1、ABAQUS/CAE典型例题我们将通过ABAQUS/CAE完成右图的建模及分析过程。首先我们创建几何体一、创建基本特征: 1、首先运行ABAQUS/CAE,在出现的对话框内选择Create Model Database。 2、从Module列表中选择Part,进入Part模块 3、选择PartCreate来创建一个新的部件。在提示区域会出现这样一个信息。 4、CAE弹出一个如右图的对话框。将这个部件命名为Hinge-hole,确认Modeling Space、Type和BaseFeature的选项如右图。 5、输入0.3作为Approximate size的值。点击Continue。ABAQU
2、S/CAE初始化草图,并显示格子。、在工具栏选择Create Lines: Rectangle(4 Lines) ,在提示栏出现如下的提示后,输入(0.02,0.02)和(-0.02,-0.02),然后点击键鼠标的中键(或滚珠)。、在提示框点击OK按钮。CAE弹出Edit Basic Extrusion对话框。、输入0.04作为Depth的数值,点击OK按钮。二、在基本特征上加个轮缘、在主菜单上选择ShapeSolidExtrude。、选择六面体的前表面,点击左键。、选择如下图所示的边,点击左键。 、如右上图那样利用图标创建三条线段。、在工具栏中选择Create Arc: Center and
3、 2 Endpoints、移动鼠标到(0.04,0.0),圆心,点击左键,然后将鼠标移到(0.04,0.02)再次点击鼠标左键,从已画好区域的外面将鼠标移到(0.04,-0.02),这时你可以看到在这两个点之间出现一个半圆,点击左键完成这个半圆。、在工具栏选择Create Circle: Center and Perimeter 、将鼠标移动到(0.04,0.0)点击左键,然后将鼠标移动到(0.05,0.0)点击左键。、从主菜单选择AddDimensionRadial,为刚完成的圆标注尺寸。10、选择工具栏的Edit Dimension Value图标 11、选择圆的尺寸(0.01)点击左键,
4、在提示栏输入0.012,按回车。再次点击Edit Dimension Value,退出该操作。12、点击提示栏上的Done按钮。13、在CAE弹出的Edit Extrusion对话框内输入0.02作为深度的值。CAE以一个箭头表示拉伸的方向,点击Clip可改变这个方向。点击OK,完成操作。三、创建润滑孔、进入Sketch模块,从主菜单选择SketchCreate,命名为Hole,设置0.2为Approximate Size的值,点击Continue。、创建一个圆心在(0,0),半径为0.003的圆,然后点击Done,完成这一步骤。、回到Part模块,在Part下拉菜单中选择Hinge-hole
5、。、在主菜单中选择ToolsDatum,按右图所示选择对话框内的选项,点击Apply。 、选择轮缘上的一条边,见下图,参数的值是从0到,如果,箭头和图中所示一样就输入0.25,敲回车,否则就输入0.75。ABAQUS/CAE在这条边的1/4处上创建一个点。、创建一个基线,在Create Datum对话框内选择Axis,在Method选项中选择2 Points,点击Apply。选择圆的中心点和刚才创建的基点,ABAQUS/CAE将创建如右上图所示的基线。、在Create Datum对话框内选择Plane,在Method中选择Point and normal,点击OK,选择刚才创建的基点和基线。你
6、的模型将如左下图所示。、从主菜单中选择ShapeCutExtrude,选择创建的基准面和右上图所示的边,点击左键。、从主菜单中选择AddSketch,选择hole然后点击OK,在提示栏中点击Translate通过下面两步将Hole移到最终位置。A:先点击hole的圆心,然后点击创建的基点,圆心就移动到了以基点上。B:点击工具拦中的Edit Vertex Location,然后点击移动后的圆心(基点),点击提示拦的Done,再点击提示拦中随后出现的Translate按钮,输入(0,0)和(0,0.01)敲回车,最后点击Done。10、在Edit Cut Extrusion对话框中选择Blind作
7、为Type的选项,0.015作为深度,如果需要可以选择Flip改变箭头的方向,然后点击OK。四、创建不含润滑孔的铰链、从主菜单选择PartCopyHinge-hole,命名新的部件为Hinge-solid,点击OK。、在Part下拉菜单中选中Hinge-Soild,从工具栏里选择Delete Feature 选中创建的基点,点击提示栏里的Yes,删除基点和他的子特征。五、创建一个刚体销钉、从主菜单里选择PartCreate,命名为Pin,选择Modeling Space为3D, 类型为Analytical rigid,选择Revolved shell为基本的特征,输入0.2作为Approxim
