abaqus612典型實(shí)例分析

1、1.應(yīng)用背景概述隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車已經(jīng)成為人們生活中必不可少的交通工具。但當(dāng)今由于交通事故造成的損失日益劇增，研究汽車的碰撞安全性能，提高其耐撞性成為各國(guó)汽車行業(yè)研究的重要課題。目前國(guó)內(nèi)外許多著名大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)以及汽車生產(chǎn)廠商都在大力研究節(jié)省成本的汽車安全檢測(cè)方法，而汽車碰撞理論以及模擬技術(shù)隨之迅速發(fā)展，其中運(yùn)用有限元方法來(lái)研究車輛碰撞模擬得到了相當(dāng)?shù)闹匾暋６景咐褪侨〔挠谄嚺鲎材M分析中的一個(gè)小案例保險(xiǎn)杠撞擊剛性墻。2.問(wèn)題描述該案例選取的幾何模型是通過(guò)導(dǎo)入已有的*.IGS文件來(lái)生成的（已經(jīng)通過(guò)Solidworks軟件建好模型的），共包括剛性墻（PART-wall）、保險(xiǎn)杠（PAR

2、T-bumper）、平板（PART-plane）以及橫梁（PART-rail）四個(gè)部件，該分析案例的關(guān)注要點(diǎn)就是主要吸能部件（保險(xiǎn)杠）的變形模擬，即發(fā)生車體碰撞時(shí)其是否能夠?qū)圀w有足夠的保護(hù)能力？這里根據(jù)具體車體模型建立了保險(xiǎn)杠撞擊剛性墻的有限元分析模型，為了節(jié)省計(jì)算資源和時(shí)間成本這里也對(duì)保險(xiǎn)杠的對(duì)稱模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，詳細(xì)的撞擊模型請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，撞擊時(shí)保險(xiǎn)杠分析模型以2000mm/s的速度撞擊剛性墻，其中分析模型中的保險(xiǎn)杠與平板之間、平板與橫梁之間不定義接觸，采用焊接進(jìn)行連接，對(duì)于保險(xiǎn)杠和剛性墻之間的接觸采用接觸對(duì)算法來(lái)定義。1.橫梁（rail） 2.平板（plane） 3.保險(xiǎn)杠（bumpe

3、r） 4.剛性墻（wall）圖2.1 碰撞模型的SolidWorks圖為了使模擬結(jié)果盡可能真實(shí)，通過(guò)查閱相關(guān)資料，定義了在碰撞過(guò)程中相關(guān)的數(shù)據(jù)以及各部件的材料屬性。其中，剛性墻的材料密度為7.83×10-9，彈性模量為2.07×105，泊松比為0.28； 保險(xiǎn)杠、平板以及橫梁的材料密度為7.83×10-9，彈性模量為2.07×105，泊松比為0.28，塑形應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)如表2.1所示。表2.1 應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)表應(yīng)力210300314325390438505527應(yīng)變0.00000.03090.04090.05000.15100.30100.70100.9

4、010注：本例中的單位制為：ton，mm，s。3. 案例詳細(xì)求解過(guò)程本案例使用軟件為版本為abaqus6.12，各詳細(xì)截圖及分析以該版本為準(zhǔn)。3.1 創(chuàng)建部件（1）啟動(dòng)ABAQUS/CAE，創(chuàng)建一個(gè)新的模型數(shù)據(jù)庫(kù)，重命名為The crash simulation，保存模型為The crash simulation.cae。 （2） 通過(guò)導(dǎo)入已有的*.IGS文件來(lái)創(chuàng)建各個(gè)部件，在主菜單中執(zhí)行【File】【Import】【Part】命令，選擇剛剛創(chuàng)建保存的的bumper_asm.igs文件，彈出【Create Part From IGS File】對(duì)話框如圖3.1所示，根據(jù)圖3.1所示設(shè)定【Rep

