ABAQUS初學(xué)者使用算例

1、.ABAQUS/CAE實(shí)例教程我們將通過ABAQUS/CAE完成上圖的建模及分析過程。首先我們創(chuàng)建幾何體一、創(chuàng)建基本特征： 1、首先運(yùn)行ABAQUS/CAE，在出現(xiàn)的對話框內(nèi)選擇Create Model Database。 2、從Module列表中選擇Part，進(jìn)入Part模塊 3、選擇PartCreate來創(chuàng)建一個(gè)新的部件。在提示區(qū)域會出現(xiàn)這樣一個(gè)信息。 4、CAE彈出一個(gè)如右圖的對話框。將這個(gè)部件命名為Hinge-hole，確認(rèn)Modeling Space、Type和BaseFeature的選項(xiàng)如右圖。 5、輸入200作為Approximate size的值。點(diǎn)擊Continue。ABAQ

2、US/CAE初始化草圖，并顯示格子。、在工具欄選擇Create Lines: Rectangle(4 Lines) ，在提示欄出現(xiàn)如下的提示后，輸入（20,20）和（-20,-20），然后點(diǎn)擊鍵鼠標(biāo)的中鍵（或滾珠）。、在提示框點(diǎn)擊OK按鈕。CAE彈出Edit Basic Extrusion對話框。、輸入40作為Depth的數(shù)值，點(diǎn)擊OK按鈕。二、在基本特征上加個(gè)輪緣、在主菜單上選擇ShapeSolidExtrude。、選擇六面體的前表面，點(diǎn)擊左鍵。、選擇如下圖所示的邊，點(diǎn)擊左鍵。 、如右上圖那樣利用圖標(biāo)創(chuàng)建三條線段。、在工具欄中選擇Create Arc: Center and 2 Endpoi

3、nts、移動鼠標(biāo)到(40,0.0)，圓心，點(diǎn)擊左鍵，然后將鼠標(biāo)移到(40,20)再次點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，從已畫好區(qū)域的外面將鼠標(biāo)移到(40,20)，這時(shí)你可以看到在這兩個(gè)點(diǎn)之間出現(xiàn)一個(gè)半圓，點(diǎn)擊左鍵完成這個(gè)半圓。、在工具欄選擇Create Circle: Center and Perimeter 、將鼠標(biāo)移動到(40,0.0)點(diǎn)擊左鍵，然后將鼠標(biāo)移動到(50,0.0)點(diǎn)擊左鍵。、從主菜單選擇AddDimensionRadial，為剛完成的圓標(biāo)注尺寸。10、選擇工具欄的Edit Dimension Value圖標(biāo) 11、選擇圓的尺寸(10)點(diǎn)擊左鍵，在提示欄輸入12，按回車。再次點(diǎn)擊Edit Dime

4、nsion Value，退出該操作。12、點(diǎn)擊提示欄上的Done按鈕。13、在CAE彈出的Edit Extrusion對話框內(nèi)輸入20作為深度的值。CAE以一個(gè)箭頭表示拉伸的方向，點(diǎn)擊Clip可改變這個(gè)方向。點(diǎn)擊OK，完成操作。三、創(chuàng)建潤滑孔、進(jìn)入Sketch模塊，從主菜單選擇SketchCreate，命名為Hole，設(shè)置200為Approximate Size的值，點(diǎn)擊Continue。、創(chuàng)建一個(gè)圓心在(0,0)，半徑為3圓，然后點(diǎn)擊Done，完成這一步驟。、回到Part模塊，在Part下拉菜單中選擇Hinge-hole。、在主菜單中選擇ToolsDatum，按右圖所示選擇對話框內(nèi)的選項(xiàng)，點(diǎn)

5、擊Apply。 、選擇輪緣上的一條邊，見下圖，參數(shù)的值是從0到，如果，箭頭和圖中所示一樣就輸入0.25，敲回車，否則就輸入0.75。ABAQUS/CAE在這條邊的1/4處上創(chuàng)建一個(gè)點(diǎn)。、創(chuàng)建一個(gè)基線，在Create Datum對話框內(nèi)選擇Axis，在Method選項(xiàng)中選擇2 Points，點(diǎn)擊Apply。選擇圓的中心點(diǎn)和剛才創(chuàng)建的基點(diǎn)，ABAQUS/CAE將創(chuàng)建如右上圖所示的基線。、在Create Datum對話框內(nèi)選擇Plane，在Method中選擇Point and normal，點(diǎn)擊OK，選擇剛才創(chuàng)建的基點(diǎn)和基線。你的模型將如左下圖所示。、從主菜單中選擇ShapeCutExtrude，選

