助设计形成任意形状几何体,能够通过导入的草图提供给工程师以供反向修改,参数化修改中不久将加入尺寸,(,约束,),功能,利用部件模块工具创建部件,式样,在,sketcher,中可以创建线性或放射性式样,利用部件模块工具创建部件,用户可以保存草图。在相同的进程或模型数据库中，可以利用保存的草图创建其它的特征。,例如，用户可以在几个不同的部件中重复使用同一草图孔。,为基于三维的基特征添加草图特征,利用部件模块工具创建部件,为基特征添加特征,在为基特征添加草图特征时，可以从部件的平面或基准平面选择草图绘制平面。,用户可以通过选择平面和边控制草图方位。,默认情况下，边将会垂直的出现在草图右侧。,用于定位草图孔的参考点,利用部件模块工具创建部件,ABAQUS/CAE,将部件所有的已有特征（用户正在编辑的特征之前已有的特征）映射到草图平面。,对于草图，被映射的特征提供了参考几何结构。,附属边和顶点也可以被映射,( ).,用户可以通过线或角点等参考几何结构进行尺寸标注，进而精确的定位草图实体。,如果需要，还可以平移或转动草图网格，使得草图网格可以已有的几何结构对齐。,利用部件模块工具创建部件,复杂的三维形状,对于拉伸和旋转，有扭曲选项，可以创建螺纹、螺旋弹簧和扭曲线等。,在拉伸创建部件时，可以利用锥度选项，指定角度，创建带有锥度的部件。,所有基于草图的特征都是通过相同的,GUI,定义。,利用部件模块工具创建部件,三维线,三维线可以作为部件使用，或者在放样操作用用于创建几何体。,可用的选项有两种，包括：,样条曲线特征,利用三次方样条曲线连接点,分段直线特征,利用直线段连接点,利用部件模块工具创建部件,放样,用户可以利用截面之间的放样表面创建部件（线、表面,/,实体边）,用户可以控制端部的相切条件,可以指定多个控制路径,习题2a: 实体和刚体部件绞模型,习题2a: 实体和刚体部件绞模型,在本次习题中，用户将会创建三个部件。它们分别是右图装配件中的组件。这些部件将作为随后的习题中完成,ABAQUS,建模和分析的基础。,习题任务,创建带有润滑孔的绞组件。,通过拷贝第一个部件，并删除润滑孔创建第二个部件。,创建刚体销钉。,习题2b: 利用构造线创建部件斜板模型,习题2b: 利用构造线创建部件 斜板模型,习题任务,利用构造线创建右图中所示的斜板。,使用构造线和尺寸标注创建斜板。,plan,elevation,习题2c: 创建部件卡箍和挡片模型,习题2c: 创建部件卡箍和挡片模型,在本次习题中，用户将要创建两个部件。它们分别是如右图装配件中所示的卡箍和挡片。这些部件将作为随后的习题中完成,ABAQUS,建模和分析的基础。,习题任务,创建可变形的卡箍。,创建刚性的挡片。,操作ABAQUS之外创建的模型,三,概述,ABAQUS,输入文件的细节,导入孤立网格,例子,练习,ABAQUS输入文件的细节,ABAQUS输入文件的细节,ABAQUS,输入文件,连接,ABAQUS/CAE,和分析产品,ABAQUS/Standard,和,ABAQUS/Explicit,的方法。,作业提交之后，生成输入文件。该文件被批处理求解器读入。,连接,ABAQUS/CAE,和其它第三方建模程序包的方法。,通过输入文件可以导入部分或全部,ABAQUS/CAE,模型。,允许方便的使用文件模型。,如果需要，可以进行修改：编辑几何体（有限的）；重新定义载荷、接触、输出等等。（同本身模型一样）,可以创建并提交工作步，并交互式监控求解过程。 （同本地模型一样）,ABAQUS输入文件的细节,选项块,所有的数据在选项块中定义。选项块描述了问题定义的具体方面，比如单元定义等等。所有的选项块组合在一起构建了整个模型。,Node option block,Property reference option block,Material option block,Element option block,Boundary conditions option block,Contact option block,Initial conditions option block,Analysis procedure option block,Loading option block,Output request option block,模型数据,历程数据,ABAQUS输入文件的细节,关键字行,以单个*星号开头，直接跟着选项名称。,可以包含可选的和必需的参数的组合和参数值，它们之间以逗号分隔。