5、air Options】的相關(guān)選項(xiàng)，其它參數(shù)默認(rèn)，單擊【Ok】按鈕，可以看到在模型樹中顯示了導(dǎo)入的部件bumper_asm。 圖3.1 Create Part From IGS File對(duì)話框（3） 從【Module】列表中選擇【Part】，進(jìn)入【Part】模塊，通過(guò)鼠標(biāo)左鍵選擇模型樹中模型Parts（1）下面的bumper_asm部件，并單擊鼠標(biāo)右鍵選擇Copy命令，彈出【Part Copy】對(duì)話框如圖3.2所示，在【Part Copy】對(duì)話框提示區(qū)中輸入bumper，并在【Copy Options】中選擇【Separate disconnected regions into parts】選

6、項(xiàng)，單擊【Ok】按鈕完成導(dǎo)入幾何模型四個(gè)部件的分離，這時(shí)我們可以看到模型樹上模型Parts（1）下有五個(gè)部件，分別為bumper_asm、bumper_1、bumper_2、bumper_3、和bumper_4，選擇bumper_asm部件單擊鼠標(biāo)右鍵并選擇Delete命令刪除此部件，此時(shí)模型Parts（1）下只剩下了四個(gè)部件，分別為bumper_1、bumper_2、bumper_3、和bumper_4，將部件bumper_1、bumper_2、bumper_3、和bumper_4分別對(duì)應(yīng)更名為wall（剛性墻）如圖3.3所示、bumper（保險(xiǎn)杠）如圖3.4所示、plane（平板）如圖3.

7、5所示和rail（橫梁）如圖3.6所示。圖3.2 Part Copy 對(duì)話框圖3.3 部件wall（剛性墻）模型圖1. 與plane連接部位圖3.4 部件Bumper（保險(xiǎn)杠）的模型圖.1與部件bumper連接區(qū)域 2. 與部件rail連接區(qū)域圖3.5 部件plane（平板）模型圖1.與部件bumper連接區(qū)域圖3.6 部件rail（橫梁）模型圖3.2 定義材料屬性（3） （1）從【Module】列表中選擇【Property】，進(jìn)入【Property】模塊，單擊工具箱中 （Create Material），彈出【Edit Material】對(duì)話框，輸入材料名稱Material-wall，執(zhí)行【

8、General】【Density】，輸入材料密度7.83E-9，執(zhí)行【Mechanical】【Elasticity】【Elastic】，輸入彈性模量2.07E3，泊松比0.28，單擊【OK】按鈕，完成材料Material-wall的定義；繼續(xù)創(chuàng)建另外一種材料，材料名稱為Material-bumper -plane -rail（三種材料的參數(shù)數(shù)據(jù)是完全一樣的），執(zhí)行【General】Density，輸入材料密度7.83E-9，執(zhí)行【Mechanical】【Elasticity】【Elastic】，輸入彈性模量2.07E3，泊松比0.28，執(zhí)行【Mechanical】【Plasticity】【Pl

9、astic】，輸入如圖3.7塑性數(shù)據(jù)，單擊【OK】按鈕，完成材料Material-bumper -plane -rail的定義。 圖3.7 塑性數(shù)據(jù)（2） 單擊工具箱中 （Create Section），彈出【Create Section】對(duì)話框，如圖3.8所示，創(chuàng)建一個(gè)名稱為Section-wall的均勻殼截面，單擊Continue按鈕，彈出【Edit Section】對(duì)話框，如圖3.8所示，在Shell thickness（殼厚度）文本框內(nèi)輸入1，材料使用Material-wall，為了提高運(yùn)算效率我們選用默認(rèn)的Simpson積分算法，在殼體厚度方向上布置3個(gè)積分點(diǎn)，Section-wal

10、l的截面屬性參數(shù)設(shè)置完成后如圖3.8所示；按照上述方法繼續(xù)創(chuàng)建另外三個(gè)截面屬性，名稱分別為：Section-bumper、Section-plane、Section-rail，殼體厚度分別為1、2、3，材料使用Material-bumper -plane -rail，算法選用默認(rèn)的Simpson積分算法，殼體厚度方向上布置3個(gè)積分點(diǎn)。單擊工具箱中 （Assign Section），把截面屬性Section-wall、Section-bumper、Section-plane以及Section-rail分別賦予部件wall、部件bumper、部件plane和部件rail。截面屬性被賦予成功后，部件

