Abaqus6.10经典从入门到精通培训教程

《Abaqus6.10经典从入门到精通培训教程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Abaqus6.10经典从入门到精通培训教程（258页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、Click to edit Master text styles,,Second level,,Third level,,Fourth level,,Fifth level,,Introduction to ABAQUS/CAE,L2.,*,Copyright 2006 ABAQUS, Inc.,Click to edit Master title style,,Abaqus,仿真分析培训,,,,,,,,,,Ctrl+Alt+,鼠标左键,,,旋转模型,,,,,,,,,,Ctrl+Alt+,鼠标右键,,,缩放模型,,,,,,,,,,Ctrl+Alt+,鼠标中键,,,平移模型,模型操作,,单位一致

2、性,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,CAE,软件其实是数值计算软件，没有单位的概念。,,分析流程九步走,,,1,、几何建模,Part,,2,、,划分网格 Mesh,,3,、,特性设置 Property,,4,、,建立装配体 Assembly,5,、定义分析步,Step,,6,、,相互作用 Interaction,,7,、,载荷边界 Load,,8,、,提交运算 Job,,9,、,后处理 Visualization,1,、几何建模,Part,,导入Part,

3、,Pro/E,等,CAD,软件建好的模型后，另存成,iges,、,sat,、,step,等格式；然后导入,Abaqus,可以直接用。,,推荐采用,step,格式文件导入！,,,创建Part,,如同其他CAE软件，Abaqus,的建模功能有限，只适合建立简单,Part,，如跌落分析中的地面等。,,,,,,特征修改、删除等，很少用到,Part,模块专有,线、面、体分割工具，辅助网格划分,基准点、线、面及坐标系等,小面修复等，辅助网格划分,,,备注：如果按钮右下方有小黑三角，左键按住该按钮不放，可展开其他类似功能，向右移动鼠标即可切换功能。 如：,创建新Part,,,Modeling Space,,

4、三维立体模型、二维平面模型、轴对称模型,,Type,,部件类型：可变形体、离散刚体、,解析刚体（为接触分析提供刚性表面）,、欧拉体,,Shape,,部件形态：点线面体，随,Modeling Space,和,Type,不同而不同,,Type,,建模方式：拉伸、旋转、扫略,,截面的大致尺寸，便于建模,创建新,Part,之刚性地面,1,,Name,,rigid-floor,,Modeling Space,,2D Planar,,Type,,Analytical rigid,,Approximate size,,200,,,,,,创建新,Part,之刚性地面,2,如左图，画一个,100X100,的正方

5、形，来模拟刚性地面。,,点击鼠标中键或 点击按钮 ， 完成。,,200,,Part管理器,,Part,管理器的功能完全可以在窗口左侧模型树的右键快捷菜单实现。,,创建新,Part,，功能同,,复制,Part,,重命名,Part,，便于管理,,删除,Part,,锁定及解锁,Part,，锁定后,Part,将不能被修改,,修正,Part,,退出,,现以,Extrude,为例说明如何,Create Solid,：,,1,、选择草绘平面,,,2,、为草绘平面定向,,,3,、草绘截面,,,4,、设置拉伸深度及拉伸方向等,Create Solid,,Create Solid,的方法依次为：,Extr

6、ude,、,Revolve,、,Sweep,和,Loft,。,,,,现以,From solid,为例说明如何,Create Sshell,：,,1,、选择要生成,Face,的体，操作完成后体将被删除，只保留表面。,Create Shell,,Create Shell,的方法依次为：,Extrude,、,Revolve,、,Sweep,、,Loft,、,Planar,、,From solid,和,Remove face,。,,,,现以,Planar,为例说明如何,Create Wire,：,,1,、选择草绘平面,,,2,、为草绘平面定向,,,3,、草绘,Wire,Create Wire,,Cre

7、ate Wire,的方法依次为：,Planar,、,Point to Point,和,Spline,。,,,Create Cut,与,Create Solid,类似。现以,Circular hole,为例说明如何,Create Cut,：,,1,、选择孔的类型：通孔或盲孔,,,2,、选择草绘平面,,,3,、确定孔的方向（,Flip,反向）,,,4,、选择基准边，并指定距离,,,,,,5,、设置孔的直径,Create Cut,,Create Cut,的方法依次为：,Extrude,、,Revolve,、,Sweep,、,Loft,和,Circular hole,。,,,现以,Create Rou

8、nd or Fillet,为例说明如何倒圆角：,,1,、选择要进行倒圆角的边（按住,Shift,，左键拾取可,,进行多选）,,,2,、指定圆角半径,倒角,,Create Round or Fillet,倒圆角与,Creaste Chamfer,倒直角。,,,,Repair Small Faces,通常用于简化模型，如去倒角,,1,、选择要去掉的小面（按住,Shift,，左键拾取可,,进行多选）,去倒角,,Repair Small Faces,可以理解为去除小面。,,2,、划分网格,Mesh,,Partition,分割，化复为简,,,,拓扑修改，该省就省,,,,网格控制,,,,网格密度,,,,网

9、格划分,,,,网格质量检查,Mesh,,,,,,,特征修改、删除等，很少用到,Mesh,模块专有,线、面、体分割工具，辅助网格划分,基准点、线、面及坐标系等,拓扑修改等，辅助网格划分,,,,,,,,,Partition Cell,,,定义切割平面的方法：,,一点一法线,,三点,,一点一边（点要在边上，该边垂直于定义的切割平面）,,Define Cutting Plane,Part,里只有一个,Cell,，直接选好切割平面即可完成,Partition,操作；当,Part,里的,Cell,超过,1,个时，还要选择被切割体。,Part,可以被切割成若干个,Cell,。,Partition Cell,

