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文檔簡介
1、 圓盤受均布壓強2.1 問題的描述下面以一個直徑為500mm,厚度為3mm,周邊固定的鋼板(如圖2-1所示)在均布壓強作用下的靜力分析為例,學(xué)習(xí)ABAQUS/CAE在圓板分析中的步驟。材料性質(zhì):彈性模量,泊松比均布載荷:圖2-1 圓盤模型圖2.2 創(chuàng)建部件首先,打開ABAQUS/CAE的啟動界面,單擊選擇Create Model Database按鈕創(chuàng)建一個ABAQUS/CAE的模型數(shù)據(jù)庫,隨即進入Part(部件)功能模塊。接下來,用戶在該模塊中創(chuàng)建一個圓盤。單擊工具區(qū)中的Create Part(創(chuàng)建部件)工具,彈出Create Part對話框,如圖2-2所示,在部件名欄中輸入disc,基本特
2、征欄下形狀為shell,類型為Planar,模型空間大約尺寸設(shè)置成600。單擊Continue.按鈕,進入草圖繪制界面。單擊工具區(qū)中Create Circle中的Center and Perimeter(創(chuàng)建圓)工具,在提示區(qū)輸入(0,0),按回車鍵Enter;在提示區(qū)繼續(xù)輸入(250,0),然后單擊工具欄自動全屏視圖工具,將會看到整個圓,單擊鼠標(biāo)右鍵,選擇Cancel Procedure命令,再單擊窗口下方的Done按鈕,完成創(chuàng)建圓盤,如圖2-3所示。圖2-2 創(chuàng)建部件圖2-3 形成的圓盤結(jié)構(gòu)圖2.3 定義材料和截面屬性在環(huán)境欄的Module(模塊)列表中選擇Property(特性)功能模塊
3、,設(shè)置圓盤的材料屬性與厚度。Step 1 定義材料屬性單擊工具區(qū)中的Create Material(創(chuàng)建材料)工具,彈出Edit Material(編輯材料)對話框。在Name欄輸入steel為材料名稱;在Material Behaviors(材料性質(zhì))欄內(nèi)執(zhí)行Mechanical-Elasticity-Elastic命令(線彈性材料);在Material Behaviors下方的Data數(shù)據(jù)表內(nèi)輸入Youngs modulus(楊氏模量)為2.06E5和Poissons ratio(泊松比)為0.3,如圖2-4所示,單擊OK按鈕,完成材料的創(chuàng)建操作。圖2-4 Edit Material對話框
4、Step 2 創(chuàng)建截面屬性單擊工具區(qū)中的Create Section(創(chuàng)建截面)工具,彈出Create Section對話框,如圖2-5所示,在Name欄輸入disc為截面名稱,選擇Category:shell和Type:Homogeneous,單擊Continue.按鈕,彈出Edit Section(編輯截面)對話框,如圖2-6所示,在Shell Thickness欄輸入3,其余選項采用默認值,單擊OK按鈕,完成截面的創(chuàng)建操作。圖2-5 創(chuàng)建截面圖2-6 編輯截面Step 3 分配截面特性單擊工具區(qū)中的Assign Section(分配截面)工具,在視圖區(qū)選擇圓盤,單擊窗口下方的Done按鈕
5、,彈出Edit Section Assignment(編輯截面分配)對話框(如圖2-7所示),直接單擊OK按鈕,完成截面特性的分配操作。圖2-7 Edit Section Assignment對話框2.4 裝配部件在環(huán)境欄的Module(模塊)列表中選擇Assembly(裝配)功能模塊,單擊工具欄的Instance Part工具,彈出Create Instance對話框(圖2-8),默認的選項為disc,直接單擊OK按鈕,完成裝配部件。2.5 設(shè)置分析步在環(huán)境欄的Module(模塊)列表中選擇Step(分析步)功能模塊,設(shè)置分析步步驟如下:(1)單擊左側(cè)工具區(qū)的(Create Step)按鈕,
6、或者在主菜單中選擇Step-Create(也可以直接單擊左側(cè)模型樹中的Steps來完成此項操作)。(2)在彈出的Create Step對話框中,在Name后面輸入分析步的名稱,此處將默認值Step-1改為loaddisc。其余參數(shù)如圖2-9所示(Procedure type:General;選擇Static General),單擊Continue.按鈕。圖2-8 Create Instance 對話框圖2-9 Create Step對話框(3)在彈出的Edit Step對話框(見圖2-10)中,Description后面改為Uniformly distributed pressure on t
7、he surface,其余參數(shù)都保持默認值,單擊OK按鈕,完成操作。圖2-10 編輯分析步對話框2.6 定義載荷和邊界條件在環(huán)境欄的Module(模塊)列表中選擇Load(載荷)功能模塊。Step 1 定義載荷單擊工具區(qū)的Create Load(創(chuàng)建載荷)工具,彈出Create Load對話框(見圖2-11)。在Name欄內(nèi)輸入Pressure,將Types for Selected Step(所選分析步的載荷類型)設(shè)為Pressure(壓力),Step設(shè)為loaddisc,單擊Continue.按鈕。在窗口選擇圓盤,再單擊窗口下方的Done按鈕,將會給出提示Choose a side for
