在Abaqus-cae中操作幾何體

在Abaqus/CAE中操作幾何體第二講Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE概述什么是部件?定義部件幾何體的導(dǎo)入利用部件模塊工具創(chuàng)建部件習(xí)題2a：實(shí)體和剛體部件—絞模型習(xí)題2b：利用約束和標(biāo)注創(chuàng)建部件—斜板模型習(xí)題2c：創(chuàng)建部件—卡箍和擋片模型什么是部件?Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE部件有限元模型帶有多個(gè)區(qū)域的部件殼的厚度:1mm殼的厚度:3mm什么是部件?部件是Abaqus/CAE創(chuàng)建模型的“積木”。有限元模型中的每個(gè)單元都是和相應(yīng)的部件相聯(lián)系的。每個(gè)部件可以被分區(qū)，不同區(qū)域可以被賦予不同的材料和截面屬性（如殼的厚度、梁截面形狀等）。部件實(shí)例化后生成若干的部件實(shí)體，在裝配件模塊中完成必要的裝配后，最終生成分析模型。IntroductiontoAbaqus/CAE可變形部件:軸機(jī)架離散剛體部件：任意形狀的剛體沖墊（帶有可變形的毛坯）解析剛體部件：旋轉(zhuǎn)的剛性扎滾（帶有可變形的金屬原料）什么是部件?可以創(chuàng)建模型的部件類型可變形部件任意形狀；可以包含不同維數(shù)的特征（實(shí)體、殼、線、點(diǎn)）；在載荷作用下可以變形；離散剛體部件任意形狀；在載荷作用下不能變形；解析剛體部件只可以用直線、圓弧和拋物線創(chuàng)建的形狀；在載荷作用下不能變形；定義部件Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE定義部件部件和裝配件與常用的CAD程序包相同，Abaqus/CAE基于部件和裝配件的概念進(jìn)行建模?？梢酝ㄟ^(guò)三種方法定義部件幾何體：直接由Abaqus/CAE創(chuàng)建從CAD系統(tǒng)導(dǎo)入本地的CAD幾何體中性格式（*.igs*.sat*.stp等）作為Abaqus(孤立)網(wǎng)格導(dǎo)入在同一個(gè)模型中，可以靈活方便地混合使用上述三種方法。右圖所示的泵的裝配件，包括導(dǎo)入的幾何體部件（墊圈、基座、螺栓）和孤立的網(wǎng)格部件（機(jī)蓋）IntroductiontoAbaqus/CAE定義部件Abaqus/CAE中直接創(chuàng)建的幾何體利用部件模塊的相關(guān)工具創(chuàng)建幾何體。被稱為native幾何體（“本地幾何”）。通過(guò)部件模塊工具創(chuàng)建的部件具有基于特征和參數(shù)化的特點(diǎn)。特征記錄了設(shè)計(jì)意圖并包含幾何信息，也是管理部件的便捷方式。特征：貫穿切削參數(shù)：直徑。改變部件厚度，貫穿切削仍然貫穿整個(gè)部件IntroductiontoAbaqus/CAE定義部件基于特征的參數(shù)化建模器適合于創(chuàng)建從簡(jiǎn)單到相對(duì)復(fù)雜的各種幾何體。IntroductiontoAbaqus/CAE定義部件導(dǎo)入的幾何體

導(dǎo)入的幾何體沒(méi)有特征（即沒(méi)有其他CAD系統(tǒng)中生成的特征），但可以在Abaqus/CAE為其繼續(xù)添加特征。Abaqus/CAE的幾何處理功能可以用于修改導(dǎo)入的幾何體；例如，刪除不需要的細(xì)節(jié)（倒角、logo、臺(tái)階等）。幾何處理前幾何處理后IntroductiontoAbaqus/CAE定義部件導(dǎo)入的網(wǎng)格