10、,,选择作为切割平面的基准面,,Use Datum Plane,Partition Cell,,,选择作为切割平面的实际面,,Extend Face,Partition Cell,,,通过拉伸或扫略形成切割面,,1,、选择被拉伸或扫略的边,,,2,、指定方向进行拉伸或指定沿某边进行扫略,,Extrude/Sweep Edges,Partition Cell,,,通过选定边界形成切割面,,1,、确定选择边还是顶点,,,2,、选择边界,,,3,、点击鼠标中键或点击 完成,Partition,。,,Used N-sided Patch,Partition Cell,,,对体的表面进行

11、草绘切割,,Sketch Planar Partition,Virtual Topology,,,Combine Faces,合并面,,按住,Shift,，依次拾取,2,个以上的面,,,Combine Edges,合并边,,按住,Shift,，依次拾取,2,个以上的边,,,Ignore Entities,忽略特征,,,拓扑结构修改,Mesh Controls,,,体网格控制,,三维模型单元形状：,,Hex,,仅包含六面体单元,,Hex-dominated,,六面体单元为主，楔形单元为辅,,Tet,,仅包含四面体单元,,Wedge,,仅包含楔形单元,Seed Part,,,全局网格尺寸指定,,,

12、,Seed Edge,,,指定边上网格数量,,,1,、选取要单独设置网格密度的边,,,2,、指定边上网格数量,Seed Edge,,,指定边上网格尺寸,,,1,、选取要单独设置网格密度的边,,,2,、指定边上网格尺寸,Seed Mesh,,,Seed Edge,：,Biased,设置边上网格密度渐变,,Delete Part Seeds,去除,Part,密度设置,,Delete Edge Seeds,去除边密度设置,,网格划分,,,,Mesh Part,，即整体划分网格,,Mesh Region,，即局部划分网格,,Delete Part Mesh,，即删除整体网格,,Delete Regio

13、n Mesh,，即删除局部网格,网格质量,,选择已划好网格的,Part,,errors,数保证为,0,，,,warnings,数量越少越好。,,1,2,3,,,3,、特性设置 Property,,特性设置,,,,,,特征修改、删除等，很少用到,Property,模块专有,Partition,已讲，见,Mesh,部分,基准点、线、面及坐标系等,,,,,定义材料属性,,,,创建截面属性,,,,分配截面属性,,,定义材料属性,,,密度,杨氏模量,泊松比,,,,2,1,5,3,4,材料管理器,,,Material,管理器的功能完全可以在窗口左侧模型树的右键快捷菜单实现。,创建截面属性,,,Name,：

14、便于记忆及管理,,Category,（种类）和,Type,（类型）配合起来指定截面的类型：,,Solid,（实体），一般选择默认的,Homogeneous,（均匀的）。,,Shell,（壳），包含,Homogeneous,（均匀的）、,Composite,（复合的）、,Membrane,（膜）和,Surface,（表面）等，一般默认。,,Beam,（梁）,,Other,（其他），即,Gasket,（垫圈）、,Acoustic infinite,（声媒耦合）等,创建截面属性,,,选择已建立的材料,三维模型不需要设置该参数，采用默认值,1,即可。,,选择已建立的材料,指定厚度,2,1,3,2,分配

15、截面属性,,,选择要分配材料的目标体,选择已建立的,Section,未被分配截面属性的,Cell,呈灰色，,,已经正确分配截面属性的,Cell,呈青色，,,被重复分配几种截面属性的,Cell,呈黄色。,1,2,3,4,、建立装配体 Assembly,,建立装配体,,,,,,特征修改、删除等，很少用到,Assembly,模块专有,Partition,已讲，见,Mesh,部分,基准点、线、面及坐标系等,,一个模型,Model,只能包含一个装配件,Assembly,， 一个部件,Part,可以被多次调用来组装成装配件，定义载荷、边界条件、相互作用等操作都在 装配件的基础上进行。,导入进装配体,

16、,在,Parts,栏进行部件的选取（可多选）,Dependent,（,mesh on part,）,,默认选项。,,Independent,（,mesh on instance,）,,耗用内存较多，生成的,inp,文件也较大。,Create Instance,实际就是将,Part,导入到,Assembly,,Auto-offset from other instances,在多次调用同一,Part,进,Assembly,时应用。,线性阵列,,1,、选取要进行阵列的部件实体,Instance,,,2,、阵列参数设置，阵列方向、数量、偏移量等,Linear Pattern,线性阵列,,线性阵列,,

17、1,、选取要进行阵列的部件实体,Instance,,,2,、阵列参数设置，阵列范围（,°,）、数量、中心轴等,Radial Pattern,辐射阵列,,平移,,1,、选取要进行平移的部件实体,Instance,,,2,、设置平移量（终点坐标,-,初始坐标），可以手动输入点坐标，也可选取部件实体的点,,,,3,、预览平移并确认,Translate,平移,,旋转,,1,、选取要进行旋转的部件实体,Instance,,,2,、两点法确定旋转中心轴,,,,3,、设置旋转角度,,,4,、预览平移并确认,Rotate,旋转,,平移到,,1,、选取要进行移动的部件实体,Instance,上的面,,,2,、选

18、取固定不变的部件实体,Instance,上的面,,,3,、两点法确定移动方向,,,,4,、输入移动后两实体相应两面的间隙距离,Translate to,平移到，该操作仅适用于实体模型,,定位,,面平行,,面匹配,,边平行,,边共线,,同轴,,点重合,,坐标系平行,定位，与,Translate to,平移到类似,,合并/剪切,,合并,Merge/,剪切,Cut,来生成新,Part,,部件实体Part instances的显示控制,,Replace,,在区域,3,选择部件后，点击此按钮，则仅显示选中的部件。,,Add,,在区域,3,选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被显示，已经显示的部件仍显示。

