Abaqus教程完整课件

IntroductiontoABAQUS/CAE模型操作Ctrl+Alt+鼠标左键旋转模型Ctrl+Alt+鼠标右键缩放模型Ctrl+Alt+鼠标中键平移模型第1页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE单位一致性SI

SI(mm)

USUnitLengthmmminForceNN1bfMasskgT(103kg)1bfs2/inTimesssStressPaMPapsiEnergyJmJ(10-3J)in1bfDensityKg/m3t/mm31bfs2/in4Acem/s2mm/s2CAE软件其实是数值计算软件，没有单位的概念。第2页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE分析流程九步走

1、几何建模Part

2、划分网格Mesh

3、特性设置Property

4、建立装配体Assembly5、定义分析步Step

6、相互作用Interaction

7、载荷边界Load

8、提交运算Job

9、后处理Visualization第3页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE1、几何建模Part

第4页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE导入PartPro/E等CAD软件建好的模型后，另存成iges、sat、step等格式；然后导入Abaqus可以直接用。推荐采用step格式文件导入！第5页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE创建Part如同其他CAE软件，Abaqus的建模功能有限，只适合建立简单Part，如跌落分析中的地面等。特征修改、删除等，很少用到Part模块专有线、面、体分割工具，辅助网格划分基准点、线、面及坐标系等小面修复等，辅助网格划分备注：如果按钮右下方有小黑三角，左键按住该按钮不放，可展开其他类似功能，向右移动鼠标即可切换功能。如：第6页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE创建新PartModelingSpace三维立体模型、二维平面模型、轴对称模型Type部件类型：可变形体、离散刚体、解析刚体（为接触分析提供刚性表面）、欧拉体Shape部件形态：点线面体，随ModelingSpace和Type不同而不同Type建模方式：拉伸、旋转、扫略截面的大致尺寸，便于建模第7页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE创建新Part之刚性地面1Namerigid-floorModelingSpace2DPlanarTypeAnalyticalrigidApproximatesize200第8页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE创建新Part之刚性地面2如左图，画一个100X100的正方形，来模拟刚性地面。点击鼠标中键或点击按钮，完成。200第9页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAEPart管理器Part管理器的功能完全可以在窗口左侧模型树的右键快捷菜单实现。创建新Part，功能同复制Part重命名Part，便于管理删除Part锁定及解锁Part，锁定后Part将不能被修改修正Part退出第10页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAECreateSolidCreateSolid的方法依次为：Extrude、Revolve、Sweep和Loft。

现以Extrude为例说明如何CreateSolid：1、选择草绘平面2、为草绘平面定向3、草绘截面4、设置拉伸深度及拉伸方向等第11页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAECreateShellCreateShell的方法依次为：Extrude、Revolve、Sweep、Loft、Planar、Fromsolid和Removeface。

现以Fromsolid为例说明如何CreateSshell：1、选择要生成Face的体，操作完成后体将被删除，只保留表面。第12页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAECreateWireCreateWire的方法依次为：Planar、PointtoPoint和Spline。

现以Planar为例说明如何CreateWire：1、选择草绘平面2、为草绘平面定向3、草绘Wire第13页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAECreateCutCreateCut的方法依次为：Extrude、Revolve、Sweep、Loft和Circularhole。CreateCut与CreateSolid类似。现以Circularhole为例说明如何CreateCut：1、选择孔的类型：通孔或盲孔2、选择草绘平面3、确定孔的方向（Flip反向）4、选择基准边，并指定距离5、设置孔的直径第14页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE倒角CreateRoundorFillet倒圆角与CreasteChamfer倒直角。现以CreateRoundorFillet为例说明如何倒圆角：1、选择要进行倒圆角的边（按住Shift，左键拾取可进行多选）2、指定圆角半径第15页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE去倒角RepairSmallFaces可以理解为去除小面。

RepairSmallFaces通常用于简化模型，如去倒角1、选择要去掉的小面（按住Shift，左键拾取可进行多选）第16页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE2、划分网格Mesh

第17页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAEMeshPartition分割，化复为简拓扑修改，该省就省网格控制网格密度网格划分网格质量检查特征修改、删除等，很少用到Mesh模块专有线、面、体分割工具，辅助网格划分基准点、线、面及坐标系等拓扑修改等，辅助网格划分第18页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAEPartitionCellDefineCuttingPlane定义切割平面的方法：一点一法线三点一点一边（点要在边上，该边垂直于定义的切割平面）Part里只有一个Cell，直接选好切割平面即可完成Partition操作；当Part里的Cell超过1个时，还要选择被切割体。Part可以被切割成若干个Cell。第19页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAEPartitionCellUseDatumPlane选择作为切割平面的基准面第20页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAEPartitionCellExtendFace选择作为切割平面的实际面第21页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAEPartitionCellExtrude/SweepEdges通过拉伸或扫略形成切割面1、选择被拉伸或扫略的边2、指定方向进行拉伸或指定沿某边进行扫略第22页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAEPartitionCellUsedN-sidedPatch通过选定边界形成切割面1、确定选择边还是顶点2、选择边界3、点击鼠标中键或点击完成Partition。第23页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAEPartitionCellSketchPlanarPartition对体的表面进行草绘切割第24页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAEVirtualTopology拓扑结构修改CombineFaces合并面按住Shift，依次拾取2个以上的面CombineEdges合并边按住Shift，依次拾取2个以上的边IgnoreEntities忽略特征第25页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAEMeshControls体网格控制三维模型单元形状：Hex仅包含六面体单元Hex-dominated六面体单元为主，楔形单元为辅Tet仅包含四面体单元Wedge仅包含楔形单元第26页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAESeedPart全局网格尺寸指定第27页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAESeedEdge指定边上网格数量1、选取要单独设置网格密度的边2、指定边上网格数量第28页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAESeedEdge指定边上网格尺寸1、选取要单独设置网格密度的边2、指定边上网格尺寸第29页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAESeedMeshSeedEdge：Biased设置边上网格密度渐变DeletePartSeeds去除Part密度设置DeleteEdgeSeeds去除边密度设置第30页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE网格划分

