ABAQUS线性静力学分析报告实例Word下载.docx
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TypeOptions
QDefoiiDdble
Discreterigid
NoneavailableAnalyticalrigid
■Edleri^n
BaseFeature
Shape
Typt
*Solid
IZxtru^ion1
Shell
Revolution
Wire
5weep
Point
Approximatesize:
和0
Continue...Cancel
图1-2CreatePart对话框
在Name(部件名称)后面输入Beam,ModelingSpace(模型所在空间)设为3D,Shape选择Solid(实体),Type采用默认的Extrusion,在Approximatesize里面输入300。
单击Continue...按钮。
注意:
如果无法输入字符,原因可能是当前正处于中文输入法的状态,应切换到英文输入法。
(2)绘制矩形。
ABAQUS/CAE自动进入绘图环境,左侧的工具区显示出绘图工具按钮,视图区内显示栅格,视图区正中两条相互垂直的点划线即当前二维区域的X轴和丫轴。
二者相交于坐标原点。
(选择矩形的一个角点,或输入X,Y的坐标),如
选择绘图工具箱中的口工具,窗口提示区显示Pickastartingcornerfortherectangle--orenterX,Y
图1-3所示。
JXPickastartingcornerfortherectangle-orenterXFY;
-1004^
图1-3输入点坐标
输入矩形的第一个点得坐标为(-100,10),移动光标选择与该店相对的点得坐标为(100,-10),单击鼠标左键,矩形就画出来了。
如果在绘制过程中操作有误,可以单击绘图工具箱的撤销工具来撤销上
一步操作,也可以使用删除工具犷I来删除错误的几何图形,具体操作步骤入校所示。
a单击绘图工具箱中的删除工具。
b在所绘图形中选择要删除的线或者图形,ABAQUS/CAE以红色高亮显示被选中的对象。
提示:
如果想删除多个对象,可以在单击此对象的同时按住Shift键,或者按住鼠标左键不放,在视图区中画出一个矩形框,选中矩形框中的对象。
如果想取消对某对象的选择,可以在单击此对象的同时按住Ctrl键。
c在视图区单击鼠标中键,或者单击提示区中的Done按钮,结束对删除工具匕的使用。
d根据需要,重复a、b、c步骤。
在确认结束某一步操作的时候,一般总是在视图区中单击鼠标中键,或者单击窗口底部提示区的Done按钮(完成),一下不再赘述。
(3)由于前面操作中,已经选择了Extrusion类型,在上一步退出后,
ABAQUS即弹出“编辑基本拉伸”对话框。
在该窗口中,输入拉伸尺寸30,如
图1-4所示。
然后单击0K按钮,视图区就出现了悬臂梁的结构图,如图1-5
所示。
EndCondition
Type:
Blind
Depth:
珂
Options
Note:
Twistanddraftcannotbespecifiedtogether,
Includetwiit,pitch;
0
□includedraft,angle:
OKCancel
图1-4“编辑基本拉伸”对话框
图1-5形成的悬臂梁结构图
户还可以在主菜单中选择
File--Save对所建立的模型进行保存操作。
此处把该
部件取名为beam
说明:
ABAQUS/CAE不会自动保存模型的数据,用户每隔一段时间自己保
存模型。
如果由于意外造成系统死机或者无法自动退出ABAQUS/CAE,下次启
动时就会显示自动恢复的对话框,选择Yes就可以自动恢复尚未保存的数据,但
是有时会因为恢复文件中存在错误,出现自动恢复失败,所以建议用户养成经常保存模型的习惯。
1.4创建材料和截面属性
在窗口左上角Module(模块)列表中选择Property(特性)功能模块,按照以下步骤来定义材料。
(1)创建材料。
单击工具区左侧的—(CreateMaterial)按钮,或者在
主菜单中选择Material--Create,弹出EditMaterial对话框(也可以双击左侧模型树中的Material来完成此操作),如图1-6所示。
图1-6EditMaterial对话框