19、,,Remove,,在区域,3,选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被隐藏。,,……,,1,2,3,4,5,、定义分析步 Step,,定义分析步,,,,,Step,模块专有,Partition,已讲，见,Mesh,部分,基准点、线、面及坐标系等,,定义分析步,,通用分析步,General,,Dynamic,，,Explicit,显式动力学分析,,Static,，,General,线性或非线性静力学分析,,……,,线性摄动分析步,Linear perturbation,,,,,静力学分析,,Static,，,General,线性或非线性静力学分析,几何非线性的特点是结构在载荷作用过程中产生大的位

20、移和转动。如板壳结构的大挠度，此时材料可能仍保持为线弹性状态，但是结构的几何方程必须建立于变形后的状态，以便考虑变形对平衡的影响。,Description,：简单描述，便于记忆管理。,Time period,：静力学问题，采用系统默认值,1,即可。,Nlgeom,：是否考虑几何非线性。,Automatic stabilization,：局部不稳定问题（局部屈曲、表面祛皱）的处理，即施加阻尼。,静力学分析,,Static,，,General,线性或非线性静力学分析,Type,：选择时间增量的控制方法，默认,Automatic,即可。,Maximum number of increments,：增

21、量步的最大数目。,Increment,：初始时间增量、最小时间增量和最大时间增量。,静力学分析,,Static,，,General,线性或非线性静力学分析,Method,求解器,,Direct,适用于大多数分析，,Iterative,对于大模型分析较快,,Matrix storage,矩阵存储方式,,默认即可,,选择求解方法,,Full Newton,完全牛顿法,,默认，适用于大多数分析。,,Quasi-Newton,准牛顿法,,雅克比矩阵对称且在迭代过程中,,变化不大时，能加快收敛。,,Contact iterations,接触迭代法,,对于几何线性、小滑动、无摩擦,,的静力学问题特别有效。

22、,显式动力学分析,,Dynamic,，,Explicit,显式动力学分析,Time period,：对于动力学问题，此处的时间是指实际时间。,,显式动力学分析,,Dynamic,，,Explicit,显式动力学分析,Unlimited,，默认选项，即不限制时间增量的上限。,Global,，默认选项。,,Element-by-elements,，趋于保守，得到的,,稳定时间增量总是小于整体估算法。,显式动力学分析,,Dynamic,，,Explicit,显式动力学分析,,,,,显式动力学分析,,Dynamic,，,Explicit,显式动力学分析,线性体积粘度参数，默认值即可,二次体积粘度参数，

23、默认值，仅适用于连续实体单元和压容积应变率时。,6,、相互作用 Interaction,,定义相互作用,,,,,,特征修改、删除等，很少用到,Interaction,模块专有,Partition,已讲，见,Mesh,部分,基准点、线、面及坐标系等,,设置接触属性,,在定义接触之前，需要先定义相应的接触属性（摩擦特性、阻尼等）,,,设置接触属性,,,Tangetial Behavior,用于定义摩擦系数等摩擦属性,Frictionless,：默认不考虑摩擦,,Pentalty,：主要用于定义摩擦系数,,,定义接触,,,Static,，,General,Dynamic,，,Explicit,定义S

24、urface to surface contanct（Standard）,,4,、选择已经定义的接触属性,1,、选择主面,,,2,、选择从面的类型，直接点击鼠标中键,,或点击,Surface,,,3,、选择从面,,,面面接触对包含一个主面和一个从面，,,如果接触对由一刚性面和一可变形面,,组成，则定义刚性面为主面。,定义General contact（Explicit）,,选择已经定义的接触属性,,定义约束,,约束类型：,Tie,绑定、,Rigid body,刚体、,Display body,显示体、,Coupling,耦合等,,,定义Tie约束,,1,、选择主面类型为,Surface,,,2

25、,、指定主面,,,3,、选择从面类型为,Surface,,,4,、指定从面,,,,Position Tolerance,：位于该公差以外的从面节点将不会被绑定。默认,Use Computed default,，若主从面间距较大应考虑,Specify distance,。,,Tie,约束用于将两个区域（面区域或节点区域）绑定在一起。,定义参照点,,建立参照点，刚性面的固定一般需要借助参照点实现。,,选取模型上的实际点或直接输入坐标都可建立参照点。,7,、载荷边界 Load,,定义载荷边界,,,,,,特征修改、删除等，很少用到,Load,模块专有,Partition,已讲，见,Mesh,部分,基准

26、点、线、面及坐标系等,,定义边界,,1,,2,3,4,定义位移,/,旋转边界（其余类似）,选择要设置边界的体（或面或边或点）,定义初始状态,,定义初始时刻的速度,,1,2,3,4,选择要定义初始速度的体（或面或边或点）,,定义载荷,,特征修改、删除等，很少用到,,8,、提交运算 J,ob,,创建运算任务,,Memory,用于指定分配到分析中的内存，视硬件资源而定。,Abaqus/Standard memory policy,当分配的内存大于实际分析所需的内存，多余内存的使用设置。,,Minimum,：闲置,,Moderate,：该选项通常能自动提供合理的内存使用，建议采用此默认设置,,Maxi