MeshPart，即整体划分网格MeshRegion，即局部划分网格DeletePartMesh，即删除整体网格DeleteRegionMesh，即删除局部网格第31页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE网格质量选择已划好网格的Parterrors数保证为0，warnings数量越少越好。123第32页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE3、特性设置Property

第33页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE特性设置特征修改、删除等，很少用到Property模块专有Partition已讲，见Mesh部分基准点、线、面及坐标系等定义材料属性创建截面属性分配截面属性第34页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义材料属性密度杨氏模量泊松比21534第35页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE材料管理器Material管理器的功能完全可以在窗口左侧模型树的右键快捷菜单实现。第36页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE创建截面属性Name：便于记忆及管理Category（种类）和Type（类型）配合起来指定截面的类型：Solid（实体），一般选择默认的Homogeneous（均匀的）。Shell（壳），包含Homogeneous（均匀的）、Composite（复合的）、Membrane（膜）和Surface（表面）等，一般默认。Beam（梁）Other（其他），即Gasket（垫圈）、Acousticinfinite（声媒耦合）等第37页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE创建截面属性选择已建立的材料三维模型不需要设置该参数，采用默认值1即可。选择已建立的材料指定厚度2132第38页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE分配截面属性选择要分配材料的目标体选择已建立的Section未被分配截面属性的Cell呈灰色，已经正确分配截面属性的Cell呈青色，被重复分配几种截面属性的Cell呈黄色。123第39页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE4、建立装配体Assembly

第40页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE建立装配体特征修改、删除等，很少用到Assembly模块专有Partition已讲，见Mesh部分基准点、线、面及坐标系等一个模型Model只能包含一个装配件Assembly，一个部件Part可以被多次调用来组装成装配件，定义载荷、边界条件、相互作用等操作都在装配件的基础上进行。第41页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE导入进装配体在Parts栏进行部件的选取（可多选）Dependent（meshonpart）默认选项。Independent（meshoninstance）耗用内存较多，生成的inp文件也较大。CreateInstance实际就是将Part导入到AssemblyAuto-offsetfromotherinstances在多次调用同一Part进Assembly时应用。第42页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE线性阵列1、选取要进行阵列的部件实体Instance2、阵列参数设置，阵列方向、数量、偏移量等LinearPattern线性阵列第43页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE线性阵列1、选取要进行阵列的部件实体Instance2、阵列参数设置，阵列范围（°）、数量、中心轴等RadialPattern辐射阵列第44页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE平移1、选取要进行平移的部件实体Instance2、设置平移量（终点坐标-初始坐标），可以手动输入点坐标，也可选取部件实体的点3、预览平移并确认Translate平移第45页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE旋转1、选取要进行旋转的部件实体Instance2、两点法确定旋转中心轴3、设置旋转角度4、预览平移并确认Rotate旋转第46页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE平移到1、选取要进行移动的部件实体Instance上的面2、选取固定不变的部件实体Instance上的面3、两点法确定移动方向4、输入移动后两实体相应两面的间隙距离Translateto平移到，该操作仅适用于实体模型第47页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定位面平行面匹配边平行边共线同轴点重合坐标系平行定位，与Translateto平移到类似第48页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE合并/剪切合并Merge/剪切Cut来生成新Part第49页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE部件实体Partinstances的显示控制Replace在区域3选择部件后，点击此按钮，则仅显示选中的部件。Add在区域3选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被显示，已经显示的部件仍显示。Remove在区域3选择部件后，点击此按钮，则选中的部件被隐藏。……1234第50页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE5、定义分析步Step

