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abaqus有限元分析教程基础操作【建模实例】-博天堂登陆

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2023-07-04 | 714 次浏览 | 分享到:

前面各节介绍了创建部件的基本方法、操作技巧和一些容易混清的概念,下面给出一个创建部件的实例,介绍 part 功能块中一些容易到的问题。

 

[常见问题3-9]

一个边长 100 mm 的立方体,在其中心位置挖掉半径为20 mm 的球,应如何建模?[实现方法11利用对称性,首先在 part 能块中建 1/2 对其复来得对的一半模型,再在 assembly 功能模块中将二者合并为一个完整的部件。对应的 abaous/cae操作如下。

1) 创建 1/2立方体:在 part 功能块中创建三维形体部件 half-型为extrude拉伸长度为 50,如图 3-9 所示。

 

2) 建立基准轴(用于旋转切制):单击菜单 tols-datum,选择 axis  normal toplane,thru point,选中如图 3-10 所的法面 (与-z 面的面)基准经过的点。

 

有限元分析 

 

3) 旋转切割:单击菜单 shape-ct-revolve,绘制半,将旋转角度设为 180°,如图3-11所。完后部如图 3-12

 

4) 镜像复制:单击菜单 partcopy-halfl将新部件命名为 half2,选择 mirror part

about xy plane(以y)。

 

5) 装配:进 assembly 功能模块为部件 half  half-2 建部件实体 (part in-stance),并平移定位。

 

6)通过布尔操作合并两个 1/2 立方体模型:单击菜单instance一merge/cut instances按照图3-13 所示来设置各参数,并选择要合并的两个部件实体。这样就生成了中心挖掉球体的立方体部件,在 part 功能模块中可以看到新的部件 cubic。

 

在上述操作中,虽然模型的几何形状比较简单,但运用了一些很有用的建模技巧,包括:

1)利用基准轴来完成转。

2)利用对称性和像复制来节省建时间。

3)通过布尔操作将对称的两部分并在-起。

 

有限元分析 

 

[实现方法2]

不利用对称性,直接通过布尔操作来让立方体和球体相减,达到挖空的效果。对应的abaqus/cae 操作如下。

 

1) 建立方体球体部part块中,以拉伸 (extrude)方式创建边长为100mm的立方体部件 cubic,再以旋转(revolve)的方式创建半径为20mm的球体部件sphere(半圆截面旋转 360)。为方便接下来的装配操作,应该让正方形截面的中心和半截面的圆心都为原点。

 

2)装配assembly功能块,为两个部件创建部件实体。旋转模型来查看立方体和球体的相对位置,单击菜单instance-translate,将球体平移至立方体的中心,如图3-14 所示。

 

3)通过布尔操作让立方体和球体相减单击菜单instance-merge/cut instances,选择 cutgeometry,如图 3-15 所示,先选择立方体 (被切的部件实体)再选择球体。这样就生成了中心挖掉球体的立方体部件,在 part 功能模块中可以看到新的部件 cubic sphere

 

被挖掉的球形区域在立方体内部,无法直观地查看操作结果是否正确,在划分网格时也很难在内部边界上布置种于。可以首先在 part 功能模块中将部件分 (partition)为对称的两块区域,如图 3-16 所示。再利用显示组 (display group) 功能只显示模型的一半,如图 3-17所。

 

有限元分析 

 

在上述操作中运用了以下建模技巧

1)通过布尔操作来让两个部件实体相减,生成新的部件。

2) 使用分割和显示组来查看复杂几何部件的内部区域

 

创建部件时一般应该考虑以下两个问题:

1)选择创建几何模型的软件。对于简单的几何模型,可以优先考虑在 abaqus/cae中建模,这样做的最大好处是 part 功能模块能够与其他功能模无缝结合,不会出现几何缺陷,无需进行修补操作。

 

对于非常复杂的几何模型,如果在 abaqus/cae 中建很难,可以使用门的 cad软件建模,再将其导人到 abaqus/cae 中。此时,应注意检查何模型的有效性,修补所发现的几何缺陷。

 

2)建模顺序。abaqus/cae 基于的恩路与际的料过很相,即首先生成形状较简单的基本特征 (类似于材料加工中的料),其次添加拉伸、转、扫略等特征(类似于车、铣、刨、磨等加工),最后进行倒角等其他操作。


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