27、mum,：将多余内存都用于存储临时文件,,,,创建运算任务,,Parallelization,用于并行运算的设置,,,Use multiple processors,设置用于分析的处理器数目，默认值为,1,，即不使用并行运算。,提交运算,,进入,Job,管理器后,,Submit,提交运算,,Monitor,查看运算状况,,Results,进入后处理模块，查看计算结果,,,,,9,、后处理,Visualization,,后处理,,,,,,动画,模型显示,坐标系,图表相关,,,,剖面相关,控制选项,进入后处理模块的方法,,后处理,,变形量的比例系数控制,,,模型着色方式，类似,Pro/E,边的显示

28、方式,,,后处理,,变形量的比例系数控制,显示无变形模型,显示变形后的模型,,,依次为：,,在变形后的模型上 在变形前的模型上 在变形前后的模型上,,显示云图 显示云图 显示云图,云图显示设置,,控制是否显示极值点的位置,,云图显示设置,,,云图输出设置,,控制云图输出的内容,可以设置输出为应力云图、应变云图、位移云图、能量云图等,,动画观察,,保存动画,观看动画,,,剖面观察,,基础剖面（三选一）,以剖面形式观看,,,更改剖面的位置,10,、案例分析,,模型导入,,,,导入几何模型,,2,1,3,4,,网格划分,,,进入,Mesh,模块,,切换到部件,

29、bsd-asm-1,设置全局网格密度为,2,2,1,3,4,,,设置厚度方向的网格个数为,3,,网格划分,,,完成网格划分,,进行网格质量检查,2,1,3,4,,选取已经划好网格的部件，并点击鼠标中键确认,,,,点击,Highlight,，并在窗口下部查看网格质量报告,5,网格划分,,,切换到部件,bsd-asm-2,2,1,进行,Partition,操作，将原复杂,Part,切割为下图若干个简单,Cell,设置全局网格密度为,2,,完成网格划分,,进行网格质量检查,3,网格划分,,,切换到部件,bsd-asm-3,2,1,进行,Partition,操作，将原复杂,Part,切割为下图若干个简

30、单,Cell,设置全局网格密度为,2,,完成网格划分,,进行网格质量检查,3,定义材料,,,进入,Property,模块,1,,,定义,3,种材料，见下表,2,定义截面属性,,,对应,3,种材料，建立,3,种,Section,1,,,默认,2,3,,选择已建立的材料,分配截面属性,,,为各部件,Part,指定截面属性,1,已被分割成若干,Cell,的,Part,，要借助,Shift,或框选来选取多个,Cell,。,2,导入装配件,,,进入,Assembly,模块,1,,,将,3,个部件导入到装配件中，位置在,CAD,软件已定位好，不必进行其他操作,2,借助,Shift,或,Ctrl,与鼠标组合

31、进行全选,,建立分析步,,,进入,Step,模块,1,,建立分析步，其实就是确定分析类型，默认,Static,General,2,,设置初始时间增量和最大时间增量，其余默认,,,,3,,建立Tie约束,,,进入,Interaction,模块,1,建立,Tie,约束,2,,,,建立Tie约束,,选择主面，见右图,1,2,3,4,选择从面，见右图,隐藏部件,bsd-asm-1,,,,,,建立边界（板端固定）,,,进入,Load,模块,1,建立边界（位移固定）,2,,,,选择固定端，见右图,3,4,约束全部自由度,施加重力载荷,,,1,施加重力载荷,,,,2,3,重力加速度,9810,点击，然后框选

32、整个模型,创建作业任务,,,进入,Load,模块,1,创建作业任务,2,,,分配分析所用内存，其余默认,3,,,提交运算,,进入,Job,管理器,1,提交运算,2,,运算结束后， 进入后处理模块,3,,,后处理显示设置,,显示设置,1,,,,应力云图,应力云图显示,1,,位移云图,结果调用,1,,,,2,Thank You !,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,在ABAQUS/CAE中操作几何体,,第二讲,,概述,,什么是部件,?,,定义部件,,几何体的导入和修理,,利用部件模块工具创建部件,,练习,什么是部件

33、?,,部件,有限元模型,带有多个区域的部件,壳的厚度,: 1mm,壳的厚度,: 3mm,什么是部件?,,部件是,ABAQUS/CAE,创建模型的“积木”。,,有限元模型中的每个体最终要与相应的部件相联系。,,每个部件可以被分区，分成多个“区域”，并且每个区域必须与相应的材料和横截面属性相关联。,可变形部件,:,轴机架,离散刚体部件：任意形状的刚体冲垫（带有可变形的毛坯）,解析刚体部件：旋转的刚性扎滚（带有可变形的金属原料）,什么是部件?,,可以创建模型的部件类型,,可变形部件,,任意形状的，可以包含不同维数的特征（实体、表面、线）；在载荷作用下可以变形。,,离散刚体部件,,任意形状的；在载荷作

34、用下不可以变形。,,解析刚体部件,,只可以用直线、圆弧和抛物线创建的形状；在载荷作用下不可以变形。,定义部件,,定义部件,,部件和装配件,,与常用的,CAD,程序包相同，,ABAQUS/CAE,基于部件和装配件的概念。,,在版本,6,中，分析产品引入了这样的概念。,,可以通过三种方法定义部件几何体：,,直接由,ABAQUS/CAE,创建,,从,CAD,系统导入,,本地的,CAD,几何体,,中性格式,,作为,ABAQUS (,孤立,),网格导入,,在同一个模型中，可以混合使用三种方法。,泵的装配件，包括导入的（机盖、垫圈、螺栓）和孤立的集合体,定义部件,,ABAQUS/CAE,中直接创建的几何体

