ABAQUS算例1

ABAQUS/CAE典型例题

我们将通过ABAQUS/CAE完成右图的建模及分析过程。

首先我们创建几何体

一、创建基本特征：

1、首先运行ABAQUS/CAE，在出现的对话框内 选择Create Model Database。

2、从Module列表中选择Part，进入Part模块

3、选择Part→Create来创建一个新的部件。在 提示区域会出现这样一个信息。

4、CAE弹出一个如右图的对话框。将这个部件

命名为Hinge-hole，确认Modeling Space、Type和Base Feature的选项如右图。

5、输入0.3作为Approximate size的值。点击 Continue。ABAQUS/CAE初始化草图，并显示格子。

６、在工具栏选择Create Lines: Rectangle(4 Lines) ，在提示栏出现如下的提示后，输入（0.02,0.02）和

（-0.02,-0.02），然后点击３键鼠标的中键（或滚珠）。 ７、在提示框点击OK按钮。CAE弹出 Edit Basic Extrusion对话框。

８、输入0.04作为Depth的数值，点击 OK按钮。

二、在基本特征上加个轮缘

１、在主菜单上选择Shape→Solid→Extrude。 ２、选择六面体的前表面，点击左键。 ３、选择如下图所示的边，点击左键。

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４、如右上图那样利用 图标创建三条线段。

５、在工具栏中选择Create Arc: Center and 2 Endpoints

６、移动鼠标到(0.04,0.0)，圆心，点击左键，然后将鼠标移到(0.04,0.02)再次点击鼠标左键，从已画好区域的外面将鼠标移到(0.04,-0.02)，这时你可以看到在这两个点之间出现一个半圆，点击左键完成这个半圆。 ７、在工具栏选择Create Circle: Center and Perimeter

８、将鼠标移动到(0.04,0.0)点击左键，然后将鼠标移动到(0.05,0.0)点击左键。 ９、从主菜单选择Add→Dimension→Radial，为刚完成的圆标注尺寸。 10、选择工具栏的Edit Dimension Value图标

11、选择圆的尺寸(0.01)点击左键，在提示栏输入0.012，按回车。再次点击Edit Dimension Value，退出该操作。

12、点击提示栏上的Done按钮。

13、在CAE弹出的Edit Extrusion对话框内输入0.02作为深度的值。CAE以一个箭头表示拉伸的方向，点击Clip可改变这个方向。点击OK，完成操作。

三、创建润滑孔

１、进入Sketch模块，从主菜单选择Sketch→Create，

命名为Hole，设置0.2为Approximate Size的值，点击Continue。

２、创建一个圆心在(0,0)，半径为0.003的圆，然后点击 Done，完成这一步骤。

３、回到Part模块，在Part下拉菜单中选择Hinge-hole。 ４、在主菜单中选择Tools→Datum，按右图所示选择对 话框内的选项，点击Apply。

５、选择轮缘上的一条边，见下图，参数的值是从0到１， 如果，箭头和图中所示一样就输入0.25，敲回车，否则就输入 0.75。ABAQUS/CAE在这条边的1/4处上创建一个点。

６、创建一个基线，在Create Datum对话框内选择Axis，

在Method选项中选择2 Points，点击Apply。选择圆的中心点和刚才创建的基点，ABAQUS/CAE将创建如右上图所示的基线。

７、在Create Datum对话框内选择Plane，在Method中选择Point and normal，点击OK，选择刚才

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创建的基点和基线。你的模型将如左下图所示。

８、从主菜单中选择Shape→Cut→Extrude，选择创建的基准面和右上图所示的边，点击左键。 ９、从主菜单中选择Add→Sketch，选择hole然后点击OK，在提示栏中点击Translate 通过下面两步将Hole移到最终位置。

A：先点击hole的圆心，然后点击创建的基点，圆心就移动到了以基点上。

B：点击工具拦中的Edit Vertex Location， 然后点击移动后的圆心（基点），点击提示拦的Done，再点击提示拦中随后出现的Translate按钮，输入(0,0)和(0,0.01)敲回车，最后点击Done。

10、在Edit Cut Extrusion对话框中选择Blind作为Type的选项，0.015作为深度，如果需要可以选择Flip改变箭头的方向，然后点击OK。 四、创建不含润滑孔的铰链

１、从主菜单选择Part→Copy→Hinge-hole，命名新的部件为Hinge-solid，点击OK。

２、在Part下拉菜单中选中Hinge-Soild，从工具栏里选择Delete Feature 选中创建的基点，点击提示栏里的Yes，删除基点和他的子特征。

五、创建一个刚体销钉

１、从主菜单里选择Part→Create，命名为Pin，选择 Modeling Space为3D, 类型为Analytical rigid，选择 Revolved shell为基本的特征，输入0.2作为 Approximate size的值，然后点击Continue。