在Name(材料名称)后面输入Steel,单击此对话框中的Mechanical(力学特性)--Elasticity(弹性)。
在数据表中设置Young'
sModulus(弹性模量)为2e3,Poisson'
sRatio(泊松比)为0.3,其余参数不变,如图1-7所示,单击OK按钮。
Dara
Young'
s
Pois&
on'
Modulus
Rjitio
12e3
031
图1-7输入弹性模量和泊松比
在ABAQUS/CAE中,如果希望修改或撤销已经完成的操作,可以
在窗口左侧的模型树中找到此操作,在上面单击鼠标右键,选择Edit或者
Delete。
在绘制二维平面图时,可以单击绘图工具箱中的按钮来撤销上一步
操作。
(2)创建截面属性。
单击左侧工具区的丄I(CreateSection)按钮,或者在主菜单中选择Section--Create,弹出CreateSection对话框(也可以双击左侧模型树中的Section来完成此操作),Name改为BeamSection,保持其他默认参数不变,单击Continue...按钮。
在弹出的EditSection对话框(见图1-8)中,默认的参数(Material:
Steel;
Type:
Solid,Homogeneous;
Planestress/strainthickness:
1)不变,单击OK按钮。
X
■1l-ditSection
1
Nanne:
BeairSe匚tion
Type:
Solid,Homogeneous
Material:
Steel
匕|匚「前匚匸]
1PlaneUres^/strainthickress:
1
OK
Cancel
图1-8EditSection对话框
(3)给部件赋予截面属性。
单击左侧工具区中的逻L(AssignSection)按
钮,或者在主菜单中选择Assign--Section,单击视图区中的悬臂梁模型,
ABAQUS/CAE以红色高亮显示被选中,在视图区单击鼠标中键,弹出Edit
SectionAssignment对话框,如图1-9所示,单击0K按钮。
l-rirrSpcricriA^ignirenr
Region
Region:
(Picked)
tion
Section:
BeamSecticn
F|Create...|
Mot*:
Listcontainsonlytectioncapplicabletotheselectedregions.
SolidrHomogeneous
Cdrice
图1-9EditSectionAssignment对话框
ABAQUS/CAE不把材料属性直接赋予单元或者几何实体,而是首先在截面属性(Section)中定义材料特性,再为每个部件赋予相应的截面属性。
ABAQUS/CAE推荐的建模方法是把整个数值模型(如材料、载荷、
边界条件等)都直接定义在几何模型上,而不是像其他前处理器一样定义在单元
或者节点上,这样在修改网格时不必重新定义材料和边界条件等模型参数。
这样在处理复杂问题时,可以首先简单地划分粗网格,得到初步的模型结果,然后再适当的区域细化网格。
1.5定义装配件
整个分析模型是一个装配件,前面的Part功能模型中创建的各个部件将在
Assembly功能模块中装配起来。
具体的操作方式:
在窗口左上角Module列表中选择Assembly(装配)功能模块。
单击左侧工具区的二(InstaneePart)按钮,或者在主菜单中选择Instance--Create(也可以直接单击左侧模型树中的Assembly左侧的+号,然
后双击其下一层的Instanee来完成此项操作)。
在弹出的CreateInstanee对话框中(见图1-10),前面创建的部件beam自动被选中,默认参数为InstaneeType:
Dependent(meshonpart),单击OK按钮。
1.6设置分析步
ABAQUS/CAE会自动创建一个初始分析步(Initialstep),可以在其中施加边界条件,用户必须自己创建后续分析步(analysisstep),用来施加载荷。
具体操作方法如下。
InstanceType
-dJiikia—an:
^—
JDependent(rneshonpartj
Inde卩eridErn(meshoninstance^
Note:
TochangeaDependentinstanced
meshryoumuttedititspart'
smesh.