35、,,利用部件模块的已有工具创建几何体。,,被称为,native,几何体。,,ABAQUS/CAE,基于,ACIS,建模引擎。,,该项技术提供所有的,ABAQUS/CAE,功能。,,通过部件模型工具创建的部件具有基于特征的特点。,,特征纪录了设计目的，并包含几何信息，同时它也是管理几何体行为的规则。,,定义部件,,例如，“贯穿切削”是特征。参数是直径。,,即使改变部件的厚度，贯穿切削仍然贯穿整个部件。,定义部件,,参数化，基于特征的建模器适合于创建从简单到相对复杂的分解几何体。,定义部件,,导入的几何体,,,导入的几何体没有特征。,,然而，,ABAQUS/CAE,的几何体处理功能可以用于修改导入

36、的几何体；例如，删除不需要的细节。,,在包含导入部件的装配件中添加部件。,定义部件,,导入的网格,,,可以从,ABAQUS/CAE,的输出数据库文件中，或者,ABAQUS,的输入文件中导入网格。,,节点和单元被作为孤立网格导入。,,它们没有相关的父几何体。,,在下一课中将会详细介绍。,定义部件,,在拷贝的过程中部件可以被缩放和,/,或镜像。,,对于几何体和孤立网格该项功能都有效。,,不相连的区域可以被分成独立的部件。,,在孤立网格处将会进一步的讨论。,几何体导入和修理,,,几何体导入和修理,,草图,,可以导入下列格式的二维草图：,,AutoCAD (,.,dxf,),,IGES (,.,igs

37、,),,STEP (,.,stp,),,ACIS (,.,sat,),,草图可以导出到,ACIS, IGES,,或,STEP,格式。,几何体导入和修理,,部件：自带的,CAD,几何体,,下列自带的,CAD,格式可以直接被导入：,,CATIA V4 (,.model,,,.catdata,,,.exp,),,CATIA V5 (via,.,enf_abq,),,Parasolid (,.x_t,,,.x_b,,,.xmt,),,I-DEAS (via,.enf_abq,),,Pro/ENGINEER,,(via,.enf_abq,),,ABAQUS,为,I-DEAS,，,CATIA V5,和,P

38、ro/ENGINEER,提供插件，插件利用,Elysium,中性文件,(,.enf_abq,),格式生成几何体文件。,Parasolid,进气管几何体被导入到,ABAQUS/CAE,几何体导入和修理,,部件：中性格式,,以下的中性几何体格式的部件可以被导入：,,ACIS (,.sat,),,IGES (,.igs,),,VDA-FS (,.vda,),,STEP (,.stp,),,ABAQUS/CAE,中的部件可以被导出到这些格式。,,,从STEP文件导入的 的前机盖,,（感谢Motorola）,几何体导入和修理,,Import Part,,对话框,Import Assembly,对话框

39、,几何体导入和修理,,几何修复,,对于大多数,ABAQUS,支持的文件格式，,ABAQUS/CAE,在导入过程中自动修复部件,.,,必须通过几何修理操作使得导入的部件有效,.,,有效的几何体是一个闭合体,(,在各个边之间没有缝隙等,).,,ABAQUS/CAE,只能够对有效的几何模型进行,.,几何体导入和修理,,手工修理选项,,对于有效的几何体，有更多的工具可以进行进一步的修理：,,通过合并边和表面修理导入的部件。,,删除表面，并选择是否缝合缝隙。,,利用已有的边创建表面。,,利用已有的面创建壳。,,缝合小的缝隙。,关于几何体的导入和修理在“,ABAQUS/CAE: Geometry Impo

40、rt and Meshing”,专题中有更深入的讨论,利用部件模块工具创建部件,,Building a Part Using the Part Module Tools,,选择合适的尺寸和部件类型,,后面还可以改变,,选择合适基本类型,—,一旦选定将不能被修改。,,创建部件时，第一个创建的特征被称为基特征。,利用部件模块工具创建部件,,基特征可以是平面的或三维的（拉伸、旋转、或扫略）。基特征也基于二维平面草图轮廓。,,因为基特征是部件所有特征的父特征，所以基特征不能被隐藏。如果不删除整个部件，基特征也不能被删除。,,定义附加特征，用于修改基特征或为基特征添加细节。,,可用的特征：实体拉伸，壳，

41、线， 切削，或过渡（导角）。,基特征和附加特征,利用部件模块工具创建部件,,切削特征,线特征,壳特征,导角特征,基特征,—,实体拉伸特征,a,利用部件模块工具创建部件,,“基准”几何体,,基准是参考几何体，或者把基准作为建模的辅助工具。当部件中不能包含创建特征必要的几何体时，它可以辅助用户创建特征。,,基准是部件的特征，它同部件的其它部分一同存在。,,基准可以显示，也可以不显示。,,基准特征的类型：点，轴，坐标系，平面。,,利用部件模块工具创建部件,,,导角 切削特征,草图轮廓,基准平面,利用部件模块工具创建部件,,选择过滤器,,在创建模型的过程中，需要经常在屏幕中选择对象。,,ABAQU

42、S/CAE,提供一组过滤器，它们使得在视图中选择对象更加容易。,,这些选择过滤器允许用户选择的实体类型包括单元、边、角点等，还在视图中选择相对位置。,,用户可以改变拖动,-,选择区域的形状和行为。,,在必要的时候，,Selection Options,工具将会在提示栏中出现。,Selection Options,工具,通过拖动,-,选择区域选择的对象,距离屏幕最近的对象,拖动,-,选择区域的形状,外部或内部对象,对象的类型,在表面上显示等值线,利用部件模块工具创建部件,,在部件模块中分区,,分区将部件再细分为不同的区域。每个区域必须指定材料和横截面属性。,,装配件中每个部件的“实例”将具有同样