,比如：定义一组材料属性的材料选项块。,关键字,*,MATERIAL, NAME=,material name,参数,参数值,材料选项块中的第一行,ABAQUS输入文件的细节,数据行,对于指定选项定义批量数据；比如，单元定义。,关键字行可以有许多与之相关的数据行。,比如：通过单元选项块，指定单元类型、单元号和节点连接关系定义单元。,*,ELEMENT, TYPE=B21,560, 101, 102,564, 102, 103,572, 103, 104,关键字行,数据行,节点号（对于,B21,单元是必需的）,单元号,ABAQUS输入文件的细节,带有注释的,ABAQUS,输入文件,模型数据,*HEADING,CANTILEVER BEAM EXAMPLE,UNITS IN MM, N, MPa,*NODE,.,.,*NSET, NSET=END,11,*ELEMENT, TYPE=B21, ELSET=BEAMS,1, 1, 3,.,.,5, 9, 11,*BEAM SECTION, SECTION=RECT, ELSET=BEAMS, MATERIAL=MAT1,* Material from XXX testing lab,*MATERIAL, NAME=MAT1,*ELASTIC,*BOUNDARY,1, ENCASTRE,注释行,属性参考选项块,标题选项块,节点选项块,节点集定义,单元选项块,材料选项块,固定边界条件选项块,该行将会出现在每个输出页上。,弹性子选项块,历程数据,*STEP,APPLY POINT LOAD,*STATIC,*CLOAD,*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY=10,*ELEMENT OUTPUT, VARIABLE=PRESELECT,*OUTPUT, HISTORY, FREQUENCY=1,*NODE OUTPUT, NSET=END,U,*EL PRINT, FREQUENCY=10,S, E,*NODE FILE, FREQUENCY=5,U,*END STEP,历程数据以第一个,*STEP,选项开始,ABAQUS输入文件的细节,历程数据以最后一个,*END STEP,选项结束,导入孤立网格,导入孤立网格,可以通过,ABAQUS,输入文件,(,.inp,),或输出数据库文件,(,.odb,),导入已有网格。,被导入的网格被称为孤立网格，因为它没有父几何体。,防护罩的导入网格,导入孤立网格,ABAQUS,从输入文件中可以导入的功能包括：,ABAQUS,input file,Nodes,Elements,Node and element sets,Procedures,Output requests,Amplitudes,Loads,Boundary conditions,Surfaces,Materials,Sections,Interactions,Interaction properties,Monitor variables,Adaptive mesh controls,导入孤立网格,默认情况下，导入的网格被认为是单个的部件。,然而，部件拷贝（,Part Copy,）工具可以将模型中不相连的区域分成单独的部件。,利用模型导入功能，利用,ABAQUS/CAE,从输入文件导入制动销装配件。,导入孤立网格,编辑孤立网格,尽管孤立网格没有相关联的几何体，在部件模块内仍然可以对网格进行修改。,提供一组网格编辑工具。基本的功能包括：,创建节点或单元,对于一组节点改变一个或多个坐标。,可以使用局部坐标系,检验和翻转壳单元法向,将一阶单元转为二阶，或将二阶单元转为一阶,对平面、三角形孤立网格进行网格重划分。,用于处理不良几何形状的更加高级的网格编辑工具在,“ABAQUS/CAE: Geometry Import and Meshing”,讲座中有更详细的介绍,Allows you to easily correct mistakes,导入孤立网格,移动节点,用户可以指定任意一种移动节点的方法：,新的坐标或,在任意坐标系中，坐标的改变,（偏置）,d,x,d,y,d,z,d,r,dq,等等。,在不需要重新选择节点的前提下，可以进行连续的增量变化。,创建单元,Tip,（提示）按钮将显示选定单元形状的节点顺序。,检测无效的单元。,导入孤立网格,为平面孤立网格重新划分网格,网格或者包含一阶或者包含二阶三角形单元；网格重划分基于边界的尺寸或新的一致总体尺寸。