Auto-offsetfromotherinstances
图1-10CreateInstanee对话框
(1)在窗口左上角的Module列表中选择Step(分析步)功能模块。
单击左侧工具区的(CreateStep)按钮,或者在主菜单中选择Step--Create
(也可以直接单击左侧模型树中的Steps来完成此项操作)。
(2)在弹出的CreateStep对话框中,在Name后面输入分析步的名称,此处将默认值Step-1改为loadbeam。
其余参数如图1-11所示(Proceduretype:
General;
选择StaticGeneral),单击Continue...按钮。
图1-11CreateStep对话框
(3)在弹出的EditStep对话框(见图1-12)中,Description后面改为
Loadthetopofthebeam,其余参数都保持默认值,单击OK按钮,完成操
QOtt
Kllgeom:
1<
Jn
・EditStep
Name:
loadbeam
Static」General
Incr^menTfltinnOther
DescriptionLoadthetapofthebearr{
Timeperiod'
1
(ThissettingcontrolstheinclusionofnorliMGreffectsofUrgedispMcein^nts日ndaFfectssuhspquentsteps.)
None
Autornaticstabilization:
IIncludeddiabatitheadnqeffects
图1-12EditStep对话框
1.7定义边界条件和载荷
在窗口左上角的Module列表中选择Load(载荷)功能模块,定义边界条件和载荷。
1施加载荷
单击左侧工具区的3(CreateLoad)按钮,或在主菜单中选择
Load--Create(也可以直接单击左侧模型树中的Loads来完成此项操作)。
在弹出的CreateLoad对话框中(见图1-13),在Name后输入Pressure;
将TypesforSelectedStep(所选分析步的载荷类型)设为Pressure(单位面积上的压
力),Step设为loadbeam,单击Continue...按钮。
图1-13CreateLoad对话框
此时窗口底部的提示区信息变为Selectsurfacesfortheload,单击悬臂梁的上表面,ABAQUS/CAE以红色高亮显示所选中的表面,在视图区中单击鼠标中键。
在弹出的EditLoad对话框(见图1-14),在Magnitude后面输入0.6,然后单击OK按钮。
施加载荷后的悬臂梁模型如图1-15所示。
图1-14EditLoad对话框
图1-15施加载荷后的模型
载荷类型Pressure的含义是单位面积上的力,正值表示压力,负值表示拉力。
2定义悬臂梁左侧的固支约束
单击工具区左侧的打(CreateBoundaryCondition)按钮,或者在主菜
单中选择BC--Create(也可以直接单击左侧模型树中的BCs来完成此操作)
在弹出的CreateBoundaryCondition对话框中(见图1-16),在Name后面输入Fixed,将Step设为Initial,TypesforSelectedStep设为
Displacement/Rotation,单击Continue...按钮。
图1-16CreateBoundaryCondition对话框
此时窗口底部的提示区信息变为Selectregionsfortheboundary
condition,选择悬臂梁左侧的面,ABAQUS/CAE以红色高亮度的显示选中的
平面,如图1-17
所示,在视图区中单击鼠标中键。
图1-17选择施加边界条件的悬臂梁模型
■EditBoundaryCondition
Name:
F'
xed
T/pe:
L:
ispIscprrent/Kotation
Str|j:
Initidl
CSVS:
[Global)[Edit™!
|jkCreate...
VU1
<
U2
UUR1
二UR2
□UR3
Nota:
Thedisphccmcntvaluewillbern白intainedin^ub^qvjenteteps.