43、的分区。,,区域可以用于创建几何集，还可以用于划分网格。,,在部件模块创建的几何集在装配件模块中仍然可用。,,一般在,Assembly,和,Mesh,模块创建可划分网格的区域效果更好。,Engine belt modeled as a part with two regions,软橡胶,带有加强筋的橡胶,利用部件模块工具创建部件,,利用部件模块工具创建部件,,草图,,在,ABAQUS/CAE,定义部件的过程中，草图是用于辅助定义特征几何形状的二维轮廓。,,草图可以以,AutoCAD (,.dxf,),、,IGES (,.igs,),、和,ACIS (,.sat,),格式导入。,,相关内容被转入

44、到,ABAQUS/CAE,，包括线、圆弧和样条曲线。,,不能被转入的部分将被忽略。,,还可以利用,ABAQUS/CAE,的,Sketcher,创建草图。,,同其它的草图工具一样，,ABAQUS/CAE,的,Sketcher,包括一张虚拟的图纸。,创建独立的草图,利用部件模块工具创建部件,,调用,Sketcher,,在用户创建基特征时，,ABAQUS/CAE,自动调用,,一张空白的虚拟图纸草图。,,还可以利用,Sketch,模块创建独立的草图。该种方法创建的草图不与任何的部件相关联，但是可以保留，作后继使用。,利用部件模块工具创建部件,,使用,Sketcher,,Sketcher,工具集提供了基

45、本的绘制工具，它可以绘制相对复杂的草图。,,基本的绘图工具,附加工具,利用部件模块工具创建部件,,Sketch,约束,,约束,sketcher,,使几何体符合约束和维数,,约束定义了几何实体之间的逻辑关系,,平行,,,垂直,,,切线,,,一致,,,同心,,,等等,.,利用部件模块工具创建部件,,sketch 约束的例子,,等距离,共点,平行,竖直,利用部件模块工具创建部件,,sketch 约束的例子(cont'd),,垂直,水平,切线,对称,利用部件模块工具创建部件,,Sketcher 分析,,无约束,(,黄色,),,Multiple solutions on edit,完全约束,(,绿色,)

46、,,Unique solution on edit,过度约束,(,紫色,),,Possibly no solution,,Delete extra constraints or dimensions, or edit a dimension to be a reference,利用部件模块工具创建部件,,尺寸,,在一个草图中可以用数字定义尺寸如大小、角度、距离等,.,,参考尺寸用来在草图中定量注释,.,水平尺寸,倾斜尺寸,Angle,利用部件模块工具创建部件,,Parameters,,借助,Parameters,功能，可以利用表达式可以在草图中定义函数关系,.,这个次序使得开始的参数可以在后面

47、参数定义时候使用,可以更改的参数,插入语提示这参考尺度,需要一个尺寸参数,利用部件模块工具创建部件,,在,Sketcher,中，用户可以创建“构造几何体”：,,在部件模块工具箱中，同基准几何体的功能类似。,,辅助草图实体的定位。,,不作为有限元模型的一部分。,,可用的构造几何体包括线和圆。,,construction line,construction circle,利用部件模块工具创建部件,,修整、延展、 打断、合并边,,修整,/,延展边,,将边在交叉点打断,,自动修整,,基于预选性,,并不打断交叉边,,打断边,,基于顶点打断边,,合并边,,在草图中合并小的边,Trim examples,利

48、用部件模块工具创建部件,,草图中的图片,,能将草图的背景设置成图片,,能够帮助设计形成任意形状几何体,,能够通过导入的草图提供给工程师以供反向修改,,参数化修改中不久将加入尺寸,(,约束,),功能,利用部件模块工具创建部件,,式样,,在,sketcher,中可以创建线性或放射性式样,利用部件模块工具创建部件,,用户可以保存草图。在相同的进程或模型数据库中，可以利用保存的草图创建其它的特征。,,例如，用户可以在几个不同的部件中重复使用同一草图孔。,,为基于三维的基特征添加草图特征,利用部件模块工具创建部件,,为基特征添加特征,,在为基特征添加草图特征时，可以从部件的平面或基准平面选择草图绘制平面

49、。,,用户可以通过选择平面和边控制草图方位。,,默认情况下，边将会垂直的出现在草图右侧。,用于定位草图孔的参考点,利用部件模块工具创建部件,,ABAQUS/CAE,将部件所有的已有特征（用户正在编辑的特征之前已有的特征）映射到草图平面。,,对于草图，被映射的特征提供了参考几何结构。,,附属边和顶点也可以被映射,( ).,,用户可以通过线或角点等参考几何结构进行尺寸标注，进而精确的定位草图实体。,,如果需要，还可以平移或转动草图网格，使得草图网格可以已有的几何结构对齐。,利用部件模块工具创建部件,,复杂的三维形状,,对于拉伸和旋转，有扭曲选项，可以创建螺纹、螺旋弹簧和扭曲线

50、等。,,在拉伸创建部件时，可以利用锥度选项，指定角度，创建带有锥度的部件。,,所有基于草图的特征都是通过相同的,GUI,定义。,,利用部件模块工具创建部件,,三维线,,三维线可以作为部件使用，或者在放样操作用用于创建几何体。,,可用的选项有两种，包括：,,样条曲线特征,,利用三次方样条曲线连接点,,分段直线特征,,利用直线段连接点,,利用部件模块工具创建部件,,放样,,用户可以利用截面之间的放样表面创建部件（线、表面,/,实体边）,,用户可以控制端部的相切条件,,可以指定多个控制路径,习题2a: 实体和刚体部件—绞模型,,习题2a: 实体和刚体部件—绞模型,,在本次习题中，用户将会创建三个部件