第51页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义分析步Step模块专有Partition已讲，见Mesh部分基准点、线、面及坐标系等第52页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义分析步通用分析步GeneralDynamic，Explicit显式动力学分析Static，General线性或非线性静力学分析……线性摄动分析步Linearperturbation第53页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE静力学分析Static，General线性或非线性静力学分析几何非线性的特点是结构在载荷作用过程中产生大的位移和转动。如板壳结构的大挠度，此时材料可能仍保持为线弹性状态，但是结构的几何方程必须建立于变形后的状态，以便考虑变形对平衡的影响。Description：简单描述，便于记忆管理。Timeperiod：静力学问题，采用系统默认值1即可。Nlgeom：是否考虑几何非线性。Automaticstabilization：局部不稳定问题（局部屈曲、表面祛皱）的处理，即施加阻尼。第54页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE静力学分析Static，General线性或非线性静力学分析Type：选择时间增量的控制方法，默认Automatic即可。Maximumnumberofincrements：增量步的最大数目。Increment：初始时间增量、最小时间增量和最大时间增量。第55页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE静力学分析Static，General线性或非线性静力学分析Method求解器Direct适用于大多数分析，Iterative对于大模型分析较快Matrixstorage矩阵存储方式默认即可选择求解方法FullNewton完全牛顿法默认，适用于大多数分析。Quasi-Newton准牛顿法雅克比矩阵对称且在迭代过程中变化不大时，能加快收敛。Contactiterations接触迭代法对于几何线性、小滑动、无摩擦的静力学问题特别有效。第56页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE显式动力学分析Dynamic，Explicit显式动力学分析Timeperiod：对于动力学问题，此处的时间是指实际时间。第57页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE显式动力学分析Dynamic，Explicit显式动力学分析Unlimited，默认选项，即不限制时间增量的上限。Global，默认选项。Element-by-elements，趋于保守，得到的稳定时间增量总是小于整体估算法。第58页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE显式动力学分析Dynamic，Explicit显式动力学分析第59页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE显式动力学分析Dynamic，Explicit显式动力学分析线性体积粘度参数，默认值0.06即可二次体积粘度参数，默认值1.2，仅适用于连续实体单元和压容积应变率时。第60页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE6、相互作用Interaction

第61页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义相互作用特征修改、删除等，很少用到Interaction模块专有Partition已讲，见Mesh部分基准点、线、面及坐标系等第62页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE设置接触属性在定义接触之前，需要先定义相应的接触属性（摩擦特性、阻尼等）第63页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE设置接触属性TangetialBehavior用于定义摩擦系数等摩擦属性Frictionless：默认不考虑摩擦Pentalty：主要用于定义摩擦系数第64页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义接触Static，GeneralDynamic，Explicit第65页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义Surfacetosurfacecontanct（Standard）4、选择已经定义的接触属性1、选择主面2、选择从面的类型，直接点击鼠标中键或点击Surface3、选择从面面面接触对包含一个主面和一个从面，如果接触对由一刚性面和一可变形面组成，则定义刚性面为主面。第66页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义Generalcontact（Explicit）选择已经定义的接触属性第67页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义约束约束类型：Tie绑定、Rigidbody刚体、Displaybody显示体、Coupling耦合等第68页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义Tie约束1、选择主面类型为Surface2、指定主面3、选择从面类型为Surface4、指定从面PositionTolerance：位于该公差以外的从面节点将不会被绑定。默认UseComputeddefault，若主从面间距较大应考虑Specifydistance。Tie约束用于将两个区域（面区域或节点区域）绑定在一起。第69页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义参照点建立参照点，刚性面的固定一般需要借助参照点实现。选取模型上的实际点或直接输入坐标都可建立参照点。第70页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE7、载荷边界Load

第71页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义载荷边界特征修改、删除等，很少用到Load模块专有Partition已讲，见Mesh部分基准点、线、面及坐标系等第72页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义边界1234定义位移/旋转边界（其余类似）选择要设置边界的体（或面或边或点）第73页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义初始状态定义初始时刻的速度1234选择要定义初始速度的体（或面或边或点）第74页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义载荷特征修改、删除等，很少用到第75页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE8、提交运算Job

第76页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE创建运算任务Memory用于指定分配到分析中的内存，视硬件资源而定。Abaqus/Standardmemorypolicy当分配的内存大于实际分析所需的内存，多余内存的使用设置。Minimum：闲置Moderate：该选项通常能自动提供合理的内存使用，建议采用此默认设置Maximum：将多余内存都用于存储临时文件第77页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE创建运算任务Parallelization用于并行运算的设置Usemultipleprocessors设置用于分析的处理器数目，默认值为1，即不使用并行运算。第78页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE提交运算进入Job管理器后Submit提交运算Monitor查看运算状况Results进入后处理模块，查看计算结果第79页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE9、后处理Visualization

第80页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE后处理动画模型显示坐标系图表相关剖面相关控制选项进入后处理模块的方法第81页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE后处理变形量的比例系数控制模型着色方式，类似Pro/E边的显示方式第82页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE后处理变形量的比例系数控制显示无变形模型显示变形后的模型依次为：在变形后的模型上在变形前的模型上在变形前后的模型上显示云图显示云图显示云图第83页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE云图显示设置控制是否显示极值点的位置云图显示设置第84页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE云图输出设置控制云图输出的内容可以设置输出为应力云图、应变云图、位移云图、能量云图等第85页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE动画观察保存动画观看动画第86页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE剖面观察基础剖面（三选一）以剖面形式观看更改剖面的位置第87页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE10、案例分析

