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实验5 板梁组合建模一 实验目的和要求学会使用梁单元和板壳单元，同时掌握不同类型单元组合建模的方法，要求用ABAQUS软件建立壳单元和梁单元相结合的有限元离散模型。二 实验过程概述1 创建部件启动ABAQUS/CAE，进入Module/part1) 创建板零件 点击，Name:shell, Modeling Space:3D,Aproximate size :3000,shape :shell ，点击 continue,进入二维绘图截面，绘制一个边长1000的正方形，点击确认，得到板零件。2) 创建梁零件 点击Name:beam,Modeling Space:3D, Appoximate size :3000,shape :wire,点击continue, 绘制一段长600的线段，点击确认，得到梁零件。2 创建材料和截面属性 Module/Property:1）创建材料 点击弹出Create Material 对话框。Name :Steel,点击 MechanicalElasticityElastic。 Youngs Modules :210000,Poisson Ratio: 0.3。2）创建板零件截面属性 点击弹出Create Section 对话框。点击Continue,弹出对话框中Shell thinkness:100,material:选择Steel,点击OK。3）点击图标，给板零件赋予截面属性。4）创建梁零件截面轮廓 点击弹出Create Profile 对话框，Shape:Rectangular,点击Continue,弹出 Edit Profile 对话框中a:40,b:40,点击OK。5）创建梁零件截面属性 点击弹出Create Section 对话框，Category:beam,Type:beam,，点击Continue。弹出Edit Section 对话框，Profile name:选择Beam-Profile,Material name:选择Steel,点击OK。6）点击图标，给梁零件赋予截面属性。7）点击图标，选中梁零件，给梁零件赋予法线方向。确认默认方向，点击OK。3定义装配件 Module/Assembly1） 点击，Instance Type默认参数为：dependent(mesh on part),同时选中两零件，点击OK。2） 2）再次点击，选中Beam，选中下方的Auto-offset from other instances,点击OK。创建第二根梁。3） 3）重复步骤2），再创建2跟梁。4） 装配实体 点击，将板实体绕平行于Y轴的边旋转90，使之与梁实体垂直。点击，选择梁实体，用鼠标在视图区选择梁的一个端点，在选择板的一个顶点，可以看到梁的端点和板的一个顶点重合，点击提示区OK确认。重复上述步骤。板-梁装配体模型4 设置分析步 Module/Step 点击弹出 Create Step 对话框中，Name:Pressure Load,Procedure type:General;选中Static, General,点击 Continue.在弹出的Edit step 对话框中，保持各参数的默认值。5 设置相互作用 Module/Interaction:创建梁端点与板顶点的耦合结束。1） 选择显示方式 屏幕上方的工具栏中点击，弹出Create Display Group 对话框，Item:Part Instance,选择beam-1,点击对话框下方的replace,屏幕上只剩下beam-1。2） 点击，弹出 Create constraint 对话框，Type: coupling,点击continue,根据提示点击shell-1的一个顶点，然后在提示区选择Node Region,再选择梁上相对应的端点。点击Done确定，弹出Edit Constraint 对话框，选择Coupling type:Kinematic,u1,u2,u3,ur1,ur2,ur3全选中。3） 重复步骤1），2），将另外三根梁的端点与相对的板的端点约束。约束之后将在顶点处显示一小圆圈。 约束之后的模型 施加载荷和位移约束的模型6 定义边界条件和载荷 Module/Load1) 施加载荷 点击，Type for Selected Step;Pressure,其余参数保持默认值，点击Continue.点击板上表面，选择Purple,输入载荷值10。2) 定义位移边界条件 点击，弹出Create Boundary Condition 对话框中，选择Displacement/Rotation,点击Continue,用Shift键，选中梁的四个端点，约束其六个自由度。7划分网格 Module/mesh: 在窗口顶部的环境栏中把Object选项设为Part:shell。1） 设置边上的种子 点击左侧工具栏中的，Approximate global size:40,点击OK确认。2） 设置网格控制参数 点击左侧工具区中的，Mesh controls 对话框，Element shape:Quad,Techniques:Structured,然后点击OK。3） 设置单元类型 点击左侧工具区中的，弹出Element Type对话框。将Geometric Order 设为Linear,选中Reduced integration,其余参数保持不变，看到对话框中提示当前单元类型为S4R，点击OK。4） 划分网格 点击，窗口底部的提示区显示“OK to mesh the part instance?”，点击Yes,得到网格。板的网格然后，在窗口顶部的环境栏中把Object 选项设为Part:beam。5） 设置边上的种子 点击左侧工具栏中的，Approximate global size:40,点击OK确认。6） 划分网格 点击，窗口底部的提示区显示“OK to mesh the part instance?”，点击Yes,得到网格8提交分析作业 Module/Job：1） 创建分析作业 点击，弹出Job对话框，点击Create,在Name 后面输入beam-CPS4,点击Continue,弹出Edit Job对话框，各参数保持默认值，点击OK。2） 提交分析 在Job Manager对话框中点击Submit.点击次对话框中的Results,自动进入Visualization 模块。9后处理1） 查看应力云图。应力云图2） 查看位移云图。 Results Filed output.选中U输出。位移云图三 实验内容分析a)了解如何使用梁单元和板壳单元。创建部件时Modeling Space选择3D。对于shape，板选择shell ，梁选择wire。b)了解不同类型单元在同一个模型中一同使用需要注意的问题。创建材料和截面属性时，用各自的方法分别创建。定义装配件Instance Type默认参数为：dependent(mesh on part),同时选中两零件。然后进行装配和设置相互作用。点击屏幕上方的工具栏中，可单独显示一个部件。c)了解不同单元类型的截面设置有何不同。板模型的截面轮廓创建与普通模型没有差异，先Create Section，后Assign Section。而创建梁零件截面轮廓时，需先点击弹出Create Profile 对话框，Shape:Rectangular,点击Continue,弹出 Edit Profile 对话框中选择长和宽。最后需要点击