8、ate size的值,然后点击Continue。、从工具栏选择Create Lines: Connected创建一条从(0.012,0.03)到(0.012,-0.03)的直线,然后点击Done,退出草图。、从主菜单中,选择ToolsReference Point,选择销钉周线顶部的点。保存模型数据为hinge.cae。接下来我们将为建立好的几何模型添加材料,并将其组装起来。一、创建材料 、进入Property模块,在主菜单中选择MaterialCreate来创建一个新的材料。、在Edit Material对话框,命名这个材料为Steel,选择MechanicalElasticity Elas
9、tic,在杨氏模量中输入209.E9,输入0.3作为泊松比。点击OK,退出材料编辑。 3、从主菜单中选择SectionCreate,在Create Section对话框中定义这个区域为SoildSection,在Category选项中接受Soild作为默认的选择,在Type选项中接受Homogeneous作为默认的选择,点击Continue。 4、在出现的Edit Section对话框中选择Steel作为材料,接受1作为Plane stress/strain thickness,并点击OK。 5、在Part中选择Hinge-hole,从主菜单中选择AssignSection,选择整个Part,
10、ABAQUS将会把你选择的区域高亮化,在对话栏点击Done,在出现的Assign Section对话框中点击OK。 6、重复第五步,为Hinge-soild分配材料。二、部件组装 1、进入Assembly模块,从主菜单中选择InstanceCreate,在Create Instance对话框中选择Hinge-hole,点击Apply。 2、在Create Instance对话框中选择Hinge-soild,选中Auto-offset from other instances,点击OK。 3、从主菜单中,选择ConstraintFace to Face,选择左下图所示的表面,再选择如右下图的表面
11、,如果两个箭头同向,点击Flip,点击OK,在提示栏输入0.04,敲回车。 4、从主菜单中选择ConstraintCoaxial,先选择如左下图所示的孔,再选择如右下图所示的孔,如果箭头如右下图所示,点击Flip,点击OK。 5、从主菜单中选择ConstraintEdge to Edge,选择如左下图所示的边,再选择如右下图所示的边,如果箭头如右下图所示,点击Flip,点击OK。完成铰链的组装。 6、从主菜单中选择InstanceCreate,选择Pin,点击OK。 7、从主菜单中选择ConstraintCoaxial,选择Pin和铰链中的孔,如果需要点击Flip,点击OK。显示如左下图所示。
12、 8、从主菜单中选择InstanceTranslate,选择Pin,点击Done,在CAE警告信息栏中点击Yes。在提示栏输入(0,0,0)和(0,0,0.02),敲回车。在提示栏点击OK。最终的构形如右上图显示。 接下来,我们定义分析步,接触,边界条件以及加载。一、定义分析步。 1、进入Step模块,从主菜单中选择StepCreate,命名这个分析步为Contact,接受默认的Static, General,点击Continue。在出现的Edit Step对话框中,接受所有默认选择,并点击OK,创建一个分析步。 2、重复上一步,创建一个分析步,命名为Load,在Edit Step对话框中,进
13、入Incrementation子选项,输入0.1为Initial Increment Size。点击OK,完成分析步的创建。 3、为输出结果创建几何集,在主菜单选择ToolsSetCreate,命名这个几何集为ndisp-output,点击Continue。选择如左下图所示的点。点击Done,完成该步骤。Select this edgeSelect this faceSelect these vertices 4、采用相同的技术,定义右上图所选的面为fixed-face-output,所选的边为hole-output。 5、从主菜单中选择OutputField Output RequestsM
14、anager,从出现的对话框中选择F-output-1,点击Edit,删除变量PE,PEEQ和PEMAG,删除选择Forces/Reactions,点击OK,点击Dismiss退出Field Output Requests Manager。 6、从主菜单中选择OutputHistory Output RequestsManager,从出现的对话框中选择H-output-1,点击Edit,在Domain中选择Set name,并选择ndisp-output,去掉Energy选项,输入U1,U2,U3。点击OK。 7、创建新的历史输出,为Fixed-face-output输出变量RF1,为Hole-output输出变量S11,MISES和E11。点击Dismiss,退出History Output Requests Manager。 8、从主菜单中选择ToolsSetCreate,命名为Monitor,点击Continue,选择ndisp
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