51、。它们分别是右图装配件中的组件。这些部件将作为随后的习题中完成,ABAQUS,建模和分析的基础。,,习题任务,,创建带有润滑孔的绞组件。,,通过拷贝第一个部件，并删除润滑孔创建第二个部件。,,创建刚体销钉。,习题2b: 利用构造线创建部件—斜板模型,,习题2b: 利用构造线创建部件— 斜板模型,,习题任务,,利用构造线创建右图中所示的斜板。,,使用构造线和尺寸标注创建斜板。,plan,elevation,习题2c: 创建部件—卡箍和挡片模型,,习题2c: 创建部件—卡箍和挡片模型,,在本次习题中，用户将要创建两个部件。它们分别是如右图装配件中所示的卡箍和挡片。这些部件将作为随后的习题中完成,A

52、BAQUS,建模和分析的基础。,,习题任务,,创建可变形的卡箍。,,创建刚性的挡片。,操作ABAQUS之外创建的模型,,三,,概述,,ABAQUS,输入文件的细节,,导入孤立网格,,例子,,练习,ABAQUS输入文件的细节,,,ABAQUS输入文件的细节,,ABAQUS,输入文件,,连接,ABAQUS/CAE,和分析产品,ABAQUS/Standard,和,ABAQUS/Explicit,的方法。,,作业提交之后，生成输入文件。该文件被批处理求解器读入。,,连接,ABAQUS/CAE,和其它第三方建模程序包的方法。,,通过输入文件可以导入部分或全部,ABAQUS/CAE,模型。,,允许方便的使

53、用文件模型。,,如果需要，可以进行修改：编辑几何体（有限的）；重新定义载荷、接触、输出等等。（同本身模型一样）,,可以创建并提交工作步，并交互式监控求解过程。 （同本地模型一样）,ABAQUS输入文件的细节,,选项块,,所有的数据在选项块中定义。选项块描述了问题定义的具体方面，比如单元定义等等。所有的选项块组合在一起构建了整个模型。,Node option block,Property reference option block,Material option block,Element option block,Boundary conditions option block,Contac

54、t option block,Initial conditions option block,Analysis procedure option block,Loading option block,Output request option block,模型数据,历程数据,ABAQUS输入文件的细节,,关键字行,,以单个*星号开头，直接跟着选项名称。,,可以包含可选的和必需的参数的组合和参数值，它们之间以逗号分隔。,,比如：定义一组材料属性的材料选项块。,,,关键字,*,MATERIAL, NAME=,material name,参数,参数值,材料选项块中的第一行,ABAQUS输入文件的细节

55、,,数据行,,对于指定选项定义批量数据；比如，单元定义。,,关键字行可以有许多与之相关的数据行。,,比如：通过单元选项块，指定单元类型、单元号和节点连接关系定义单元。,,*,ELEMENT, TYPE=B21,,560, 101, 102,,564, 102, 103,,572, 103, 104,,,,,关键字行,数据行,节点号（对于,B21,单元是必需的）,单元号,ABAQUS输入文件的细节,,带有注释的,ABAQUS,输入文件,,模型数据,,*HEADING,,CANTILEVER BEAM EXAMPLE,,UNITS IN MM, N, MPa,,*NODE,,,.,,.,,,*

56、NSET, NSET=END,,11,,,*ELEMENT, TYPE=B21, ELSET=BEAMS,,1, 1, 3,,.,,.,,5, 9, 11,,*BEAM SECTION, SECTION=RECT, ELSET=BEAMS, MATERIAL=MAT1,,,** Material from XXX testing lab,,*MATERIAL, NAME=MAT1,,*ELASTIC,,,*BOUNDARY,,1, ENCASTRE,注释行,属性参考选项块,标题选项块,节点选项块,节点集定义,单元选项块,材料选项块,固定边界条件选项块,该行将会出现在每个输出页上。,弹性子选项块

57、,历程数据,,*STEP,,APPLY POINT LOAD,,*STATIC,,*CLOAD,,,*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY=10,,*ELEMENT OUTPUT, VARIABLE=PRESELECT,,*OUTPUT, HISTORY, FREQUENCY=1,,*NODE OUTPUT, NSET=END,,U,,*EL PRINT, FREQUENCY=10,,S, E,,*NODE FILE, FREQUENCY=5,,U,,*END STEP,,历程数据以第一个,,*STEP,,选项开始,ABAQUS输入文件的细节,,历程数据以最后一个,*END STE

58、P,选项结束,导入孤立网格,,导入孤立网格,,可以通过,ABAQUS,输入文件,(,.inp,),或输出数据库文件,(,.odb,),导入已有网格。,,被导入的网格被称为孤立网格，因为它没有父几何体。,防护罩的导入网格,导入孤立网格,,ABAQUS,从输入文件中可以导入的功能包括：,ABAQUS,,input file,Nodes,,Elements,,Node and element sets,Procedures,,Output requests,Amplitudes,,Loads,,Boundary conditions,,Surfaces,Materials,,Sections,Int

59、eractions,,Interaction properties,Monitor variables,,Adaptive mesh controls,导入孤立网格,,默认情况下，导入的网格被认为是单个的部件。,,然而，部件拷贝（,Part Copy,）工具可以将模型中不相连的区域分成单独的部件。,利用模型导入功能，利用,ABAQUS/CAE,从输入文件导入制动销装配件。,导入孤立网格,,编辑孤立网格,,尽管孤立网格没有相关联的几何体，在部件模块内仍然可以对网格进行修改。,,提供一组网格编辑工具。基本的功能包括：,,创建节点或单元,,对于一组节点改变一个或多个坐标。,,可以使用局部坐标系,,检