第88页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE模型导入导入几何模型bsd_asm.stp2134第89页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE网格划分进入Mesh模块切换到部件bsd-asm-1设置全局网格密度为22134设置厚度方向的网格个数为3第90页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE网格划分完成网格划分进行网格质量检查2134选取已经划好网格的部件，并点击鼠标中键确认点击Highlight，并在窗口下部查看网格质量报告5第91页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE网格划分切换到部件bsd-asm-221进行Partition操作，将原复杂Part切割为下图若干个简单Cell设置全局网格密度为2完成网格划分进行网格质量检查3第92页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE网格划分切换到部件bsd-asm-321进行Partition操作，将原复杂Part切割为下图若干个简单Cell设置全局网格密度为2完成网格划分进行网格质量检查3第93页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义材料进入Property模块1定义3种材料，见下表2第94页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE定义截面属性对应3种材料，建立3种Section1默认23选择已建立的材料第95页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE分配截面属性为各部件Part指定截面属性1已被分割成若干Cell的Part，要借助Shift或框选来选取多个Cell。2第96页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE导入装配件进入Assembly模块1将3个部件导入到装配件中，位置在CAD软件已定位好，不必进行其他操作2借助Shift或Ctrl与鼠标组合进行全选第97页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE建立分析步进入Step模块1建立分析步，其实就是确定分析类型，默认Static,General2设置初始时间增量0.1和最大时间增量0.2，其余默认3第98页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE建立Tie约束进入Interaction模块1建立Tie约束2第99页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE建立Tie约束选择主面，见右图1234选择从面，见右图隐藏部件bsd-asm-1第100页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE建立边界（板端固定）进入Load模块1建立边界（位移固定）2选择固定端，见右图34约束全部自由度第101页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE施加重力载荷1施加重力载荷23重力加速度9810点击，然后框选整个模型第102页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE创建作业任务进入Load模块1创建作业任务2分配分析所用内存，其余默认3第103页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE提交运算进入Job管理器1提交运算2运算结束后，进入后处理模块3第104页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE后处理显示设置显示设置1第105页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE应力云图应力云图显示1第106页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE位移云图结果调用12第107页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAEThankYou!第108页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第109页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第110页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第111页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第112页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第113页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第114页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第115页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第116页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第117页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第118页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第119页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第120页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第121页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第122页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第123页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第124页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第125页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第126页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第127页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第128页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第129页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第130页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第131页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第132页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第133页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第134页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第135页/共257页IntroductiontoABAQUS/CAE第136页/共257页在ABAQUS/CAE中操作几何体第二讲Copyright2006ABAQUS,Inc.第137页/共257页概述什么是部件?定义部件几何体的导入和修理利用部件模块工具创建部件练习IntroductiontoABAQUS/CAE第138页/共257页什么是部件?Copyright2006ABAQUS,Inc.第139页/共257页什么是部件?部件是ABAQUS/CAE创建模型的“积木”。有限元模型中的每个体最终要与相应的部件相联系。每个部件可以被分区，分成多个“区域”，并且每个区域必须与相应的材料和横截面属性相关联。IntroductiontoABAQUS/CAE部件有限元模型带有多个区域的部件壳的厚度:1mm壳的厚度:3mm第140页/共257页什么是部件?可以创建模型的部件类型可变形部件任意形状的，可以包含不同维数的特征（实体、表面、线）；在载荷作用下可以变形。离散刚体部件任意形状的；在载荷作用下不可以变形。解析刚体部件只可以用直线、圆弧和抛物线创建的形状；在载荷作用下不可以变形。IntroductiontoABAQUS/CAE可变形部件:轴机架离散刚体部件：任意形状的刚体冲垫（带有可变形的毛坯）解析刚体部件：旋转的刚性扎滚（带有可变形的金属原料）第141页/共257页定义部件Copyright2006ABAQUS,Inc.第142页/共257页定义部件部件和装配件与常用的CAD程序包相同，ABAQUS/CAE基于部件和装配件的概念。在版本6中，分析产品引入了这样的概念。可以通过三种方法定义部件几何体：直接由ABAQUS/CAE创建从CAD系统导入本地的CAD几何体中性格式作为ABAQUS(孤立)网格导入在同一个模型中，可以混合使用三种方法。IntroductiontoABAQUS/CAE泵的装配件，包括导入的（机盖、垫圈、螺栓）和孤立的集合体第143页/共257页定义部件ABAQUS/CAE中直接创建的几何体利用部件模块的已有工具创建几何体。被称为native几何体。ABAQUS/CAE基于ACIS建模引擎。该项技术提供所有的ABAQUS/CAE功能。通过部件模型工具创建的部件具有基于特征的特点。特征纪录了设计目的，并包含几何信息，同时它也是管理几何体行为的规则。IntroductiontoABAQUS/CAE第144页/共257页定义部件例如，“贯穿切削”是特征。参数是直径。即使改变部件的厚度，贯穿切削仍然贯穿整个部件。IntroductiontoABAQUS/CAE第145页/共257页定义部件参数化，基于特征的建模器适合于创建从简单到相对复杂的分解几何体。IntroductiontoABAQUS/CAE第146页/共257页定义部件导入的几何体

导入的几何体没有特征。然而，ABAQUS/CAE的几何体处理功能可以用于修改导入的几何体；例如，删除不需要的细节。在包含导入部件的装配件中添加部件。IntroductiontoABAQUS/CAE第147页/共257页定义部件导入的网格

可以从ABAQUS/CAE的输出数据库文件中，或者ABAQUS的输入文件中导入网格。节点和单元被作为孤立网格导入。它们没有相关的父几何体。在下一课中将会详细介绍。IntroductiontoABAQUS/CAE第148页/共257页定义部件在拷贝的过程中部件可以被缩放和/或镜像。对于几何体和孤立网格该项功能都有效。不相连的区域可以被分成独立的部件。在孤立网格处将会进一步的讨论。IntroductiontoABAQUS/CAE第149页/共257页几何体导入和修理Copyright2006ABAQUS,Inc.第150页/共257页几何体导入和修理草图可以导入下列格式的二维草图：AutoCAD(.dxf)IGES(.igs)STEP(.stp)ACIS(.sat)草图可以导出到ACIS,IGES,或STEP格式。IntroductiontoABAQUS/CAE第151页/共257页几何体导入和修理部件：自带的CAD几何体下列自带的CAD格式可以直接被导入：CATIAV4(.model,.catdata,.exp)CATIAV5(via.enf_abq)Parasolid(.x_t,.x_b,.xmt)I-DEAS(via.enf_abq)Pro/ENGINEER