11、顏色為橙黃色。如圖3.9所示。圖3.8 Edit Section編輯框圖3.9 被賦予截面屬性的bumper部件3.3 定義裝配部件從【Module】列表中選擇【Assembly】，進(jìn)入【Assembly】模塊，單擊提示區(qū)中 （Instance Part），在彈出的【Create Instance】對(duì)話框中依次選中部件wall、部件bumper、部件plane和部件rail，單擊【OK】按鈕，創(chuàng)建了各個(gè)部件的實(shí)例，其中各個(gè)實(shí)例已經(jīng)按照默認(rèn)位置裝配完成，各個(gè)實(shí)例最終裝配模型如圖3.10所示。圖3.10 整體裝配模型3.4 定義網(wǎng)格劃分（1）從【Module】列表中選擇【Mesh】，進(jìn)入【Mesh

12、】模塊，環(huán)境欄中Object選擇Part：wall，單擊工具箱中 （Seed Part），彈出【Global Seeds】對(duì)話框，輸入Approximate global size：30，其它參數(shù)設(shè)置選擇默認(rèn)，單擊【OK】按鈕，完成種子的設(shè)置；單擊工具箱中 （Assign Mesh Controls），根據(jù)信息區(qū)提示選擇整個(gè)部件Part-rigid-plane，單擊【Done】按鈕，彈出【Mesh Controls】對(duì)話框，Element Shape欄中選擇單元形狀為Quad，Technique欄中選擇 Free，單擊【OK】按鈕；單擊工具箱中 （Assign Element Type），選擇

13、Explicit、Linear、Shell，即選擇四邊形減縮殼體單元S4R；單擊工具箱中 （Mesh Part），單擊提示區(qū)【Yes】按鈕，完成部件wall的網(wǎng)格劃分。劃分好的網(wǎng)格如圖3.11所示。圖3.11 部件wall的網(wǎng)格劃分（2） 從環(huán)境欄中Object選擇Part：bumper，單擊工具箱中 （Seed Part），彈出【Global Seeds】對(duì)話框，輸入Approximate global size：15，其它參數(shù)設(shè)置選擇默認(rèn)，單擊【OK】按鈕，完成種子的設(shè)置，執(zhí)行【Seed Edge】【Biased】命令，用鼠標(biāo)左鍵選擇如圖3.13所示左邊的兩條曲線，選擇時(shí)鼠標(biāo)盡量靠近圖示箭

14、頭指向曲線的一半?yún)^(qū)域，單擊信息提示區(qū)的【Done】按鈕，在信息提示區(qū)輸入Bias ratio（>=1）：2.0，回車，輸入種子數(shù)為20，單擊【Done】按鈕；繼續(xù)執(zhí)行【Seed Edge】【Biased】命令，用鼠標(biāo)左鍵選擇如圖3.13所示右邊的四條曲線，注意箭頭指向方向，單擊信息提示區(qū)的【Done】按鈕，在信息提示區(qū)輸入Bias ratio（>=1）：3.0，回車，輸入種子數(shù)為4，單擊【Done】按鈕完成種子設(shè)置。單擊工具箱中（Assign Mesh Controls），根據(jù)信息區(qū)提示選擇整個(gè)部件bumper，單擊【Done】按鈕，彈出【Mesh Controls】對(duì)話框，設(shè)置如