60、验和翻转壳单元法向,,将一阶单元转为二阶，或将二阶单元转为一阶,,对平面、三角形孤立网格进行网格重划分。,用于处理不良几何形状的更加高级的网格编辑工具在,“ABAQUS/CAE: Geometry Import and Meshing”,讲座中有更详细的介绍,Allows you to easily correct mistakes,导入孤立网格,,移动节点,,用户可以指定任意一种移动节点的方法：,,新的坐标或,,在任意坐标系中，坐标的改变,,（偏置）,,d,x,,,d,y,,,d,z,,,d,r,,,dq,,,等等。,,在不需要重新选择节点的前提下，可以进行连续的增量变化。,,创建单元,,T

61、ip,（提示）按钮将显示选定单元形状的节点顺序。,,检测无效的单元。,导入孤立网格,,为平面孤立网格重新划分网格,,网格或者包含一阶或者包含二阶三角形单元；网格重划分基于边界的尺寸或新的一致总体尺寸。,,将保留所有的材料面积。,导入孤立网格质量较差,在,ABAQUS/CAE,中重新分网,例子,,,例子,,孤立网格导入/编辑,,例子,,泵支架,(cont’d),,删除单元,,可以利用选择过滤器选择肋部单元并删除这些单元。,Example,,泵支架,(cont’d),,编辑节点,,通过局部圆柱坐标系,CSYS,可以修改孔的内直径。,1.2,1.5,习题3: 孤立网格编辑—泵模型,,习题3: 孤立网

62、格编辑—泵模型,,在本次练习中，用户可以编辑泵模型的网格。,,习题任务,,导入网格。,,删除肋片。,,修改中心孔的直径。,ABAQUS/CAE中的材料属性和装配件,,第四讲,,概述,,定义并分配材料属性,,材料评估,,什么是装配件,?,,定位部件实例,,布尔操作,,陈列,,装配件集和表面,,显示组,,色彩编码,,练习,定义并分配材料属性,,定义并分配材料属性,,材料属性,,广泛的材料库包含几乎所有的,ABAQUS,材料模型。,,用户以,ABAQUS,求解器所需的格式输入材料数据。,定义并分配材料属性,,截面属性,,包括附加尺寸，或为变形体分配材料属性的单元类型信息。,,参考材料定义。,为区域分

63、配截面属性,,变形体的每个区域必须引用包含材料定义的截面属性。,车架模型可能的部件、截面和材料,定义并分配材料属性,,Part region 1: left fender,Part region 2: right fender,Part region 3: hinge,Material 1: steel,Shell section 1,Solid section 1,定义并分配材料属性,,对于被赋予截面属性的部件，,ABAQUS/CAE,提供了一个视觉上的反馈,Section assigned to top half,Section assigned to top and botto

64、m half,定义并分配材料属性,,定义表面增强,,表面增强定义了连接到已有部件表面的表面，并制定它的工程属性。,,三维部件的表面或二维部件的边都可以用于表面增强。,,生成与连续体单元共享节点的壳或薄膜单元。,用实体蜂窝状中心和铝蒙皮建模的机翼,铝蒙皮,实体蜂窝状中心,在创建集时，使用选择选项选择,skins,。,定义并分配材料属性,,定义局部材料方向,,利用基准工具集中可用的工具，可以创建所需的基准坐标系。,,利用从视图中选择基准坐标系的办法，可以为壳或实体区域指派材料方向。,,在同一装配件中，所有相关联的实例自动继承材料方向。,,可以利用查询工具查询材料方向的分配情况。,材料评估,,材料评

65、估,,超弹性材料的曲线拟合能力，可以允许用户对实验数据比较不同超弹性模型的拟合结果。,什么是装配件?,,什么是装配件?,,装配件中包含有限元模型中所有的几何体。,,每个,ABAQUS/CAE,模型包含一个装配件。,,即使用户已经创建一些部件，在没有创建部件实例之前，装配件是空的。,,装配件不直接包含部件；它包含的是部件的“实例”。,,为方便起见，实例可以被显示或隐藏。,,,下面的观点解释了部件，部件实例和装配件之间的关系。,,什么是装配件?,,部件,,用户在部件模块创建部件。,,每个部件是独立的几何实体，它的修改或操作独立于其它部件。,,每个部件只存在于它自己的坐标系中，与其它部件无关。,,每

66、个部件都要引用参考截面属性。,,例子,:,模拟泵支架的三个部件,什么是装配件?,,部件实例和装配件,,用户在组装模块创建部件实例。,,实例与它的原始部件保持相关性。,,用户可以将一个部件多次实例化，并将同一部件的多个实例进行组装。,,部件的每个实例与在属性模块中分配给部件的截面属性相关。,,用户可以在全局坐标系中定位部件实例，形成装配件。,,用户可以在部件模块中修改原始的部件。回到组装模块之后，,ABAQUS/CAE,将自动的更新每个部件的实例。,什么是装配件?,,依赖和不依赖的部件实例,,你可以创建依赖或不依赖的部件实例,.,,不依赖的实例是部件的一个有效的拷贝并能被修改,.,,依赖的部件共享原始部件的几何以及网格同时不能被修改,.,,缺省的创建依赖的部件实例,.,,依赖和不依赖的部件实例的含义将在分网一节详细讨论,.,什么是装配件?,,例子：婴儿四轮车的装配件,,车身的一个实例,,轴的两个实例,,轴支座的四个实例,,把手的一个实例,,轮子的四个实例,当部件定义变化时，轮子的实例自动更新,,定位部件实例,,定位部件实例,,在组装模块中，定位是主要的任务。两种一般的方法：,,绝对定位,