(via.enf_abq)ABAQUS为I-DEAS，CATIAV5和Pro/ENGINEER提供插件，插件利用Elysium中性文件(.enf_abq)格式生成几何体文件。IntroductiontoABAQUS/CAEParasolid进气管几何体被导入到ABAQUS/CAE第152页/共257页几何体导入和修理部件：中性格式以下的中性几何体格式的部件可以被导入：ACIS(.sat)IGES(.igs)VDA-FS(.vda)STEP(.stp)ABAQUS/CAE中的部件可以被导出到这些格式。IntroductiontoABAQUS/CAE从STEP文件导入的手机的前机盖（感谢Motorola）第153页/共257页几何体导入和修理IntroductiontoABAQUS/CAEImportPart

对话框ImportAssembly对话框第154页/共257页几何体导入和修理几何修复对于大多数ABAQUS支持的文件格式，ABAQUS/CAE在导入过程中自动修复部件.必须通过几何修理操作使得导入的部件有效.有效的几何体是一个闭合体(在各个边之间没有缝隙等).ABAQUS/CAE只能够对有效的几何模型进行.IntroductiontoABAQUS/CAE第155页/共257页几何体导入和修理手工修理选项对于有效的几何体，有更多的工具可以进行进一步的修理：通过合并边和表面修理导入的部件。删除表面，并选择是否缝合缝隙。利用已有的边创建表面。利用已有的面创建壳。缝合小的缝隙。IntroductiontoABAQUS/CAE关于几何体的导入和修理在“ABAQUS/CAE:GeometryImportandMeshing”专题中有更深入的讨论第156页/共257页利用部件模块工具创建部件Copyright2006ABAQUS,Inc.第157页/共257页BuildingaPartUsingthePartModuleTools选择合适的尺寸和部件类型后面还可以改变选择合适基本类型—一旦选定将不能被修改。创建部件时，第一个创建的特征被称为基特征。IntroductiontoABAQUS/CAE第158页/共257页利用部件模块工具创建部件基特征可以是平面的或三维的（拉伸、旋转、或扫略）。基特征也基于二维平面草图轮廓。因为基特征是部件所有特征的父特征，所以基特征不能被隐藏。如果不删除整个部件，基特征也不能被删除。定义附加特征，用于修改基特征或为基特征添加细节。可用的特征：实体拉伸，壳，线，切削，或过渡（导角）。IntroductiontoABAQUS/CAE第159页/共257页利用部件模块工具创建部件IntroductiontoABAQUS/CAE基特征和附加特征切削特征线特征壳特征导角特征基特征—

实体拉伸特征a第160页/共257页利用部件模块工具创建部件“基准”几何体基准是参考几何体，或者把基准作为建模的辅助工具。当部件中不能包含创建特征必要的几何体时，它可以辅助用户创建特征。基准是部件的特征，它同部件的其它部分一同存在。基准可以显示，也可以不显示。基准特征的类型：点，轴，坐标系，平面。IntroductiontoABAQUS/CAE第161页/共257页利用部件模块工具创建部件IntroductiontoABAQUS/CAE导角