15、圖3.12所示，單擊【OK】按鈕。單擊工具箱中 （Assign Element Type），選擇Explicit、Linear、Shell，即選擇四邊形減縮殼體單元S4R；單擊工具箱中 （Mesh Part），單擊提示區(qū)【Yes】按鈕，完成部件bumper的網(wǎng)格劃分。圖3.12 Mesh Control對(duì)話框圖3.13 部件bumper網(wǎng)格局部加密示意圖（3）從環(huán)境欄中Object選擇Part：plane，單擊工具箱中 （Seed Part），彈出【Global Seeds】對(duì)話框，輸入Approximate global size：15，其它參數(shù)設(shè)置選擇默認(rèn)，單擊【OK】按鈕，完成種子的設(shè)置

16、；單擊工具箱中 （Assign Mesh Controls），根據(jù)信息區(qū)提示選擇整個(gè)部件Part-rigid-plane，單擊【Done】按鈕，彈出【Mesh Controls】對(duì)話框，設(shè)置如圖3.12所示，單擊【OK】按鈕；單擊工具箱中（Assign Element Type），選擇Explicit、Linear、Shell，即選擇四邊形減縮殼體單元S4R；單擊工具箱中 （Mesh Part），單擊提示區(qū)【Yes】按鈕，完成部件plane的網(wǎng)格劃分，按照如同部件plane網(wǎng)格劃分參數(shù)的設(shè)定完成部件rail的網(wǎng)格劃分。 （4）從環(huán)境欄中Object選擇Assembly，單擊工具箱中 （Veri

17、fy Mesh），框選整個(gè)分析模型（包括四個(gè)部件），單擊提示區(qū)中【Done】按鈕，彈出【Verify Mesh】對(duì)話框，在Type欄中選擇Analysis Checks，單擊【Highlight】按鈕，可以統(tǒng)計(jì)整個(gè)分析模型各個(gè)實(shí)例的網(wǎng)格信息如下所示： Part instance: bumper-1 Number of elements : 1518, Analysis errors: 0 (0%), Analysis warnings: 0 (0%) Part instance: plane-1 Number of elements : 120, Analysis errors: 0 (0%)

18、, Analysis warnings: 0 (0%) Part instance: rail-1 Number of elements : 204, Analysis errors: 0 (0%), Analysis warnings: 0 (0%) Part instance: wall-1 Number of elements : 425, Analysis errors: 0 (0%), Analysis warnings: 0 (0%) 通過(guò)分析模型的網(wǎng)格分析檢查所知，各實(shí)例模型網(wǎng)格質(zhì)量沒(méi)有警告和錯(cuò)誤信息。其檢查結(jié)果如圖3.14所示。圖3.14 網(wǎng)格質(zhì)量檢查3.5 定義接觸（1） 從

19、Module列表中選擇Interaction，進(jìn)入Interaction模塊，執(zhí)行【Interaction】【Property】【Create】命令，或者單擊工具箱中 （Create Interaction Property），在彈出的【Create Interaction Property】對(duì)話框中輸入接觸屬性名稱IntProp-nofric，Type選擇Contact，單擊【Continue】按鈕，進(jìn)入【Edit Contact Property】對(duì)話框，接受該屬性的所有默認(rèn)設(shè)置，定義了一個(gè)無(wú)摩擦接觸屬性。 第十二步 執(zhí)行【Tools】【Reference Point】命令，在圖形窗口選擇

20、實(shí)例wall的任意一個(gè)角點(diǎn)，創(chuàng)建一個(gè)參考點(diǎn)RP-1。執(zhí)行【Tools】【Display Group】【Create】命令，彈出【Create Display Group】對(duì)話框，如圖3.15所示，選擇Part instances：bumper-1，單擊【Replace】按鈕，圖形窗口界面只顯示了實(shí)例bumper。執(zhí)行【Constraint】【Create】命令，或者單擊工具箱中 （Create Constraint），彈出【Create Constraint】對(duì)話框，輸入Name：Constraint-rigid-wall，選擇Type：Rigid body，單擊【Continue】按鈕，彈出

