Abaqus6-14仿真分析培訓教程

Abaqus仿真分析培訓1896192019872016上海交通大學2023-07-27Contents

1.Abaqus/CAE簡介2.簡潔實例分析1.1什么是ABAQUS/CAE？Abaqus是一組有限元分析模塊。Abaqus的核心是它的求解器模塊，Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit,是相互補充的、集成的分析模塊：Standard是通用的有限元分析模塊，Explicit是顯式的動力學有限元分析模塊。Abaqus/CAE將分析模塊集成于CompleteAbaqusEnvironment，用于建模、治理、監(jiān)控Abaqus的分析過程和結果的可視化處理。前處理+后處理1.1什么是ABAQUS/CAE？Abaqus/CAE用戶界面〔版本：6.14〕菜單欄工具條模型樹視窗信息輸出及指令輸入窗口環(huán)境欄1.2ABAQUS/CAE的根本特征?現代的圖形用戶界面(GUI)，如菜單、圖標和對話框。應用菜單可以直接訪問各種功能。對于常常使用的功能，圖標可以提高訪問的速度。對話框可以輸入文本的信息，還可以選擇不同的選項。1.2ABAQUS/CAE的根本特征創(chuàng)立部件的幾何模型〔假設需要，還需創(chuàng)立區(qū)域〕為初始構型定位部件。假設模型中只包含一個部件，裝配件將被自動創(chuàng)立。將裝配件分割成可以分網的區(qū)域并劃分網格定義分析步和輸出需求定義材料定義部件區(qū)域的截面屬性為部件或區(qū)域定義和安排截面屬性為區(qū)域、集定義接觸或其他形式的相互作用，并在指定的分析步應用它們?yōu)閰^(qū)域或集指定載荷、邊界條件和場，并在指定的分析步應用它們提交、治理、并監(jiān)控分析作業(yè)檢驗結果PartAssemblyStepLoadMeshVisualizationPropertyInteractionJob9個根本模塊1.2ABAQUS/CAE的根本特征全都的環(huán)境以模塊的方式表示各種功能。每個模塊包含該模塊全部功能的子集。各個模塊的表示方法相像。理解其中一個模塊的表示方法，可以便利的理解其他模塊。1.2ABAQUS/CAE的根本特征完備的CAD系統(tǒng)同很多CAD系統(tǒng)類似，ABAQUS/CAE中也是基于部件和部件實例裝配件的概念。部件可以在ABAQUS/CAE中創(chuàng)立?？梢詫肫渌绦虬傻膸缀误w或將幾何體導出到其它程序包。已有的ABAQUS網格可以被導入，作進一步的處理。1.2ABAQUS/CAE的根本特征基于特征和參數化特征是設計過程的重要組成。模型是由多個特征組成的；比方：幾何特征實體拉伸，線，切割，導角等。裝配件特征輪子必需與軸同心，毛坯必需與剛體模具正確的接觸等。分網特征將幾何體分成不同的區(qū)域，利用不同的分網技術劃分網格，不同的邊可以有不同的網格密度，等等。1.2ABAQUS/CAE的根本特征?模型樹模型樹使用戶對模型以及模型包含的對象有一個圖形上的直觀概述。結果樹用于顯示輸出odb數據以及XY數據的分析結果。兩種樹使得模型間操作和治理對象更加直接和集中。1.3ABAQUS/CAE中的模型數據庫什么是模型數據庫(文件擴展名.cae)?對于任意數量的模型，包含全部的模型信息。一般包含一個模型或幾個相關的模型。在ABAQUS/CAE中，一次只可以翻開一個模型數據庫。模型數據庫.cae文件：存儲分析模型和分析任務。1.4ABAQUS有限元分析中的單位全都性SI

SI(mm)

USUnitLengthmmminForceNN1bfMasskgT(103kg)1bfs2/inTimesssStressPaMPapsiEnergyJmJ(10-3J)in1bfDensityKg/m3t/mm31bfs2/in4Acem/s2mm/s2CAE軟件其實是數值計算軟件，沒有單位的概念。1.5ABAQUS/CAE建模及分析步驟

1、幾何建模Part

2、劃分網格Mesh

3、特性設置Property

4、建立裝配體Assembly5、定義分析步Step

6、相互作用Interaction

7、載荷邊界Load

8、提交運算Job

9、后處理Visualization分析流程九步走Contents

1.Abaqus/CAE簡介2.簡潔實例分析Abaqus有限元仿真分析練習案例練習任務利用具體的說明，使用ABAQUS/CAE的各個模塊創(chuàng)立簡潔的懸臂梁模型。提交作業(yè)進展分析。觀察分析結果。材料：鋼，楊氏模量為209

10^3MPa，泊松比為0.32.1預備步驟1、啟動ABAQUS/CAE；2、創(chuàng)立一個模型數據庫〔WithStandard/Explicit〕；

3、為了創(chuàng)立一個模型，在主菜單上選擇ModelCreate，在Name欄中輸入BEAM后點擊OK；4、為保存模型數據庫,選擇FileSave,并在FileName:一欄中輸入BEAM后點擊OK；注：擴展名.cae自動添加量綱：ABAQUS沒有固定專用的量綱系統(tǒng)，全部輸入數據必需指定全都性的量綱。2.2創(chuàng)立部件1、選擇PartCreate創(chuàng)立一個新部件，消失CreatePart對話框。