切削

特征草图轮廓基准平面第162页/共257页利用部件模块工具创建部件选择过滤器在创建模型的过程中，需要经常在屏幕中选择对象。ABAQUS/CAE提供一组过滤器，它们使得在视图中选择对象更加容易。这些选择过滤器允许用户选择的实体类型包括单元、边、角点等，还在视图中选择相对位置。用户可以改变拖动-选择区域的形状和行为。在必要的时候，SelectionOptions工具将会在提示栏中出现。IntroductiontoABAQUS/CAESelectionOptions工具通过拖动-选择区域选择的对象距离屏幕最近的对象拖动-选择区域的形状外部或内部对象对象的类型在表面上显示等值线第163页/共257页利用部件模块工具创建部件在部件模块中分区分区将部件再细分为不同的区域。每个区域必须指定材料和横截面属性。装配件中每个部件的“实例”将具有同样的分区。区域可以用于创建几何集，还可以用于划分网格。在部件模块创建的几何集在装配件模块中仍然可用。一般在Assembly和Mesh模块创建可划分网格的区域效果更好。IntroductiontoABAQUS/CAE第164页/共257页利用部件模块工具创建部件IntroductiontoABAQUS/CAEEnginebeltmodeledasapartwithtworegions软橡胶带有加强筋的橡胶第165页/共257页利用部件模块工具创建部件草图在ABAQUS/CAE定义部件的过程中，草图是用于辅助定义特征几何形状的二维轮廓。草图可以以AutoCAD(.dxf)、IGES(.igs)、和ACIS(.sat)格式导入。相关内容被转入到ABAQUS/CAE，包括线、圆弧和样条曲线。不能被转入的部分将被忽略。还可以利用ABAQUS/CAE的Sketcher创建草图。同其它的草图工具一样，ABAQUS/CAE的Sketcher包括一张虚拟的图纸。IntroductiontoABAQUS/CAE第166页/共257页利用部件模块工具创建部件调用Sketcher在用户创建基特征时，ABAQUS/CAE自动调用一张空白的虚拟图纸草图。还可以利用Sketch模块创建独立的草图。该种方法创建的草图不与任何的部件相关联，但是可以保留，作后继使用。IntroductiontoABAQUS/CAE创建独立的草图第167页/共257页利用部件模块工具创建部件使用SketcherSketcher工具集提供了基本的绘制工具，它可以绘制相对复杂的草图。IntroductiontoABAQUS/CAE基本的绘图工具附加工具第168页/共257页利用部件模块工具创建部件Sketch约束约束sketcher使几何体符合约束和维数约束定义了几何实体之间的逻辑关系平行,垂直,切线,一致,同心,等等.IntroductiontoABAQUS/CAE第169页/共257页利用部件模块工具创建部件sketch约束的例子IntroductiontoABAQUS/CAE等距离共点平行竖直第170页/共257页利用部件模块工具创建部件sketch约束的例子(cont'd)IntroductiontoABAQUS/CAE垂直水平切线对称第171页/共257页利用部件模块工具创建部件Sketcher分析IntroductiontoABAQUS/CAE无约束(黄色)Multiplesolutionsonedit完全约束(绿色)Uniquesolutiononedit过度约束(紫色)PossiblynosolutionDeleteextraconstraintsordimensions,oreditadimensiontobeareference第172页/共257页利用部件模块工具创建部件尺寸在一个草图中可以用数字定义尺寸如大小、角度、距离等.参考尺寸用来在草图中定量注释.IntroductiontoABAQUS/CAE水平尺寸倾斜尺寸Angle第173页/共257页利用部件模块工具创建部件Parameters借助Parameters功能，可以利用表达式可以在草图中定义函数关系.IntroductiontoABAQUS/CAE这个次序使得开始的参数可以在后面参数定义时候使用可以更改的参数插入语提示这参考尺度需要一个尺寸参数第174页/共257页利用部件模块工具创建部件在Sketcher中，用户可以创建“构造几何体”：在部件模块工具箱中，同基准几何体的功能类似。辅助草图实体的定位。不作为有限元模型的一部分。可用的构造几何体包括线和圆。IntroductiontoABAQUS/CAEconstructionlineconstructioncircle第175页/共257页利用部件模块工具创建部件修整、延展、打断、合并边修整/延展边将边在交叉点打断自动修整基于预选性并不打断交叉边打断边基于顶点打断边合并边在草图中合并小的边IntroductiontoABAQUS/CAETrimexamples第176页/共257页利用部件模块工具创建部件草图中的图片能将草图的背景设置成图片能够帮助设计形成任意形状几何体能够通过导入的草图提供给工程师以供反向修改参数化修改中不久将加入尺寸(约束)功能IntroductiontoABAQUS/CAE第177页/共257页利用部件模块工具创建部件式样在sketcher中可以创建线性或放射性式样IntroductiontoABAQUS/CAE第178页/共257页利用部件模块工具创建部件用户可以保存草图。在相同的进程或模型数据库中，可以利用保存的草图创建其它的特征。例如，用户可以在几个不同的部件中重复使用同一草图孔。IntroductiontoABAQUS/CAE第179页/共257页利用部件模块工具创建部件为基特征添加特征在为基特征添加草图特征时，可以从部件的平面或基准平面选择草图绘制平面。用户可以通过选择平面和边控制草图方位。默认情况下，边将会垂直的出现在草图右侧。IntroductiontoABAQUS/CAE为基于三维的基特征添加草图特征第180页/共257页利用部件模块工具创建部件ABAQUS/CAE将部件所有的已有特征（用户正在编辑的特征之前已有的特征）映射到草图平面。对于草图，被映射的特征提供了参考几何结构。附属边和顶点也可以被映射().用户可以通过线或角点等参考几何结构进行尺寸标注，进而精确的定位草图实体。如果需要，还可以平移或转动草图网格，使得草图网格可以已有的几何结构对齐。IntroductiontoABAQUS/CAE用于定位草图孔的参考点第181页/共257页利用部件模块工具创建部件复杂的三维形状对于拉伸和旋转，有扭曲选项，可以创建螺纹、螺旋弹簧和扭曲线等。在拉伸创建部件时，可以利用锥度选项，指定角度，创建带有锥度的部件。所有基于草图的特征都是通过相同的GUI定义。IntroductiontoABAQUS/CAE第182页/共257页利用部件模块工具创建部件三维线三维线可以作为部件使用，或者在放样操作用用于创建几何体。可用的选项有两种，包括：样条曲线特征利用三次方样条曲线连接点分段直线特征利用直线段连接点IntroductiontoABAQUS/CAE第183页/共257页利用部件模块工具创建部件放样用户可以利用截面之间的放样表面创建部件（线、表面/实体边）用户可以控制端部的相切条件可以指定多个控制路径IntroductiontoABAQUS/CAE第184页/共257页习题2a:实体和刚体部件—绞模型Copyright2006ABAQUS,Inc.第185页/共257页习题2a:实体和刚体部件—绞模型在本次习题中，用户将会创建三个部件。它们分别是右图装配件中的组件。这些部件将作为随后的习题中完成ABAQUS建模和分析的基础。习题任务创建带有润滑孔的绞组件。通过拷贝第一个部件，并删除润滑孔创建第二个部件。创建刚体销钉。IntroductiontoABAQUS/CAE第186页/共257页习题2b:利用构造线创建部件—斜板模型Copyright2006ABAQUS,Inc.第187页/共257页习题2b:利用构造线创建部件—斜板模型习题任务利用构造线创建右图中所示的斜板。使用构造线和尺寸标注创建斜板。IntroductiontoABAQUS/CAEplanelevation第188页/共257页习题2c:创建部件—卡箍和挡片模型Copyright2006ABAQUS,Inc.第189页/共257页习题2c:创建部件—卡箍和挡片模型在本次习题中，用户将要创建两个部件。它们分别是如右图装配件中所示的卡箍和挡片。这些部件将作为随后的习题中完成ABAQUS建模和分析的基础。习题任务创建可变形的卡箍。创建刚性的挡片。IntroductiontoABAQUS/CAE第190页/共257页操作ABAQUS之外创建的模型三Copyright2006ABAQUS,Inc.第191页/共257页概述ABAQUS输入文件的细节导入孤立网格例子练习IntroductiontoABAQUS/CAE第192页/共257页ABAQUS输入文件的细节Copyright2006ABAQUS,Inc.第193页/共257页ABAQUS输入文件的细节ABAQUS输入文件连接ABAQUS/CAE和分析产品ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit的方法。作业提交之后，生成输入文件。该文件被批处理求解器读入。连接ABAQUS/CAE和其它第三方建模程序包的方法。通过输入文件可以导入部分或全部ABAQUS/CAE模型。允许方便的使用文件模型。如果需要，可以进行修改：编辑几何体（有限的）；重新定义载荷、接触、输出等等。（同本身模型一样）可以创建并提交工作步，并交互式监控求解过程。（同本地模型一样）IntroductiontoABAQUS/CAE第194页/共257页ABAQUS输入文件的细节选项块所有的数据在选项块中定义。选项块描述了问题定义的具体方面，比如单元定义等等。所有的选项块组合在一起构建了整个模型。IntroductiontoABAQUS/CAENodeoptionblockPropertyreferenceoptionblockMaterialoptionblockElementoptionblockBoundaryconditionsoptionblockContactoptionblockInitialconditionsoptionblockAnalysisprocedureoptionblockLoadingoptionblockOutputrequestoptionblock模型数据历程数据第195页/共257页ABAQUS输入文件的细节关键字行以单个*星号开头，直接跟着选项名称。可以包含可选的和必需的参数的组合和参数值，它们之间以逗号分隔。比如：定义一组材料属性的材料选项块。IntroductiontoABAQUS/CAE关键字*MATERIAL,NAME=materialname参数参数值材料选项块中的第一行第196页/共257页ABAQUS输入文件的细节数据行对于指定选项定义批量数据；比如，单元定义。关键字行可以有许多与之相关的数据行。比如：通过单元选项块，指定单元类型、单元号和节点连接关系定义单元。IntroductiontoABAQUS/CAE*ELEMENT,TYPE=B21560,101,102564,102,103572,103,104