可以從Abaqus/CAE的輸出數(shù)據(jù)庫(kù)文件（*.odb）中，或者Abaqus的輸入文件（*.inp）中導(dǎo)入網(wǎng)格。導(dǎo)入網(wǎng)格是模型(model)的形式，而不是以部件的形式。節(jié)點(diǎn)和單元被作為孤立網(wǎng)格導(dǎo)入，沒(méi)有相關(guān)的父幾何體。IntroductiontoAbaqus/CAE定義部件在拷貝的過(guò)程中部件可以被縮放或鏡像對(duì)于幾何體和孤立網(wǎng)格該項(xiàng)功能都有效。不相連的區(qū)域可以被分成獨(dú)立的部件相關(guān)的幾何特征還可以被壓縮幾何體的導(dǎo)入Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE幾何體導(dǎo)入和修復(fù)草圖可以導(dǎo)入下列格式的二維草圖：AutoCAD(.dxf)IGES(.igs)STEP(.stp)ACIS(.sat)可以導(dǎo)出下列格式的二維草圖：IGES(.igs)STEP(.stp)ACIS(.sat)IntroductiontoAbaqus/CAE幾何體導(dǎo)入和修復(fù)部件：自帶的CAD幾何體下列自帶的CAD格式可以直接導(dǎo)入：CATIAV4(*.model,*.catdata,*.exp)CATIAV5(*.CATPart,*.CATProduct)Parasolid(*.x_t,*.x_b,*.xmt)Abaqus為ProE/NX/IDEAS/CATIAV5提供插件，插件利用Elysium中性文件(.enf)格式生成幾何體文件:ProE/NX/IDEAS/CATIAV5(*.enf)Parasolid創(chuàng)建的進(jìn)氣管幾何體被導(dǎo)入到Abaqus/CAEIntroductiontoAbaqus/CAE幾何體導(dǎo)入和修復(fù)部件：中性格式以下中性格式的幾何體部件可以被導(dǎo)入：ACISSAT(*.sat)IGES(*.igs,*.iges)STEP(*.step,*.stp)VDA(*.vda)Abaqus/CAE中的部件可以被導(dǎo)出到至以下格式：ACISSAT(*.sat)IGES(*.igs)STEP(*.stp)VDA(*.vda)從STEP文件導(dǎo)入的手機(jī)的前機(jī)蓋IntroductiontoAbaqus/CAE幾何體導(dǎo)入和修復(fù)ImportPart對(duì)話框ImportAssembly對(duì)話框IntroductiontoAbaqus/CAE幾何體導(dǎo)入和修復(fù)關(guān)聯(lián)導(dǎo)入對(duì)于從CAD導(dǎo)入到Abaqus/CAE的零件和裝配體，關(guān)聯(lián)導(dǎo)入是一種強(qiáng)大的解決方法。有效支持：CATIAV5Pro/ENGINEERNX(Unigraphics)SolidWorks利用部件模塊工具創(chuàng)建部件Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件選擇模型空間和合適的尺寸選擇部件類型部件類型可以后續(xù)更改。更改部件類型有相關(guān)的限制。選擇合適的基本特征,不能后續(xù)改變。創(chuàng)建部件時(shí)，第一個(gè)創(chuàng)建的特征被稱為基特征?；卣骺梢允瞧矫娴幕蛉S的（拉伸、旋轉(zhuǎn)、或掃略）；基特征也基于二維平面草圖輪廓。因?yàn)榛卣魇遣考刑卣鞯母柑卣?，所以基特征不能被抑制。如果不刪除整個(gè)部件，基特征也不能被刪除。定義附加特征，用于修改基特征或?yàn)榛卣魈砑蛹?xì)節(jié)?？捎玫奶卣鳎簩?shí)體拉伸，殼，線，切削，倒角等.IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件IntroductiontoAbaqus/CAE基特征和附加特征利用部件模塊工具創(chuàng)建部件切削特征線特征殼特征導(dǎo)角特征基特征—實(shí)體拉伸aIntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件“基準(zhǔn)”幾何體基準(zhǔn)是參考幾何體，或者把基準(zhǔn)作為建模的輔助工具。當(dāng)部件中不能包含創(chuàng)建特征必要的幾何體時(shí)，它可以輔助用戶創(chuàng)建特征?；鶞?zhǔn)是部件的特征，它同部件的其它特征一同存在，并且彼此之間存在父子關(guān)系?；鶞?zhǔn)可以顯示，也可以不顯示?；鶞?zhǔn)特征的類型：點(diǎn)，軸，平面，坐標(biāo)系。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件選擇過(guò)濾器在創(chuàng)建模型的過(guò)程中，需要經(jīng)常在屏幕中選擇對(duì)象。