21、【Edit Constraint】對(duì)話框，如圖3.16所示，Region type中選擇Body（elements），單擊右部的【Edit】按鈕，在圖形窗口中選擇實(shí)例wall的全部，單擊提示區(qū)中【Done】按鈕，返回【Edit Constraint】對(duì)話框，單擊Reference Point欄中Point后面的【Edit】按鈕，在圖形窗口選擇參考點(diǎn)RP-1，返回【Edit Constraint】對(duì)話框，單擊【OK】按鈕，把實(shí)例wall約束成剛體。 圖3.15 Create Display Group對(duì)話框圖3.16 Edit Constraint 對(duì)話框（2） 執(zhí)行【Interaction】【

22、Create】命令，或者單擊工具箱中 （Create Interaction），在【Create Interaction】對(duì)話框中輸入接觸名稱Int-wall-bumper，分析步選擇Initial，接觸類型選擇選擇Surfacc-to-surface contact（Explicit），單擊【Continue】按鈕，根據(jù)提示區(qū)信息選擇剛性墻作為主面，單擊鼠標(biāo)中鍵，根據(jù)信息提示區(qū)選擇Brown顏色作為剛性墻法向方向，選擇從面類型為Surface，運(yùn)用顯示組命令是圖形界面只顯示實(shí)例bumper，選取整個(gè)實(shí)例bumper，單擊鼠標(biāo)中鍵，選擇Purple顏色作為保險(xiǎn)杠接觸的法向方向，單擊鼠標(biāo)中鍵，彈

23、出【Edit Interaction】對(duì)話框，接觸屬性對(duì)話框的各項(xiàng)設(shè)置如圖3.17所示，單擊【OK】按鈕，完成實(shí)例剛性墻和保險(xiǎn)杠接觸關(guān)系的設(shè)置。 圖3.17 Edit Interaction對(duì)話框（3） 執(zhí)行【Constraint】【Create】命令，或者單擊工具箱中 （Create Constraint），彈出【Create Constraint】對(duì)話框，輸入Name：Constraint-plane-bumper，選擇Type：Tie，單擊【Continue】按鈕，選擇主面類型為Surface，根據(jù)提示區(qū)信息選擇“與部件bumper Tie區(qū)域”作為主面，并選擇Purple顏色作為平板接

24、觸的法向方向，單擊鼠標(biāo)中鍵，完成主面定義；根據(jù)提示區(qū)信息選擇從面類型為Surface，選擇“與部件plane Tie區(qū)域”作為從面，并選擇Brown顏色作為保險(xiǎn)杠接觸法向方向，單擊鼠標(biāo)中鍵，彈出【Edit Constraint】對(duì)話框，各參數(shù)設(shè)定如圖3.18所示，單擊【OK】按鈕，完成實(shí)例plane和實(shí)例bumper之間的焊接設(shè)定。 圖3.18 Edit Constraint對(duì)話框（4） 按照步驟（3）的方法設(shè)定實(shí)例plane和實(shí)例rail之間的焊接。執(zhí)行【Constraint】【Create】命令，彈出【Create Constraint】對(duì)話框，輸入Name：Constraint-plan

25、e-rail，選擇Type：Tie，單擊【Continue】按鈕，選擇主面類型為Surface，根據(jù)提示區(qū)信息選擇的“與部件rail Tie區(qū)域”作為主面，并選擇Brown顏色作為平板接觸法向方向，單擊鼠標(biāo)中鍵，完成主面定義；根據(jù)提示區(qū)信息選擇從面類型為Surface，選擇的“與部件plane Tie區(qū)域”作為從面，并選擇Purple顏色作為橫梁接觸的法向方向，單擊鼠標(biāo)中鍵，彈出【Edit Constraint】對(duì)話框，如圖3.18所示，在Specify distance后面的文本框內(nèi)輸入5.0，單擊【OK】按鈕，完成實(shí)例plane和實(shí)例rail之間的焊接設(shè)定。3.6 定義分析步 （1） 從M

