汽车有限元基础上机课程3.docx

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汽车有限元基础上机课程3

《汽车有限元基础》上机课程三

厚壁圆筒受力分析

1.问题描述

建立如下图所示的厚壁圆筒计算模型，高度为5mm，内径a=10mm，外径b=20mm，弹性模量E=8.667e4MPa，泊松比μ=0.3，屈服极限σs=17.32MPa，其内壁承受5MPa和12.5MPa的压力。

采用对称法取模型1/4计算其应力分布，并与理论解进行比较，几何模型如下。

本操作步骤采用12.5MPa作为实例。

2.操作步骤

2.1启动ABAQUS/CAE

在Windows操作系统中：

[开始]→[程序]→[ABAQUS6.12-1]→[ABAQUS/CAE]

2.2创建部件

在ABAQUS/CAE窗口顶部的环境栏中，可以看到模块表Module：

Part，这表示当前处在Part（部件）功能模块，在这个模块中可以定义模块各部分的几何形体。

可以按照以下步骤创建平板的几何模型。

（1）创建部件点击左侧工具区中的

（CreatePart），或在主菜单中选择Part→Create，弹出如图所示的CreatePart对话框。

在Name后面输入Platel，将ModelingSpace设为3D，Type选为Deformable，Basefeature选为Solid，其它保持默认，点击Continue。

（2）绘制几何ABAQUS/CAE自动进入绘图环境，左侧的工具区内显示出绘图工具按钮，视图内显示格栅，视图区中两条相互垂直的点划线即当前而委屈也的X轴和Y轴，两者相交于坐标原点。

选择左侧绘图工具区

，点击原点，再输入坐标（010）再输入（10,0）。

选择左侧绘图工具区

，点击原点，再输入坐标（020）再输入20,0）。

选择左侧绘图工具区createlines将图形补充封闭。

在视图区域点击鼠标中键结束画线操作，设定Depth为5。

选择最后点击一次鼠标中键退出绘图环境，视图区中显示出完成后的部件。

2.3创建材料和截面属性

在窗口左上角的Module（模块）列表中选择Property功能模块，按以下步骤来定义材料。

（1）创建材料点击左侧工具区的

（CreateMaterial），在Name后面输入Material，点击对话框中的Mechanical→Elasticity→Elastic。

在Young’sModulus为86670,Poisson’sRatio（泊松比）为0.3。

点击对话框中的Mechanical→Elasticity→Plastic，输入PlasticStrain为0，YieldStress为17.32。

（2）创建截面属性点击左侧工具区的

（CreateSection），弹出CreateSection对话框，Category选择为Solid，Type选择为Homogeneous，点击continue。

（3）给部件赋予截面属性点击左侧工具区的

（AssignSection），弹出AssignSection对话框，选择视图中模型，点击Done。

2.4定义装配件在窗口左上角的Module（模块）列表中选择Assembly功能模块，点击左侧工具区中的

（InstancePart），按如下图选择，单击OK。

2.5设置分析步ABAQUS/CAE会自动创建初始分析（initialstep），点击左侧工具区的

（CreateStep），按照下图选择，点击OK。

2.6划分网格

在窗口左上角的Module（模块）列表中选择Mesh功能模块，在窗口顶部的环境栏中把Object选项设为Part：

Platel，即为Platel划分网格。

（1）设置网格种子点击左侧工具区的

，设置Approximateglobalsize为1,。

（2）格控制参数点击左侧工具区的

，保持默认设置，点击OK。

（3）置单元类型点击左侧工具区的

，选择模型，保持默认设置，单击OK。

（4）划分网格点击左侧工具区的

单击提示OK。

2.7定义边界条件和载荷

在窗口左上角的Module（模块）列表中选择Load功能模块，定义边界条件和载荷。

（1）施加载荷点击左侧工具区的

（CreateLoad），按照下图选择，点击Continue。

选择后圆筒内表面，并按照如下图所示进行设置，点击OK。

（2）定义约束点击左侧工具区的

（CreateBoundaryCondition）,按照如下图所示选择，点击Continue。

选择模型中平垂直于X轴的切面，单击Done。

在EditBoundaryCondition对话框中，按照如下图所示设置，单击OK。

再选择模型中平行于Y轴的切面，单击Done。

在EditBoundaryCondition对话框中，按照如下图所示设置，单击OK。

2.8提交分析作业

在窗口左上角的Module（模块）列表中选择Job功能模块。

（1）创建分析作业点击左侧工具区的

（JobManager）,单击Create，再次单击Continue，保持默认，单击OK。

（2）提交分析在JobManager中单击Submit，提示计算完成后，点击Results。

2.9后处理

在Visualization功能模块中，选择点击

来显示应力的云纹图。