1、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=0.3,屈服极限s=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 ABAQUS 6.12-1 ABAQUS/CAE2.2创建部件在ABAQUS/CAE窗口顶部的环境栏中,可以看到模块表Mod
2、ule: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(Create Part),或在主菜单中选择PartCreate,弹出如图所示的Create Part对话框。在Name后面输入Platel,将Modeling Space设为3D,Type选为Deformable,Base feature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
3、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 (0 10)再输入(10,0)。选择左侧绘图工具区,点击原点,再输入坐标(0 20)再输入20,0)。选择左侧绘图工具区create lines 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(Create Material),在Name后面输入Material,点击对话框中
4、的MechanicalElasticityElastic。在Youngs Modulus为86670,Poissons Ratio(泊松比)为0.3。点击对话框中的MechanicalElasticityPlastic,输入Plastic Strain为0,Yield Stress为17.32。 (2)创建截面属性 点击左侧工具区的(Create Section),弹出Create Section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(Assign Section),弹出Assign Se
5、ction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(Instance Part),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(initial step),点击左侧工具区的(Create Step),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Approximate g
6、lobal size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(Create Load),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(Create Boundary Condition),按照如下图所示选择,点击Continue。选择模
7、型中平垂直于X轴的切面,单击Done。在Edit Boundary Condition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Edit Boundary Condition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(Job Manager),单击Create,再次单击Continue,保持默认,单击OK。(2)提交分析 在Job Manager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。
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