26、odule列表中選擇Step， 進(jìn)入Step 模塊，單擊工具箱中 （Create Step），彈出【Create Step】對(duì)話框，輸入分析步名稱為Step-crash，選擇分析步類型為General：Dynamic，Explicit，單擊【Continue】按鈕，進(jìn)入【Edit Step】對(duì)話框，輸入分析步描述Description：the crash simulation of bumper to wall，分析步Time period：0.01，單擊【OK】按鈕，完成一個(gè)動(dòng)態(tài)顯式分析步定義，其中選項(xiàng)Nlgeom默認(rèn)為ON。 （2） 執(zhí)行【Output】【Restart Requests】

27、命令，彈出【Edit Restart Requests】對(duì)話框，如圖3.19所示，勾選Overlay和Time Marks下面的復(fù)選框，單擊【OK】按鈕，完成創(chuàng)建重啟動(dòng)要求。 圖3.19 Edit Restart Requests對(duì)話框（3） 執(zhí)行【Output】【Field Output Requests】【Manager】命令，彈出【Field Output Requests Manager】對(duì)話框，單擊【Edit】按鈕，進(jìn)入【Edit Field Output Request】對(duì)話框，設(shè)置Domain：Whole model，F(xiàn)requency：Every spaced time int

28、ervals，Interval：20，Timing：Output at approximate times，Output Variables：CFORCE,LE,S,U，單擊【OK】按鈕，單擊【Dismiss】按鈕，退出【Field Output Requests Manager】對(duì)話框。 第十九步 執(zhí)行【Output】【History Output Requests】【Manager】命令，彈出【History Output Requests Manager】對(duì)話框，單擊【Edit】按鈕，進(jìn)入【Edit History Output Request】對(duì)話框，設(shè)置Domain：Whole mo

29、del，F(xiàn)requency：Every spaced time intervals，Interval：200，Timing：Output at approximate times，Output Variables：ALLIE,ALLKE,ETOTAL，單擊【OK】按鈕，單擊【Dismiss】按鈕，退出【History Output Requests Manager】對(duì)話框，完成分析結(jié)果數(shù)據(jù)輸出的設(shè)定。 （4） 為速度場(chǎng)的施加創(chuàng)建一個(gè)類型為Geometry的集合，執(zhí)行【Tools】【Set】【Create】命令，彈出【Create Set】對(duì)話框，輸入集合名稱：Set-velocity，Type

30、默認(rèn)為Geometry，單擊【Continue】按鈕，進(jìn)入圖形窗口選擇包括實(shí)例bumper、實(shí)例plane和實(shí)例rail的全部幾何特征，完成集合Set-velocity的創(chuàng)建。3.7 定義邊界條件及載荷 （1）從Module列表中選擇Load，進(jìn)入Load模塊，執(zhí)行【BC】【Create】命令，或者單擊工具箱中 （Create Boundary Condition），在彈出的【Create Boundary Condition】對(duì)話框中輸入邊界條件名稱BC-fixed-wall，Step選擇Initial，邊界條件類型選擇Displacement/Rotation，單擊【Continue】按鈕

31、，選擇實(shí)例wall上的參考點(diǎn)RP-1，單擊信息提示區(qū)【Done】按鈕，在【Edit Boundary Condition】對(duì)話框中選中U1UR3前面所有的復(fù)選框，單擊【OK】按鈕，完成了實(shí)例wall的約束施加。 繼續(xù)按照上述步驟創(chuàng)建一個(gè)新的邊界條件，名稱BC-symm-bumper，Step選擇初始步Initial，在對(duì)話框中選擇Mechanical：Symmetry/Antisymmetry/Encastre，單擊【Continue】按鈕，在彈出的【Region Selection】對(duì)話框中選擇實(shí)例bumper對(duì)稱邊界線，單擊【Continue】按鈕，在【Edit Boundary Cond

32、ition】對(duì)話框中選中YSYMM前面的復(fù)選框，單擊【OK】按鈕，完成實(shí)例bumper對(duì)稱邊界條件的施加。（3） 執(zhí)行【Predefined Field】4【Create】命令，或者單擊工具箱中 （Create Predefined Field），在彈出的【Create Predefined Field】對(duì)話框中輸入名稱Predefined Field-velocity，Step選擇初始步Initial，Category選擇Mechanical，Types for Selected Step選擇Velocity，單擊【Continue】按鈕，單擊底部信息提示區(qū)后面的【Sets】按鈕，彈出【Re