关键字行数据行节点号（对于B21单元是必需的）单元号第197页/共257页ABAQUS输入文件的细节带有注释的ABAQUS输入文件模型数据*HEADINGCANTILEVERBEAMEXAMPLEUNITSINMM,N,MPa*NODE1,0.0,0.0..11,200.0,0.0*NSET,NSET=END11,*ELEMENT,TYPE=B21,ELSET=BEAMS1,1,3..5,9,11*BEAMSECTION,SECTION=RECT,ELSET=BEAMS,MATERIAL=MAT150.0,5.0**MaterialfromXXXtestinglab*MATERIAL,NAME=MAT1*ELASTIC2.0E5,0.3*BOUNDARY1,ENCASTREIntroductiontoABAQUS/CAE注释行属性参考选项块标题选项块节点选项块节点集定义单元选项块材料选项块固定边界条件选项块该行将会出现在每个输出页上。弹性子选项块第198页/共257页ABAQUS输入文件的细节历程数据*STEPAPPLYPOINTLOAD*STATIC*CLOAD11,2,-1200.0*OUTPUT,FIELD,FREQUENCY=10*ELEMENTOUTPUT,VARIABLE=PRESELECT*OUTPUT,HISTORY,FREQUENCY=1*NODEOUTPUT,NSET=ENDU*ELPRINT,FREQUENCY=10S,E*NODEFILE,FREQUENCY=5U*ENDSTEPIntroductiontoABAQUS/CAE历程数据以第一个

*STEP

选项开始历程数据以最后一个*ENDSTEP选项结束第199页/共257页导入孤立网格Copyright2006ABAQUS,Inc.第200页/共257页导入孤立网格可以通过ABAQUS输入文件(.inp)或输出数据库文件(.odb)导入已有网格。被导入的网格被称为孤立网格，因为它没有父几何体。IntroductiontoABAQUS/CAE防护罩的导入网格第201页/共257页导入孤立网格ABAQUS从输入文件中可以导入的功能包括：IntroductiontoABAQUS/CAEABAQUSinputfileNodesElementsNodeandelementsetsProceduresOutputrequestsAmplitudes

