达尔文档ABAQUS三维无限元模型建立Word文档下载推荐.docx
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本教程目的实现无限元单元的建立,从而用于无限元人工边界当中。
现以6m*6m*50m柱体为例,在其四周和底部建立一层无限单元。
外层柱尺寸12m*12m*56m,仅划分一层单元,内部柱体网格划分为1m*1m*1m。
建立完后的模型如下图所示。
图1外层无限元,有限元柱体和无限元-有限元模型
1.创建内部柱体和外部包裹柱体
在part模块中,建立Part-1和Part-2。
先创建内部柱体part,在草图中建立一个6m*6m的方框。
图2草图中创建方形截面6*6
对截面进行拉伸,深度为50(图3)。
同理,创建外部包裹柱体Part-2,截面尺寸为6*6,拉伸深度为56。
图3拉伸深度及创建的part1
2.对两个柱体进行装配并切割
在装配模块中,将两个part进行装配。
装配后,由于两者位置不对,需要将内部柱体的顶面与外部柱体顶面平齐,所以进行平移实例操作。
平移完成后,用外部part减去内部part,形成Part-3。
图4装配效果图及平移后切割
图5平移后两柱体位置,切割完成后模型
3.对包裹体切割,重新建立Part
为使后面能够顺利划分网格,需要对形成的Part-3进行切割,重新建立底部。
先将part分割成四部分。
可采用切割命令,使用三点切割体,如下图所示。
图6切割part示意图
切割完毕后,底部块已经被切碎,需要通过“创建切削放样”进行删除,并重新建立。
创建切削放样时建立两个截面,第一个截面为内部截面,按住shift键选择四个边完成,如图7所示,第二个截面为模型最底部正方形。
两个截面创建完成后按确定按钮,底部便被切削去掉(图8左)。
此时,模型底部需要根据形状填补,采用“创建实体放样”生成补块,过程与切削放样基本相同,需要注意创建时要勾选“保留内部边界”,否则后续网格不能划分(图8右)。
图6切割完模型,对模型底部进行切削放样
图7切削放样时选择的内外两个截面
图8切削完毕后模型,创建实体放样
4.对无限元和有限元两部分进行装配,网格划分
在装配模块中,对Part-1和Part-3进行装配,装配完毕后进行合并,如图9。
图9装配,合并实体
在网格模块中,对模型进行网格划分。
对各个边进行种子数设置,内部体每个边设置6份,外部包裹体正方形外边设置6份,斜边设置一份,沿高度方向划分50份。
为了便于区分无限元和有限元,两者选用不同的单元类型,如无限元采用C3D8单元,有限元采用C3D8R。
图10模型进行布种,设置单元类型
5.对无限元设置扫掠网格划分模式并指定扫掠方向
外部单元需要通过扫掠方式进行划分,为使无限元成功建立,必须指定扫掠方向从内向外,且每个外部块都需要进行指定扫掠方向,如图11所示。
设置完成后,外部包裹的颜色应该变为了黄色,此时进行网格划分(图12)。
图11对无限元设置扫掠网格划分模式并指定扫掠方向
图12扫掠方向设置完毕后模型及有限元网格
6.将外层单元类型改成无限元
通过更改inp文件中外部单元类型为无限单元,实现无限元-有限元模型的结合。
创建一个job,并写入输入文件,打开生成的inp文件(一般在工作目录),查找C3D8(上文中设置为C3D8),将其改为CIN3D8(根据实际需要更改无限元单元类型)并保存inp文件。
在ABAQUS中,通过导入模型方式导入更改过的inp文件,模型创建完成。
图13创建Job后写入输入文件
图14在inp文件中将外层单元类型改为无限单元类型
图15最终生成的无限元-有限元模型
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