33、gion Selection】對(duì)話框，選擇Set-velocity集合，單擊【Continue】按鈕，進(jìn)入【Edit Predefined Field】對(duì)話框，選擇Translational only（只有平動(dòng)），輸入V1：-2000，V2：0.0，V3：0.0，單擊【OK】按鈕，完成保險(xiǎn)杠模型速度場(chǎng)的定義如圖3.20所示。 圖3.20 保險(xiǎn)杠模型速度場(chǎng)3.8 定義分析作業(yè)執(zhí)行【Job】【Create】命令，或者單擊工具箱中 ，在彈出對(duì)話框中輸入作業(yè)名稱Job-crash，Source選擇Model：mobile-1，單擊【Continue】按鈕，在【Edit Job】對(duì)話框中輸入對(duì)作業(yè)的描述

34、Description：the crash simulation，作業(yè)類型為Full analysis，切換到“Memory”選項(xiàng)卡，根據(jù)計(jì)算機(jī)的實(shí)際內(nèi)存來(lái)設(shè)置Analysis Input File Processor memory和ABAQUS/Standard memory cap的數(shù)值（作者本人全設(shè)定為400）。單擊【OK】按鈕，完成作業(yè)定義。單擊【Submit】按鈕提交作業(yè)，作業(yè)計(jì)算完成后單擊【Job Manager】對(duì)話框中的【Results】按鈕進(jìn)入Visualization模塊。3.9 結(jié)果分析和處理 （1） 執(zhí)行【Plot】【Contours】【On Deformed Shap

35、e】命令，或者單擊工具箱中 ，顯示模型變形后的Mises應(yīng)力云圖，執(zhí)行【View】【ODB Display Options】命令，彈出【ODB Display Options】對(duì)話框，切換到“Mirror/pattern”選項(xiàng)卡，Mirror Planes選中XZ坐標(biāo)平面，單擊【Apply】按鈕，顯示了整個(gè)保險(xiǎn)杠模型和剛性墻碰撞瞬間（0.01s）的Mises應(yīng)力云圖如圖3.21所示。圖3.21 應(yīng)力云圖 （2） 執(zhí)行【Result】【History Output】命令，彈出【History Output】對(duì)話框，在對(duì)話框中選中ALLIE，ALLKE以及ETOTAL，單擊【Plot】按鈕，顯示系

36、統(tǒng)內(nèi)能曲線，系統(tǒng)的動(dòng)能曲線以及系統(tǒng)總能量曲線如圖3.22所示，從圖中可以看到系統(tǒng)的總能量是守恒的。圖3.22 總能量曲線（3） 執(zhí)行【Plot】【Contours】【On Deformed Shape】命令，或者單擊工具箱中 ，顯示模型變形后的Mises應(yīng)力云圖，執(zhí)行【Result】【Field Output】命令，彈出【Field Output】對(duì)話框，在對(duì)話框中選中U，單擊【Apply】按鈕，顯示模型的位移變形圖如圖3.23所示。圖3.23 模型的位移變形圖（4）執(zhí)行【Plot】【Contours】【On Deformed Shape】命令，或者單擊工具箱中 ，顯示模型變形后的Mises應(yīng)

37、力云圖，執(zhí)行【Result】【Field Output】命令，彈出【Field Output】對(duì)話框，在對(duì)話框中選中保險(xiǎn)杠模型的CPRESS，單擊【Apply】按鈕，顯示保險(xiǎn)杠和剛性墻碰撞的法向接觸力如圖3.24所示。 圖3.24 保險(xiǎn)杠和剛性墻碰撞的法向接觸力4. 問(wèn)題回顧與總結(jié)案例中遇到的專業(yè)名詞及解釋：（1） 彈性模量：材料在彈性變形階段，其應(yīng)力和應(yīng)變成正比例關(guān)系（即符合胡克定律），其比例系數(shù)稱為彈性模量。彈性模量的單位是達(dá)因每平方厘米。“彈性模量”是描述物質(zhì)彈性的一個(gè)物理量，是一個(gè)總稱，包括“楊氏模量”、“剪切模量”、“體積模量”等。（2） 泊松比：材料橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比值的絕對(duì)值