Abaqus/CAE提供一組過(guò)濾器，它們使得在視圖中選擇對(duì)象更加容易。選擇過(guò)濾器允許用戶選擇的實(shí)體類型包括：?jiǎn)卧⒐?jié)點(diǎn)、區(qū)域、面、邊、頂點(diǎn)、參考點(diǎn)等，還可以在視圖中選擇相對(duì)位置。用戶可以改變拖動(dòng)-選擇區(qū)域的形狀和行為。用戶可以設(shè)置預(yù)選開(kāi)關(guān)是否打開(kāi)。通過(guò)拖動(dòng)-選擇區(qū)域選擇的對(duì)象距離屏幕最近的對(duì)象拖動(dòng)-選擇區(qū)域的形狀外部或內(nèi)部對(duì)象對(duì)象的類型允許預(yù)選IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件在部件模塊中分區(qū)分區(qū)將部件細(xì)分為不同區(qū)域；不同區(qū)域可以指定不同材料和截面屬性。裝配件中每個(gè)部件的“實(shí)例”將具有同樣的分區(qū)。區(qū)域可以用于創(chuàng)建集合(set)，還可以用于劃分網(wǎng)格。在部件模塊創(chuàng)建的set在裝配件模塊中仍然可用。一般在Assembly和Mesh模塊創(chuàng)建可劃分網(wǎng)格的區(qū)域效果更好。軟橡膠帶有加強(qiáng)筋的橡膠分為兩個(gè)區(qū)域?qū)θ菐нM(jìn)行模擬IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件草圖在Abaqus/CAE定義部件的過(guò)程中，草圖是用于輔助定義特殊幾何形狀的二維輪廓。草圖可以以AutoCAD(.dxf)、IGES(.igs)、STEP(.stp)或ACIS(.sat)等格式導(dǎo)入。相關(guān)內(nèi)容被導(dǎo)入到Abaqus/CAE，包括線、圓弧和樣條曲線等；不能被導(dǎo)入的部分將被忽略。還可以利用Abaqus/CAE的Sketcher創(chuàng)建草圖。同其它的草圖工具一樣，Abaqus/CAE的Sketcher包括一張?zhí)摂M的圖紙和相應(yīng)的網(wǎng)格。IntroductiontoAbaqus/CAE創(chuàng)建獨(dú)立的草圖利用部件模塊工具創(chuàng)建部件調(diào)用Sketcher在用戶創(chuàng)建基特征及附加特征時(shí)，Abaqus/CAE自動(dòng)調(diào)用空白的虛擬圖紙草圖。還可以利用Sketch模塊創(chuàng)建獨(dú)立的草圖。該種方法創(chuàng)建的草圖不與任何的部件相關(guān)聯(lián)，但是可以保留，作后繼使用。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件使用SketcherSketcher工具集提供了基本的繪制工具，它可以繪制相對(duì)復(fù)雜的草圖?；镜睦L圖工具附加工具IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件Sketch約束約束sketcher使草圖元素符合約束限制；約束定義了幾何元素之間的邏輯關(guān)系平行,垂直,相切,同心等；可以設(shè)置自動(dòng)約束約束類型、容差設(shè)置等；IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件sketch約束的例子等距離共點(diǎn)平行豎直IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件sketch約束的例子垂直水平切線對(duì)稱IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件Sketcher分析約束不足(黃色)對(duì)幾何修改有多種解決方案完全約束(綠色)對(duì)幾何修改有唯一解決方案過(guò)度約束(紫色)對(duì)幾何修改沒(méi)有解決方案；需要?jiǎng)h除多余的約束或尺寸限制，或者將某個(gè)尺寸限制修改為參考。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件尺寸在一個(gè)草圖中可以用數(shù)字定義尺寸，如角度、距離等。