6、擇創(chuàng)建的基準(zhǔn)面和右上圖所示的邊，點(diǎn)擊左鍵。、從主菜單中選擇AddSketch，選擇hole然后點(diǎn)擊OK，在提示欄中點(diǎn)擊Done，通過下面兩步將Hole移到最終位置。A：點(diǎn)擊工具攔中的Add Dimension ，然后點(diǎn)擊的圓心和基點(diǎn)，然后移動鼠標(biāo)至標(biāo)注線水平然后點(diǎn)擊左鍵，在提示攔中隨后出現(xiàn)的New Dimension中輸入0，然后回車。 B：同上面操作，移動鼠標(biāo)至標(biāo)注線豎直，在New Dimension中輸入10，然后回車并點(diǎn)擊Done。10、在Edit Cut Extrusion對話框中選擇Blind作為Type的選項(xiàng)，15作為深度，如果需要可以選擇Flip改變箭頭的方向，然后點(diǎn)擊OK。四、

7、創(chuàng)建不含潤滑孔的鉸鏈、從主菜單選擇PartCopyHinge-hole，命名新的部件為Hinge-solid，點(diǎn)擊OK。、在模型樹中選中Partshinge-solidDatum pt-1，然后點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇Delete，點(diǎn)擊提示欄里的Yes，刪除基點(diǎn)和他的子特征。五、創(chuàng)建一個(gè)剛體銷釘、從主菜單里選擇PartCreate，命名為Pin，選擇Modeling Space為3D, 類型為Analytical rigid，選擇Revolved shell為基本的特征，輸入200作為Approximate size的值，然后點(diǎn)擊Continue。、從工具欄選擇Create Lines: Connec

8、ted創(chuàng)建一條從(12,30)到(12,-30)的直線，然后點(diǎn)擊Done，退出草圖。、從主菜單中，選擇ToolsReference Point，選擇銷釘周線頂部的點(diǎn)。保存模型數(shù)據(jù)為hinge.cae。接下來我們將為建立好的幾何模型添加材料，并將其組裝起來。一、創(chuàng)建材料 、進(jìn)入Property模塊，在主菜單中選擇MaterialCreate來創(chuàng)建一個(gè)新的材料。、在Edit Material對話框，命名這個(gè)材料為Steel，選擇MechanicalElasticity Elastic，在楊氏模量中輸入210000，輸入0.3作為泊松比。點(diǎn)擊OK，退出材料編輯。 3、從主菜單中選擇SectionCr

9、eate，在Create Section對話框中定義這個(gè)區(qū)域?yàn)镾oildSection，在Category選項(xiàng)中接受Soild作為默認(rèn)的選擇，在Type選項(xiàng)中接受Homogeneous作為默認(rèn)的選擇，點(diǎn)擊Continue。 4、在出現(xiàn)的Edit Section對話框中選擇Steel作為材料，接受1作為Plane stress/strain thickness，并點(diǎn)擊OK。 5、在Part中選擇Hinge-hole，從主菜單中選擇AssignSection，選擇整個(gè)Part，ABAQUS將會把你選擇的區(qū)域高亮化，在對話欄點(diǎn)擊Done，在出現(xiàn)的Assign Section對話框中點(diǎn)擊OK。 6、重

10、復(fù)第五步，為Hinge-soild分配材料。二、部件組裝 1、進(jìn)入Assembly模塊，從主菜單中選擇InstanceCreate，在Create Instance對話框中選擇Hinge-hole，并選擇Instance Type為Independent，最后點(diǎn)擊Apply。 2、在Create Instance對話框中選擇Hinge-soild，同上選擇Instance Type為Independent，選中Auto-offset from other instances，點(diǎn)擊OK。 3、從主菜單中，選擇ConstraintFace to Face，選擇左下圖所示的表面，再選擇如右下圖的表面

11、，點(diǎn)擊Flip，如果兩個(gè)箭頭同向，點(diǎn)擊Flip然后點(diǎn)擊OK，在提示欄輸入40，敲回車。 4、從主菜單中選擇ConstraintCoaxial，先選擇如左下圖所示的孔，再選擇如右下圖所示的孔，點(diǎn)擊Flip如果箭頭如右下圖所示，點(diǎn)擊Flip然后點(diǎn)擊OK。 5、從主菜單中選擇ConstraintEdge to Edge，選擇如左下圖所示的邊，再選擇如右下圖所示的邊，點(diǎn)擊Flip如果箭頭如右下圖所示，點(diǎn)擊OK。完成鉸鏈的組裝。 6、從主菜單中選擇InstanceCreate，選擇Pin，并選擇Instance Type為Independent，然后點(diǎn)擊OK。 7、從主菜單中選擇ConstraintCo