38、，也叫橫向變形系數(shù)，它是反映材料橫向變形的彈性常數(shù)。個(gè)人總結(jié)：通過(guò)對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)，熟悉了abaqus軟件的使用過(guò)程并掌握了一定的分析方法。在建模過(guò)程中，尤其是對(duì)保險(xiǎn)杠的網(wǎng)格劃分上遇到了很多困難，這里主要注意保險(xiǎn)杠的局部網(wǎng)格加密，在步驟中有詳細(xì)說(shuō)明。剛開始提交分析結(jié)果的時(shí)候，應(yīng)力云圖一直沒(méi)有預(yù)想的效果，后來(lái)通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)加載的步驟出了問(wèn)題。剛開始速度的設(shè)定值較小，以致保險(xiǎn)杠未能與剛性墻接觸。最后通過(guò)適當(dāng)增大速度的值，問(wèn)題得到了有效地解決。最后，通過(guò)對(duì)該案例分析進(jìn)行分析，模擬在高度撞擊過(guò)程中車輛保險(xiǎn)杠吸能的情況，從本案例的后處理結(jié)果來(lái)看，其碰撞過(guò)程后保險(xiǎn)杠模型的應(yīng)力云圖、變形云圖以及能量變化曲線等

39、都能說(shuō)明保險(xiǎn)杠通過(guò)內(nèi)能的轉(zhuǎn)化吸收完全可以消化碰撞過(guò)程中系統(tǒng)大部分的動(dòng)能。近年來(lái)運(yùn)用有限元分析來(lái)模擬汽車安全測(cè)試項(xiàng)目受到了各科研院所以及汽車研發(fā)公司的大力推展，從這個(gè)實(shí)例也可以看出有限元分析可以從各個(gè)角度來(lái)顯現(xiàn)碰撞后保險(xiǎn)杠的設(shè)計(jì)是否能達(dá)到汽車安全要求。通過(guò)保險(xiǎn)杠撞擊剛性墻分析案例可以掌握以下幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)： 運(yùn)用殼體進(jìn)行分析模型的簡(jiǎn)化； 焊接的處理，即Tie的運(yùn)用； 重啟動(dòng)分析的定義。通過(guò)對(duì)實(shí)例的分析和研究，使自己能慢慢熟練這樣一種受力分析工具，在今后的學(xué)習(xí)中一定會(huì)發(fā)揮更重要的作用。5. inp文件適當(dāng)簡(jiǎn)化及注釋*Heading the crash simulation* Job name: Job

40、-crash Model name: Model-1* 設(shè)置DAT文件中記錄的內(nèi)容*-* 定義部件bumper*Part, name=bumper* 定義節(jié)點(diǎn)：編號(hào)和坐標(biāo)*Node 1, 996.5, 299.829987, 545.* 定義單元：類型、單元編號(hào)和節(jié)點(diǎn)編號(hào)*Element, type=S4R 1, 1, 39, 475, 78 2, 39, 40, 476, 475* 定義單元集合Set_1*Elset, elset=Set-1, generate1, 2381, 1* 為參考點(diǎn)定義節(jié)點(diǎn)集合_PickedSet20*Nset, nset=_PickedSet20, internal, generate1, 2460, 1* 定義單元集合_PickedSet20*Elset, elset=_PickedSet20, internal, generate1, 2381, 1* 定義截面屬性：?jiǎn)卧蟔PickedSet20的材料為Material-bumper-rail-plane* Section: Section-bumper*Shell Section, elset=_PickedSet20, materia