LoadsBoundaryconditionsSurfacesMaterialsSectionsInteractionsInteractionpropertiesMonitorvariablesAdaptivemeshcontrols第202页/共257页导入孤立网格默认情况下，导入的网格被认为是单个的部件。然而，部件拷贝（PartCopy）工具可以将模型中不相连的区域分成单独的部件。IntroductiontoABAQUS/CAE利用模型导入功能，利用ABAQUS/CAE从输入文件导入制动销装配件。第203页/共257页导入孤立网格编辑孤立网格尽管孤立网格没有相关联的几何体，在部件模块内仍然可以对网格进行修改。提供一组网格编辑工具。基本的功能包括：创建节点或单元对于一组节点改变一个或多个坐标。可以使用局部坐标系检验和翻转壳单元法向将一阶单元转为二阶，或将二阶单元转为一阶对平面、三角形孤立网格进行网格重划分。IntroductiontoABAQUS/CAE用于处理不良几何形状的更加高级的网格编辑工具在“ABAQUS/CAE:GeometryImportandMeshing”讲座中有更详细的介绍Allowsyoutoeasilycorrectmistakes第204页/共257页导入孤立网格移动节点用户可以指定任意一种移动节点的方法：新的坐标或在任意坐标系中，坐标的改变（偏置）dx,dy,dz,dr,dq,等等。在不需要重新选择节点的前提下，可以进行连续的增量变化。创建单元Tip（提示）按钮将显示选定单元形状的节点顺序。检测无效的单元。IntroductiontoABAQUS/CAE第205页/共257页导入孤立网格为平面孤立网格重新划分网格网格或者包含一阶或者包含二阶三角形单元；网格重划分基于边界的尺寸或新的一致总体尺寸。将保留所有的材料面积。IntroductiontoABAQUS/CAE导入孤立网格质量较差在ABAQUS/CAE中重新分网第206页/共257页例子Copyright2006ABAQUS,Inc.第207页/共257页例子孤立网格导入/编辑IntroductiontoABAQUS/CAE第208页/共257页例子泵支架(cont’d)删除单元可以利用选择过滤器选择肋部单元并删除这些单元。IntroductiontoABAQUS/CAE第209页/共257页Example泵支架(cont’d)编辑节点通过局部圆柱坐标系CSYS可以修改孔的内直径。IntroductiontoABAQUS/CAE1.21.5第210页/共257页习题3:孤立网格编辑—泵模型Copyright2006ABAQUS,Inc.第211页/共257页习题3:孤立网格编辑—泵模型在本次练习中，用户可以编辑泵模型的网格。习题任务导入网格。删除肋片。修改中心孔的直径。IntroductiontoABAQUS/CAE第212页/共257页ABAQUS/CAE中的材料属性和装配件第四讲Copyright2006ABAQUS,Inc.第213页/共257页概述定义并分配材料属性材料评估什么是装配件?定位部件实例布尔操作陈列装配件集和表面显示组色彩编码练习IntroductiontoABAQUS/CAE第214页/共257页定义并分配材料属性Copyright2006ABAQUS,Inc.第215页/共257页定义并分配材料属性材料属性广泛的材料库包含几乎所有的ABAQUS材料模型。用户以ABAQUS求解器所需的格式输入材料数据。IntroductiontoABAQUS/CAE第216页/共257页定义并分配材料属性截面属性包括附加尺寸，或为变形体分配材料属性的单元类型信息。参考材料定义。IntroductiontoABAQUS/CAE第217页/共257页定义并分配材料属性为区域分配截面属性变形体的每个区域必须引用包含材料定义的截面属性。IntroductiontoABAQUS/CAE车架模型可能的部件、截面和材料Partregion1:

leftfenderPartregion2:

rightfenderPartregion3:

hingeMaterial1:

steelShellsection1Solidsection1第218页/共257页定义并分配材料属性对于被赋予截面属性的部件，ABAQUS/CAE提供了一个视觉上的反馈IntroductiontoABAQUS/CAESectionassignedtotophalfSectionassignedtotop

andbottomhalf第219页/共257页定义并分配材料属性定义表面增强表面增强定义了连接到已有部件表面的表面，并制定它的工程属性。三维部件的表面或二维部件的边都可以用于表面增强。生成与连续体单元共享节点的壳或薄膜单元。IntroductiontoABAQUS/CAE用实体蜂窝状中心和铝蒙皮建模的机翼铝蒙皮实体蜂窝状中心在创建集时，使用选择选项选择skins。第220页/共257页定义并分配材料属性定义局部材料方向利用基准工具集中可用的工具，可以创建所需的基准坐标系。利用从视图中选择基准坐标系的办法，可以为壳或实体区域指派材料方向。在同一装配件中，所有相关联的实例自动继承材料方向。可以利用查询工具查询材料方向的分配情况。IntroductiontoABAQUS/CAE第221页/共257页材料评估Copyright2006ABAQUS,Inc.第222页/共257页材料评估超弹性材料的曲线拟合能力，可以允许用户对实验数据比较不同超弹性模型的拟合结果。IntroductiontoABAQUS/CAE第223页/共257页什么是装配件?Copyright2006ABAQUS,Inc.第224页/共257页什么是装配件?装配