參考尺寸用來(lái)在草圖中定量注釋，沒(méi)有約束功能。水平尺寸傾斜尺寸角度IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件參數(shù)(Parameters)借助參數(shù)功能，可以利用表達(dá)式可以在草圖中定義函數(shù)關(guān)系。這個(gè)次序使得前面的參數(shù)可以在后面參數(shù)定義時(shí)候使用可以更改的參數(shù)插入語(yǔ)提示這參考尺度需要一個(gè)尺寸參數(shù)IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件在Sketcher中，用戶可以創(chuàng)建“構(gòu)造幾何”：同部件模塊工具箱中的基準(zhǔn)幾何體的功能類似；輔助草圖元素的定位；不作為有限元模型的一部分；可用的構(gòu)造幾何包括構(gòu)造線、構(gòu)造角度、構(gòu)造圓等。參考線參考圓IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件修整、延長(zhǎng)、打斷、合并邊修整/延長(zhǎng)邊將邊在交叉點(diǎn)打斷自動(dòng)修整基于預(yù)選性打斷邊基于頂點(diǎn)打斷邊合并邊在草圖中合并小的邊IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件草圖中的圖片能將草圖的背景設(shè)置成圖片；能夠幫助設(shè)計(jì)形成任意形狀幾何體；背景圖片可以進(jìn)行縮放、平移以及透明度等相關(guān)設(shè)置。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件陣列在sketcher中可以創(chuàng)建線性或放射性陣列IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件保存草圖在相同的進(jìn)程或模型數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以利用保存的草圖創(chuàng)建其它的特征。例如，用戶可以在幾個(gè)不同的部件中重復(fù)使用同一個(gè)孔的草圖。IntroductiontoAbaqus/CAE為三維基特征添加特征的草圖定位利用部件模塊工具創(chuàng)建部件為基特征添加特征在為基特征添加特征時(shí)，可以從部件的平面或基準(zhǔn)平面選擇草圖繪制平面。用戶可以通過(guò)選擇平面和邊控制草圖方位。默認(rèn)情況下，邊將會(huì)垂直的出現(xiàn)在草圖右側(cè)。IntroductiontoAbaqus/CAE用于定位草圖孔的參考點(diǎn)利用部件模塊工具創(chuàng)建部件Abaqus/CAE可以將部件已有特征（用戶正在編輯的特征之前的特征）投影到草圖平面上。對(duì)于草圖，被投影的特征提供了參考幾何；附屬邊和頂點(diǎn)可以被投影；用戶可以通過(guò)線或頂點(diǎn)等參考幾何進(jìn)行尺寸標(biāo)注，進(jìn)而精確定位草圖。如果需要，還可以平移或轉(zhuǎn)動(dòng)草圖網(wǎng)格，使得草圖網(wǎng)格同已有的幾何結(jié)構(gòu)對(duì)齊。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件復(fù)雜的三維形狀對(duì)于拉伸和旋轉(zhuǎn)，有扭曲選項(xiàng)，可以創(chuàng)建螺紋、螺旋彈簧和扭曲線等。在拉伸創(chuàng)建部件時(shí)，可以利用錐度選項(xiàng)，指定角度，創(chuàng)建帶有錐度的部件。所有基于草圖的特征都是通過(guò)相同的GUI定義。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件三維線三維線可以作為部件使用，或者在放樣操作中用于創(chuàng)建幾何體。可用的選項(xiàng)有兩種，包括：樣條曲線特征利用三次樣條曲線連接點(diǎn)分段直線特征利用直線段連接點(diǎn)IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件放樣用戶可以利用截面之間的放樣表面創(chuàng)建