12、axial，選擇Pine和鉸鏈中的孔，如果需要點(diǎn)擊Flip，點(diǎn)擊OK。顯示如左下圖所示。 8、從主菜單中選擇InstanceTranslate，選擇Pine，點(diǎn)擊Done，在CAE警告信息欄中點(diǎn)擊Yes。在提示欄輸入(0,0,0)和(0,0,20)，敲回車。在提示欄點(diǎn)擊OK。最終的構(gòu)形如右上圖顯示。 接下來，我們定義分析步，接觸，邊界條件以及加載。一、定義分析步。 1、進(jìn)入Step模塊，從主菜單中選擇StepCreate，命名這個(gè)分析步為Contact，接受默認(rèn)的Static, General，點(diǎn)擊Continue。在出現(xiàn)的Edit Step對話框中，接受所有默認(rèn)選擇，并點(diǎn)擊OK，創(chuàng)建一個(gè)分析

13、步。 2、重復(fù)上一步，創(chuàng)建一個(gè)分析步，命名為Load，在Edit Step對話框中，進(jìn)入Incrementation子選項(xiàng)，輸入0.1為Initial Increment Size。點(diǎn)擊OK，完成分析步的創(chuàng)建。 3、為輸出結(jié)果創(chuàng)建幾何集，在主菜單選擇ToolsSetCreate，命名這個(gè)幾何集為ndisp-output，點(diǎn)擊Continue。選擇如左下圖所示的點(diǎn)。點(diǎn)擊Done，完成該步驟。Select this edgeSelect this faceSelect these vertices4、采用相同的技術(shù)，定義右上圖所選的面為fixed-face-output，所選的邊為hole-out

14、put。 5、從主菜單中選擇OutputField Output RequestsManager，從出現(xiàn)的對話框中選擇F-output-1，點(diǎn)擊Edit，刪除變量PE，PEEQ和PEMAG，刪除選擇Forces/Reactions，點(diǎn)擊OK，點(diǎn)擊Dismiss退出Field Output Requests Manager。 6、從主菜單中選擇OutputHistory Output RequestsManager，從出現(xiàn)的對話框中選擇H-output-1，點(diǎn)擊Edit，在Domain中選擇Set，并選擇ndisp-output，去掉Energy選項(xiàng)，輸入U(xiǎn)1，U2，U3。點(diǎn)擊OK。(20140

15、922) 7、創(chuàng)建新的歷史輸出，為Fixed-face-output輸出變量RF1，為Hole-output輸出變量S11，MISES和E11。History Output Requests Manager顯示如下圖，然后點(diǎn)擊Dismiss，退出History Output Requests Manager。 8、從主菜單中選擇ToolsSetCreate，命名為Monitor，點(diǎn)擊Continue，選擇ndisp-output集中為于Hinge-Soild上的點(diǎn)，點(diǎn)擊Done，完成幾何集的創(chuàng)建。 9、從主菜單中選擇OutputDOF Monitor，選中Monitor a degree of

16、 freedom throughout the analysis，在Point region選擇Monitor，在Degree of freedom中輸入1，如下圖，點(diǎn)擊OK。二、定義表面和相互作用 1、進(jìn)入Interaction模塊，選擇ViewAssembly Display Options，在Assembly Display Options對話框中點(diǎn)擊Instance，點(diǎn)擊Hinge-hole-1和Hinge-solid-1，最后點(diǎn)擊Apply。ABAQUS/CAE只顯示Pin部件。 2、從主菜單中選擇ToolsSurfaceCreate，命名這個(gè)表面為Surf-Pin，點(diǎn)擊Contin

17、ue，選擇銷釘外表面，點(diǎn)擊提示欄內(nèi)的Done，銷釘內(nèi)外以不同顏色顯示，選擇Brown作為銷釘表面Surf-Pin。 3、采用第一步的方法，只顯示Hinge-hole-1。從主菜單中選擇ToolsSurfaceCreate，命名這個(gè)表面為Surf-hole-solid，點(diǎn)擊Continue，選擇如左下圖的表面。采用同樣的技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)叫Surf-hole-pin的表面，如右下圖。 4、只顯示Hinge-soild-1，創(chuàng)建和Surf-hole-solid表面緊靠在一起的表面，命名為Surf-solid-hole。同樣創(chuàng)建一個(gè)表面，命名為Surf-solid-pin，該表面和Surf-hole-pi

