Abaqus：Abaqus幾何建模與網(wǎng)格劃分技術(shù)教程.Tex

11Abaqus基礎(chǔ)入門Abaqus是一款由DassaultSystèmes開發(fā)的高級有限元分析軟件，廣泛應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、材料科學(xué)、航空航天、汽車制造等領(lǐng)域。它能夠處理復(fù)雜的非持多種材料模型和單元類型，能夠進(jìn)行靜態(tài)、動態(tài)、熱力學(xué)等多物理場分析。Abaqus的用戶界面主要分為以下幾個(gè)部分：·菜單欄：提供軟件的主要功能選項(xiàng)，如文件操作、建模、分析、后處理等。●模型樹：顯示當(dāng)前模型的結(jié)構(gòu)，包括幾何體、材料、邊界條件等，便于管理和編輯?！駡D形窗口：用于顯示和操作模型的三維視圖?！裣⒋翱冢猴@示操作反饋和分析過程中的信息。假設(shè)我們需要在假設(shè)我們需要在Abaqus中創(chuàng)建一個(gè)簡單的立方體模型：2#創(chuàng)建一個(gè)新的模型#創(chuàng)建一個(gè)新的模型#創(chuàng)建一個(gè)草圖#保存模型比等。2Abaqus幾何建模技術(shù)在Abaqus中創(chuàng)建基本幾何體是進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析的第一步。Abaqus提供3#導(dǎo)入#導(dǎo)入Abaqus模塊#創(chuàng)建一個(gè)立方體#設(shè)置立方體的尺寸#創(chuàng)建一個(gè)圓柱#創(chuàng)建一個(gè)圓柱#設(shè)置圓柱的尺寸2.2復(fù)雜幾何體構(gòu)建方法的幾何模型。#創(chuàng)建兩個(gè)立方體#創(chuàng)建兩個(gè)立方體4#創(chuàng)#創(chuàng)建一個(gè)參數(shù)化的圓柱#調(diào)整圓柱的半徑和高度2.3幾何特征編輯與修改#創(chuàng)建一個(gè)立方體#創(chuàng)建一個(gè)立方體#移動立方體myPart.rotate(angle=45.0,axisPoint=(0.0,0.0,0.0),axisDirection=(1.0,5在這個(gè)示例中，我們創(chuàng)建了一個(gè)立方體，并使用translate和rotate方法來移動和旋轉(zhuǎn)它。translate方法使myPart.PartitionCellByPlane(point1=(0.0,0.0,0.0),point2=(50.0,0.0,0.0),p在這個(gè)例子中，我們首先創(chuàng)建了一個(gè)立方體，然后使用scale方法來縮放它。通過這些基本的幾何建模技術(shù)、復(fù)雜幾何體構(gòu)建方法和幾何特征編輯與修改操作，用戶可以在Abaqus中構(gòu)建出滿足各種工程需求的復(fù)雜模型。這些操作3網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)63.2網(wǎng)格劃分原則與技巧3.2.1原則3.2.2技巧3.3網(wǎng)格質(zhì)量檢查與優(yōu)化3.3.1檢查3.3.2優(yōu)化7個(gè)示例代碼，用于讀取Abaqus模型并執(zhí)行網(wǎng)格質(zhì)量檢查：#導(dǎo)入#導(dǎo)入Abaqus模塊#打開模型#選擇模型中的第一個(gè)實(shí)例#執(zhí)行網(wǎng)格質(zhì)量檢查#顯示網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)信息#關(guān)閉模型項(xiàng)。接著，我們使用session.printToFile函數(shù)將網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)信息輸出到一個(gè)文本文件中，最后關(guān)閉了模型。為了優(yōu)化網(wǎng)格，我們可以使用Abaqus的Mesh模塊中的remesh函數(shù)。以#導(dǎo)入#導(dǎo)入Abaqus模塊8#打開模型#打開模型#選擇模型中的第一個(gè)實(shí)例#設(shè)置網(wǎng)格種子#保存模型4高級網(wǎng)格劃分技術(shù)確對齊，確保了網(wǎng)格的連續(xù)性和一致性。映射網(wǎng)格劃分的關(guān)鍵在于定義網(wǎng)格的9控制點(diǎn)和線，以及網(wǎng)格的密度和方向。1.定義控制點(diǎn)和線：在進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分前，需要在幾何體的關(guān)鍵位置定義控制點(diǎn)和線，這些點(diǎn)和線將指導(dǎo)網(wǎng)格的生成。例如，在一個(gè)矩形板上，可以定義四個(gè)角點(diǎn)和四條邊線作為控制點(diǎn)和線。2.