,将保留所有的材料面积。,导入孤立网格质量较差,在,ABAQUS/CAE,中重新分网,例子,例子,孤立网格导入/编辑,例子,泵支架,(contd),删除单元,可以利用选择过滤器选择肋部单元并删除这些单元。,Example,泵支架,(contd),编辑节点,通过局部圆柱坐标系,CSYS,可以修改孔的内直径。,1.2,1.5,习题3: 孤立网格编辑泵模型,习题3: 孤立网格编辑泵模型,在本次练习中，用户可以编辑泵模型的网格。,习题任务,导入网格。,删除肋片。,修改中心孔的直径。,ABAQUS/CAE中的材料属性和装配件,第四讲,概述,定义并分配材料属性,材料评估,什么是装配件,?,定位部件实例,布尔操作,陈列,装配件集和表面,显示组,色彩编码,练习,定义并分配材料属性,定义并分配材料属性,材料属性,广泛的材料库包含几乎所有的,ABAQUS,材料模型。,用户以,ABAQUS,求解器所需的格式输入材料数据。,定义并分配材料属性,截面属性,包括附加尺寸，或为变形体分配材料属性的单元类型信息。,参考材料定义。,为区域分配截面属性,变形体的每个区域必须引用包含材料定义的截面属性。,车架模型可能的部件、截面和材料,定义并分配材料属性,Part region 1: left fender,Part region 2: right fender,Part region 3: hinge,Material 1: steel,Shell section 1,Solid section 1,定义并分配材料属性,对于被赋予截面属性的部件，,ABAQUS/CAE,提供了一个视觉上的反馈,Section assigned to top half,Section assigned to top and bottom half,定义并分配材料属性,定义表面增强,表面增强定义了连接到已有部件表面的表面，并制定它的工程属性。,三维部件的表面或二维部件的边都可以用于表面增强。,生成与连续体单元共享节点的壳或薄膜单元。,用实体蜂窝状中心和铝蒙皮建模的机翼,铝蒙皮,实体蜂窝状中心,在创建集时，使用选择选项选择,skins,。,定义并分配材料属性,定义局部材料方向,利用基准工具集中可用的工具，可以创建所需的基准坐标系。,利用从视图中选择基准坐标系的办法，可以为壳或实体区域指派材料方向。,在同一装配件中，所有相关联的实例自动继承材料方向。,可以利用查询工具查询材料方向的分配情况。,材料评估,材料评估,超弹性材料的曲线拟合能力，可以允许用户对实验数据比较不同超弹性模型的拟合结果。,什么是装配件?,什么是装配件?,装配件中包含有限元模型中所有的几何体。,每个,ABAQUS/CAE,模型包含一个装配件。,即使用户已经创建一些部件，在没有创建部件实例之前，装配件是空的。,装配件不直接包含部件；它包含的是部件的“实例”。,为方便起见，实例可以被显示或隐藏。,下面的观点解释了部件，部件实例和装配件之间的关系。,什么是装配件?,部件,用户在部件模块创建部件。,每个部件是独立的几何实体，它的修改或操作独立于其它部件。,每个部件只存在于它自己的坐标系中，与其它部件无关。,每个部件都要引用参考截面属性。,例子,:,模拟泵支架的三个部件,什么是装配件?,部件实例和装配件,用户在组装模块创建部件实例。,实例与它的原始部件保持相关性。,用户可以将一个部件多次实例化，并将同一部件的多个实例进行组装。,部件的每个实例与在属性模块中分配给部件的截面属性相关。,用户可以在全局坐标系中定位部件实例，形成装配件。,用户可以在部件模块中修改原始的部件。回到组装模块之后，,ABAQUS/CAE,将自动的更新每个部件的实例。,什么是装配件?,依赖和不依赖的部件实例,你可以创建依赖或不依赖的部件实例,.,不依赖的实例是部件的一个有效的拷贝并能被修改,.,依赖的部件共享原始部件的几何以及网格同时不能被修改,.,缺省的创建依赖的部件实例,.,依赖和不依赖的部件实例的含义将在分网一节详细讨论,.,什么是装配件?,例子：婴儿四轮车的装配件,车身的一个实例,轴的两个实例,轴支座的四个实例,把手的一个实例,轮子的四个实例,当部件定义变化时，轮子的实例自动更新,定位部件实例,定位部件实例,在组装模块中，定位是主要的任务。两种一般的方法：,绝对定位,
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