18、n通過Surf-pin連接在一起。上面的表面創(chuàng)建完之后在Surface Manager里顯示如下圖。三、定義模型各部分之間的接觸 1、從主菜單選擇InteractionPropertyCreate，在出現(xiàn)的對話框中命名其為NoFric，接受Contact作為默認(rèn)選擇，點(diǎn)擊Continue。在后出現(xiàn)的Edit Contact Property對話框中，選擇MechanicalTangential Behavior，接受默認(rèn)的選擇，然后選擇MechanicalNormal Behavior，接受默認(rèn)的選擇，點(diǎn)擊OK。 2、從主菜單中選擇InteractionManager，然后點(diǎn)擊Create，在

19、出現(xiàn)的對話框中，命名其為pin-hole，接受默認(rèn)選擇，點(diǎn)擊Continue。在提示欄的右下角點(diǎn)擊Surface，在Region Selection對話框中選擇Surf-Pin作為主表面，點(diǎn)擊Continue。采用同樣技術(shù)，選取Surf-hole-pin作為從表面，點(diǎn)擊Continue。觀察出來的對話框，選擇Sliding formulation為SmallFinite sliding，并選取Discretization method為Surface to Surface，其余并接受默認(rèn)的選擇，點(diǎn)擊OK。 3、采用相同的技術(shù)定義一個(gè)相互作用為pin-soild，用Surf-Pin作為主表面，S

20、urf-solid-pin作為從表面，NoFric為相互作用的特性。創(chuàng)建一個(gè)hole-solid的相互作用，用Surf-hole-solid作為主表面，Surf-solid-hole作為從表面。上面三步完成后Interaction Manager里顯示如下圖，然后點(diǎn)擊Dismiss退出Interaction Manager。四、定義邊界條件 1、進(jìn)入Load模塊，從主菜單中選擇BCManager，在Boundary Condition Manager中點(diǎn)擊Create，在出現(xiàn)的Create Boundary Condition對話框中，命名這個(gè)邊界條件為Fixed，接受默認(rèn)的選擇，點(diǎn)擊Cont

21、inue，在出現(xiàn)的Region Selection對話框中選擇Fixed-face-output，點(diǎn)擊Continue，在出現(xiàn)的Edit Boundary Conditions對話框中選中Encastre，點(diǎn)擊OK。 2、在Boundary Condition Manager中點(diǎn)擊Create，命名這個(gè)邊界條件為NoSlip，選擇Displacement/Rotation，點(diǎn)擊Continue。選擇pin的剛體參考點(diǎn)，點(diǎn)擊Done，在Edit Boundary Conditions對話框中選中所有選項(xiàng)，點(diǎn)擊OK。 3、在Boundary Condition Manager中，選中下圖所示，點(diǎn)擊

22、Edit，去掉U1和UR2的選擇，點(diǎn)擊OK，可以注意到，在Load步時(shí)，NoSlip的狀態(tài)變?yōu)镸odified。4、在Boundary Condition Manager中點(diǎn)擊Create，命名這個(gè)邊界條件為Constrain，選擇Displacement/Rotation，點(diǎn)擊Continue。選擇下圖中的點(diǎn)，點(diǎn)擊Done，在Edit Boundary Conditions對話框中選中U1，U2，U3，點(diǎn)擊OK。5、在Boundary Condition Manager中，在load分析步，點(diǎn)擊Edit，去掉U1的選擇，點(diǎn)擊OK，可以注意到，在Load步時(shí)，Constrain的狀態(tài)變?yōu)镸od

23、ified。五、施加載荷 1、從工具欄中選擇Create Load按鈕，在對話框中，命名這個(gè)載荷為Pressure，接受以Load作為載荷施加的分析步，選擇載荷類型為Pressure，點(diǎn)擊Continue。 2、選擇右圖的底面，點(diǎn)擊Done，在對話框中，輸入-100，接受默認(rèn)的選擇，點(diǎn)擊OK。下面我們對該模型進(jìn)行網(wǎng)格的劃分 1、進(jìn)入Mesh模塊，為了方便下面操作，在Assembly Display Options中只選擇對應(yīng)的Part，2、 主菜單選擇ToolsPartition，在Create Partition對話框中，選擇Cell，選擇Extend face作為技術(shù)，點(diǎn)擊Apply。選擇整個(gè)Hinge-soild-1，選擇左下圖的面，點(diǎn)擊提示欄中的Create Partition按鈕。CAE形成如右下圖所示圖形。 2、同第一步，先將Hinge-hole分成兩個(gè)部分。3、從Create Partition對話框中，選擇Cell，選擇Define cutting plane，點(diǎn)擊Apply，選擇整個(gè)Hinge-hole，點(diǎn)擊Done，在提示欄選擇3 Points，選擇如右圖的三點(diǎn)，點(diǎn)擊Create Partition按鈕，CAE將整個(gè)hinge-hole分為3塊。 4、采用Define cuttin