網(wǎng)格密度和方向：用戶可以指定網(wǎng)格的密度，即單元的大小，以網(wǎng)格密度，同時(shí)，網(wǎng)格的方向可以通過定義網(wǎng)格的生成順序來控制。3.網(wǎng)格質(zhì)量檢查：映射網(wǎng)格劃分完成后，應(yīng)檢查網(wǎng)格的質(zhì)量，包括單元的形狀、大小和扭曲程度。Abaqus提供了多種工具來評估網(wǎng)格質(zhì)量，假設(shè)我們有一個(gè)矩形板，尺寸為100mm×50mm,需要在Abaqus中進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分。#Abaqus映射網(wǎng)格劃分示例fromabaqusConstantsimpofromconnectorBehaviori#創(chuàng)建矩形板的草圖g,v,d,c=s.geometry,s.vertices,s.dimensions,s.#創(chuàng)建零件p.seedEdgeByNumber(edges=p.edges.findAt((50.0,0.0,0.0),),((0.0,25.0,0.0),),((50.0,50.0,0.0),)在上述代碼中，我們首先創(chuàng)建了一個(gè)矩形板的草圖4.2自由網(wǎng)格劃分策略格，單元形狀和大小可以根據(jù)幾何的復(fù)雜性自動調(diào)整，以適應(yīng)不同的分析需求。形狀。Abaqus使用先進(jìn)的算法來優(yōu)化網(wǎng)格，確保在幾何的關(guān)鍵區(qū)域(如尖角、小特征等)生成更密集的網(wǎng)格，而在平滑區(qū)域生成較稀疏的網(wǎng)格，從而在保證3.網(wǎng)格適應(yīng)性：自由網(wǎng)格劃分能夠適應(yīng)幾何的復(fù)雜性，自動在尖角、小特征等關(guān)鍵區(qū)域生成更密集的網(wǎng)格，而在平滑區(qū)域生成較稀疏的網(wǎng)格。假設(shè)我們有一個(gè)包含復(fù)雜特征的零件，需要在Abaqus中進(jìn)行自由網(wǎng)格劃分。fromabaqusConstantsim#創(chuàng)建零件#假設(shè)零件的幾何已經(jīng)定義完成#設(shè)置全局網(wǎng)格尺寸#設(shè)置局部網(wǎng)格尺寸#檢查網(wǎng)格質(zhì)量通過display.setValues函數(shù)顯示了網(wǎng)格，以便進(jìn)行質(zhì)量檢查。網(wǎng)格細(xì)化可以通過設(shè)置局部的網(wǎng)格尺寸或使用自適應(yīng)網(wǎng)格劃分來實(shí)現(xiàn)。局部網(wǎng)格尺寸控制允許用戶在特定的幾何特征上細(xì)化網(wǎng)格，而自適應(yīng)網(wǎng)格劃分則根據(jù)分析結(jié)果自動調(diào)整網(wǎng)格的密度，確保在應(yīng)力或應(yīng)變變化較大的區(qū)域生成更密集的網(wǎng)格。變的分布來調(diào)整網(wǎng)格的密度，確保在關(guān)鍵區(qū)域生成更密集的網(wǎng)格。適的策略。假設(shè)我們有假設(shè)我們有一個(gè)包含尖角的零件，需要在Abaqus中進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化。#Abaqus網(wǎng)格細(xì)化示例fromjobimport*#創(chuàng)建零件#設(shè)置全局網(wǎng)格尺寸p.seedPart(size=p.seedPart(size=10p.setMeshControls(regions=p.facesmdb.models['Model-1'].parts['PartWithSharpCor在上述代碼中，我們首先設(shè)置了全局的網(wǎng)格尺寸，然后針對尖角區(qū)域的邊假設(shè)長方體的尺寸為100假設(shè)長方體的尺寸為100mmx50mm×20mm。#AbaqusPythonScriptforcreatingarectangularpartmyPart=mdb.models['Mo#從草圖中擠出長方體#選擇要網(wǎng)格化的部件#定義網(wǎng)格尺寸#創(chuàng)建六面體網(wǎng)格5.2案例分析：復(fù)雜結(jié)構(gòu)建模與網(wǎng)格劃分的圓柱體，我們將展示如何創(chuàng)建這樣的幾何體，并對其進(jìn)行網(wǎng)格劃分。#創(chuàng)建一個(gè)新的部件#創(chuàng)建圓柱體的草圖#從草圖中旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建圓柱體#從草圖中旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建圓柱體#創(chuàng)建圓孔的草圖#在圓柱體上切割創(chuàng)建圓孔的準(zhǔn)確性的準(zhǔn)確性。#選擇要網(wǎng)格化的部件partInstance=mdb.models['Model-1'].parts[#定義網(wǎng)格尺寸#創(chuàng)建六面體網(wǎng)格par