8、 the shell or internal faces: Brown Purple(選擇殼的邊緣還是面),單擊Brown按鈕選擇內(nèi)部面,單擊Purple按鈕選擇側(cè)緣,本例選擇Brown,彈出Edit Load對話框,如圖2-12所示,在Magnitude后面輸入0.1,然后單擊OK按鈕。施加載荷后,部件如圖2-13所示。圖2-11 Create Load對話框圖2-12 編輯載荷對話框Step 2 定義邊界條件單擊工具區(qū)中的Create Boundary Condition(創(chuàng)建邊界條件)工具,彈出Create Boundary Condition對話框。在Name欄內(nèi)輸入BC-fixed,
9、在Step列表內(nèi)選擇Initial,在Types for Selected Step列表中選擇Displacement/Rotation,單擊Continue.按鈕。在窗口選擇圓盤的邊緣,單擊Done按鈕,彈出Edit Boundary Condition(邊界邊界條件)對話框,選擇U1、U2、U3、UR1、UR2、UR3,如圖2-14所示,單擊OK按鈕,完成固定邊界條件的施加,此時部件如圖2-15所示圖2-13 施加載荷后的部件圖2-14 編輯邊界條件圖2-15 創(chuàng)建邊界條件后的圓盤模型2.7 劃分網(wǎng)格在環(huán)境欄的Module(模塊)列表中選擇Mesh(網(wǎng)格)功能模塊。Step1 撒種子(設(shè)置
10、網(wǎng)格密度)在模型樹下選擇Model-1-Assembly-Instance-disc-1節(jié)點并右擊,選擇Make Independent命令,如圖2-16所示。單擊工具區(qū)中的Seed Part(撒種子)工具,彈出Global Seeds對話框,在Approximate global size欄內(nèi)輸入10,即單元尺寸大約為10mm,如圖2-17所示,單擊OK按鈕,再單擊窗口下方的Done按鈕,完成撒種子。圖2-16 Make Independent命令圖2-17 全局撒種子Step 2 控制網(wǎng)格劃分單擊工具區(qū)中的Assign Mesh Controls(網(wǎng)格控制)工具,彈出Mesh Contro
11、ls對話框,如圖2-18所示,在Element Shape中選擇Tri,采用自由劃分網(wǎng)格技術(shù),單擊OK按鈕,完成控制網(wǎng)格劃分選項的設(shè)置。圖2-18 網(wǎng)格劃分控制技術(shù)Step 3 選擇單元類型單擊工具區(qū)中的Assign Element Type(分配單元類型)工具,在視圖區(qū)選擇整個模型單擊,彈出Element Type對話框,如圖2-19所示。選擇三角形單元STRI65,單擊OK按鈕。Step 4 劃分網(wǎng)格單擊工具區(qū)中的Mesh Part(劃分部件)工具,單擊提示區(qū)中的Yes按鈕。圖2-19 選擇單元類型對話框圖2-20 劃分網(wǎng)格后的模型圖完成網(wǎng)格劃分,如圖2-20所示,信息區(qū)顯示出“4077
12、elements have been generated on part: disc-1”。Step 5 檢查網(wǎng)格單擊工具區(qū)中的Verify Mesh(檢查模型)工具,在視圖區(qū)選擇圓盤部件,單擊Done按鈕,彈出Verify Mesh對話框,如圖2-21所示。在Type欄內(nèi)選擇Analysis checks(分析檢查),單擊Highlight按鈕,顯示沒有任何錯誤或警告信息。圖2-21 檢查模型網(wǎng)格劃分2.8 分析在環(huán)境欄的Module(模塊)列表中選擇Job(作業(yè))功能模塊。單擊工具欄的Create Job(創(chuàng)建作業(yè))工具,彈出Create Job對話框,如圖2-22所示,在Name欄輸入d
13、isc,單擊Continue.按鈕,彈出Edit Job(編輯作業(yè))對話框,如圖2-23所示,在作業(yè)描述欄輸入Static analysis for a disc,單擊OK按鈕。圖2-22 創(chuàng)建作業(yè)圖2-23 編輯作業(yè)單擊工具區(qū)中的Job Manager(分析作業(yè)管理器)工具,彈出Job Manager對話框,如圖2-24所示,單擊Submit按鈕提交作業(yè),運行完畢,在消息提示欄顯示Completed。圖2-24 作業(yè)管理器單擊工具欄的工具保存模型。2.9 結(jié)果后處理當(dāng)作業(yè)分析完畢后,單擊作業(yè)管理器(見圖2-24)的Results按鈕,ABAQUS/CAE隨即進入Visualization(可
14、視化)功能模塊。Step 1 顯示圓盤的變形執(zhí)行Result-Field Output命令,彈出Field Output(場變量輸出)對話框(見圖2-25),選擇位移U:Spatial displacement at nodes,默認選項為合位移Magnitude,也可以選擇坐標(biāo)軸1、2、3方向的位移U1、U2、U3;設(shè)置顯示最大、最小值的位置,單擊Options-Contour菜單,彈出Contour Plot Options(云圖選項)對話框(見圖2-26),選擇Limits選項卡,在Min/Max中選擇Show location,點擊左側(cè)工具欄中的工具,位移云圖如圖2-27所示。圖2-25 Field Output對話框圖2-26 Contour Plot Options對話框圖2-27 位移云圖調(diào)整變形圖的變形放大系數(shù),執(zhí)行Options-Common命令,彈出Common Plot Options(普通繪圖選項)對話框,如圖2-28所示,在變形放大系數(shù)Deformation Scale Fac
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