图1-18EditBoundaryCondition对话框
施加边界条件时,要准确地选中要选择的边界面。
如果发现单击后悬
臂梁其他部分的面被ABAQUS/CAE红色高亮度显示,说明刚才选中了显示的
位置。
这时应重新单击正确的位置
为了更好的选中位置,可以借助菜单栏下的工具栏中的(Rotate
View)按钮把悬臂梁旋转到合适的位置,单击鼠标中键。
再根据窗口下面提示区的提示,在旋转后的模型中选中需要施加边界条件的面。
在弹出的EditBoundaryCondition对话框中(见图1-18),在U1,U2,
U3前的方框中打钩,单击0K按钮,结果如图1-19所示。
图1-19创建边界条件后的悬臂梁模型
1.8划分网格
在窗口左上角的Module列表中选择Mesh(网格)功能模块,在窗口顶部的环境栏中把Object选项设为Part:
beam,如图1-20所示,即为部件beam
划分网格,而不是为整个装配件划分网格。
Module:
Mesh寸
Model:
Model-1彳
Object:
Assembly。
fPartj
Beam
▼
图1-20把划分网格的对象设置为Part:
beam
如果没有选择对部件划分网格,而是按照默认选项来对整个装配件划分网格,接下来的操作就会出现错误信息。
1设置网格控制参数
在主菜单中选择Mesh--Controls命令,或单击左侧工具区的匕1(Assign
MeshControls)按钮,弹出MeshControls(网格控制参数)对话框,将Element
Shape(单元形状)设置为Hex,Technique设置为Structured,如图1-21所示,单击OK按钮。
*Controls
ElementSh^pe
01討衆Hex-dominated■FetWedge
Technique
;
口A5討
OFree
7Structured
Svveep
Bottonn-up
)Multiple
图1-21MeshControls对话框
2设置单元类型
单击左侧工具区的匕■'
(AssignElementType)按钮,或者在主菜单中选
择Mesh--ElementType,弹出ElementType对话框,如图1-22所示。
图1-22ElementType对话框
单击Hex标签项,选择Incompatiblemodest,对话框中就出现了C3D8I
单元类型的信息提示。
其余参数采用默认值,单击0K按钮。
3设置种子
在左侧工具区用鼠标单击卜“:
(SeedPart)按钮,或者直接在主菜单中选择
Seed--Part...,就会出现GlobalSeeds对话框,选择单元大小默认值:
10,如
图1-23所示,单击0K按钮
图1-23GlobalSeeds对话框
4划分网格
单击左侧工具区的山丨(MeshPart)按钮,或者在主菜单中选择
Mesh--Part,窗口底部的提示区显示OKtomeshthepart?
(为部件划分网
格?
),在视图区单击鼠标中键,或直接单击提示区中的Yes,得到如图1-24所
示的网格
图1-24生成的网格
本例题的目的是通过一个简单的模型,让用户初步了解
ABAQUS/CAE的建模方法,因此使用了比较简单的网格划分方法,得到的网格比较粗糙,计算得出的悬臂梁固定端处的应力结果将不会太准确。
如果希望更准
确地分析此悬臂梁受均布载荷的问题,可以进一步细化网格
5检查网格
单击工具区中的VerifyMesh(检查模型)工具阻I,在视图区选择悬臂梁
部件,单击鼠标中键,弹出VerifyMesh对话框,如图1-25所示。
在Type栏
内选择Analysischecks(分析检查),单击Highlight按钮,显示没有任何错误或警告信息。
Metrics
/Errors
图1-25检查模型网格划分
1.9提交分析作业
在窗口的左上角的Module列表中选择Job(分析作业)功能模块。
1创建分析作业
单击左侧工具区的…(JobManager)按钮,或者在主菜单中选择
Job--Manager,弹出JobManager对话框,如图1-26所示,单击Create...
(创建新的作业)按钮,在Name后面输入Deform,单击Continue...按钮,
弹出EditJob对话框,如图1-27所示,将Description设为Cantileverbeam,
其他各参数保持默认值,单击0K按钮
Model:
Model!
NanneModel
Create...
图1-26JobManager对话框
Analysisproduct:
Abaqus/Standard
Descriplion:
Cantileverhean(
SubmissionGeneralMemory卩orallelization卩「ccision
」obType
QFullanalyse
Recover(Eicplicit)
:
Restart
RunMode
ndTe;
R^rkgrounriQueue:
lT
[OK|Cancel
图1-27EditJob对话框
2提交分析
在JobManager对话框中单击Submit(提交分析)按钮。
看到对话框中
的Status(状态)提示依次变为Submitted,Running和Completed,这表明对模型的分析已经完成。
单击此对话框中的Results(分析结果)按钮,自动
进入Visualization模块。
如果Status提示变为Aborted(分析失败),说明模型存在问题,分析已经终止。
可以单击对话框中的Monitor(监视器)来检查错误信息,然后检查前面各个建模步骤是否都已经准确完成,更