2、修改Name：Beam，承受缺省設置3D,Deformable,solid,Extrusion,修改Approximatesize：300，點擊Continue進入草圖繪制界面。后退到當前任務的前一步提示取消當前任務完成2.2創(chuàng)立部件點擊工具箱中的工具CreateLines:Rectangle，并觀看提示區(qū)。b.留意鼠標移動時，在視窗左上角對應的坐標變化。c.在坐標(-100,10)處點擊，指定矩形的一個角點。移動鼠標指定矩形的另一個角點(100,-10)；或者隨便繪制一矩形，再標注尺寸。d.點擊鼠標中鍵，點擊提示區(qū)Done,完成矩形繪制。e.在彈出的EditBaseExtrusion

對話框中輸入

Depth:25,并點擊

OK。2.3定義材料首先：創(chuàng)立一個線彈性材料，楊氏模量為209103MPa，泊松比為0.3。選擇功能模塊Module：Property。在主菜單項選擇擇MaterialCreate，創(chuàng)立一個新的材料；或者利用工具條中工具創(chuàng)立。在EditMaterial對話框中輸入Name:Steel。選擇MechanicalElasticityElastic。在Young’sModulus下輸入209.E3，在Poisson’sRatio下輸入0.3。點擊OK退出EditMaterial對話框。2.3定義材料然后：定義各項同性實體截面。點擊工具條上CreateSection命令.在CreateSection對話框中:a.輸入Name：BeamSection。b.在Category列表中選擇缺省項Solid。c.在Type列表中選擇缺省項Homogeneous。d.點擊Continue.消失EditSection對話框。3.在EditSection對話框中:a.承受缺省項Material：Steel。b.承受缺省值Planestress/strainthickness：1。c.點擊OK。2.3定義材料最終：安排截面屬性，給懸臂梁安排截面定義。1.主菜單上選擇AssignSection.2.點擊梁的任意處以選擇該梁作為安排截面的區(qū)域。3.在提示區(qū)點擊Done。消失EditSectionAssignment對話框。4.承受缺省值Section:BeamSection,點擊OK。2.4裝配模型1.選擇模塊Module：Assembly。2.主菜單中選擇InstanceCreate，消失CreateInstance對話框。3.在CreateInstance對話框中,選擇Beam，在InstanceType列表框中選擇Dependent(meshonpart)，點擊OK。2.5設定分析步1.選擇模塊Module：Step。2.主菜單中選擇StepCreate，創(chuàng)立一個分析步。消失CreateStep對話框。3.修改Name：BeamLoad，在proceduretype列表框中選擇General和Static,General，點擊Continue，消失EditStep對話框。4.在Basic頁填寫Description：Loadthetopofthebeam.5.點擊Incrementation頁,修改最初增量Initial的值為0.1。6.點擊OK退出EditStep對話框。創(chuàng)立一個一般、靜態(tài)分析步。2.6施加邊界條件和載荷選擇模塊Module：Load。主菜單中選擇BCCreate.在消失的CreateBoundaryCondition對話框中:a.修改Name：Fixed，改選Step:Initial。b.在Category列表中選取缺省項Mechanical。c.在TypesforSelectedStep列表框中選取Displacement/Rotation，點擊Continue.選擇懸臂梁一端面。點擊提示欄中Done。5.在提示區(qū)點擊Done,消失EditBoundaryCondition對話框。6.選擇U1,U2,U3，點擊OK完成定義。在懸臂梁的一端施加固定邊界條件。2.6施加邊界條件和載荷在懸臂梁的上外表施加載荷。1.主菜單中選擇LoadCreate.2.在消失的CreateLoad對話框中:a.修改Name：Pressure，選擇Step:BeamLoad.b.在Category列表框中選取缺省項Mechanical.c.在TypesforSelectedStep列表框中選取Pressure，點擊Continue.3.在視窗中選取懸臂梁的上外表，點擊Done。彈出EditLoad對話框。4.填寫Magnitude:0.5，承受其余缺省值，點擊OK完成載荷定義。2.7劃分網格1.選擇模塊Module：Mesh。Object中選擇Part。2.主菜單中選擇MeshControls。消失MeshControls對話框。3.在ElementShape列表框中選擇缺省項Hex，在Technique列表框中選擇缺省項Structured.4.點擊OK完成網格掌握配置。配置網格掌握。2.7劃分網格指定單元類型。1.主菜單中選擇MeshElementType。消失ElementType對話框。2.在ElementLibrary列表框中選擇缺省項Standard，在GeometricOrder列表框中選擇缺省項Linear，在Family列表框中選擇缺省項3DStress。3.在下面關于各種單元外形的描述中，點擊Hex頁，選擇Incompatiblemodes〔非協(xié)調模式〕，查看頁面底部關于選取的單元類型C3D8I的描述。4.點擊OK完成指定單元類型。2.7劃分網格播撒種子并完成網格劃分。1.主菜單中選擇Seed

Instance

。彈出GlobalSeeds

對話框。2.修改Approximateglobalsize:10

，點擊Ok，查看視窗中實體的種子分布，點擊提示區(qū)

Done.3.主菜單中選擇Mesh

Instance，點擊提示區(qū)Yes，完成網格劃分。2.8創(chuàng)立并提交一個分析任務1.選擇模塊Module：Job。2.主菜單中選擇JobCreate。消失CreateJob對話框。3.修改Name