２、从工具栏选择Create Lines: Connected创建一条 从(0.012,0.03)到(0.012,-0.03)的直线，然后点击Done，退 出草图。

３、从主菜单中，选择Tools→Reference Point， 选择销钉周线顶部的点。保存模型数据为hinge.cae。

接下来我们将为建立好的几何模型添加材料，并将其组装起来。

一、创建材料

１、进入Property模块，在主菜单中选择Material→Create来创建一个新的材料。

２、在Edit Material对话框，命名这个材料为Steel，选择Mechanical→Elasticity→ Elastic，在杨氏模量中输入209.E9，输入0.3作为泊松比。点击OK，退出材料编辑。

3、从主菜单中选择Section→Create，在Create Section对话框中定义这个区域为SoildSection，在Category选项中接受Soild作为默认的选择，在Type选项中接受Homogeneous作为默认的选择，点击Continue。 4、在出现的Edit Section对话框中选择Steel作为材料，接受1作为Plane stress/strain thickness，并点击OK。

5、在Part中选择Hinge-hole，从主菜单中选择Assign→Section，选择整个Part，ABAQUS将会把你选择的区域高亮化，在对话栏点击Done，在出现的Assign Section对话框中点击OK。 6、重复第五步，为Hinge-soild分配材料。

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二、部件组装

1、进入Assembly模块，从主菜单中选择Instance→Create，在Create Instance对话框中选择Hinge-hole，点击Apply。

2、在Create Instance对话框中选择Hinge-soild，选中Auto-offset from other instances，点击OK。

3、从主菜单中，选择Constraint→Face to Face，选择左下图所示的表面，再选择如右下图的表面，点击Flip，如果两个箭头同向，点击OK，在提示栏输入0.04，敲回车。

4、从主菜单中选择Constraint→Coaxial，先选择如左下图所示的孔，再选择如右下图所示的孔，点击Flip如果箭头如右下图所示，点击OK。

5、从主菜单中选择Constraint→Edge to Edge，选择如左下图所示的边，再选择如右下图所示的边，点击Flip如果箭头如右下图所示，点击OK。完成铰链的组装。

6、从主菜单中选择Instance→Create，选择Pin，点击OK。

7、从主菜单中选择Constraint→Coaxial，选择Pine和铰链中的孔，如果需要点击Flip，点击OK。显示如左下图所示。

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8、从主菜单中选择Instance→Translate，选择Pine，点击Done，在CAE警告信息栏中点击Yes。在提示栏输入(0,0,0)和(0,0,0.02)，敲回车。在提示栏点击OK。最终的构形如右上图显示。

接下来，我们定义分析步，接触，边界条件以及加载。 一、定义分析步。

1、进入Step模块，从主菜单中选择Step→Create，命名这个分析步为Contact，接受默认的Static, General，点击Continue。在出现的Edit Step对话框中，接受所有默认选择，并点击OK，创建一个分析步。 2、重复上一步，创建一个分析步，命名为Load，在Edit Step对话框中，进入Incrementation子选项，输入0.1为Initial Increment Size。点击OK，完成分析步的创建。

3、为输出结果创建几何集，在主菜单选择Tools→Set→Create，命名这个几何集为ndisp-output，点击Continue。选择如左下图所示的点。点击Done，完成该步骤。

Select these vertices Select this face

Select this edge

4、采用相同的技术，定义右上图所选的面为fixed-face-output，所选的边为hole-output。 5、从主菜单中选择Output→Field Output Requests→Manager，从出现的对话框中选择F-output-1，点击Edit，删除变量PE，PEEQ和PEMAG，删除选择Forces/Reactions，点击OK，点击Dismiss退出Field Output Requests Manager。

6、从主菜单中选择Output→History Output Requests→Manager，从出现的对话框中选择H-output-1，点击Edit，在Domain中选择Set name，并选择ndisp-output，去掉Energy选项，输入U1，U2，U3。点击OK。

7、创建新的历史输出，为Fixed-face-output输出变量RF1，为Hole-output输出变量S11，MISES和E11。点击Dismiss，退出History Output Requests Manager。

8、从主菜单中选择Tools→Set→Create，命名为Monitor，点击Continue，选择ndisp-output集中为于Hinge-Soild上的点，点击Done，完成几何集的创建。 9、从主菜单中选择Output→DOF Monitor，选中Monitor a degree of freedom throughout the analysis，在Point region选择Monitor，在Degree of freedom中输入1，点击OK。 二、定义表面和相互作用

1、进入Interaction模块，选择View→Assembly Display Options，在Assembly Display Options对话框中点击Instance，点击Hinge-hole-1和Hinge-solid-1，最后点击Apply。ABAQUS/CAE只显示Pin部件。

2、从主菜单中选择Tools→Surface→Create，命名这个表面为Pin，点击Continue，选择销钉外表面，点击提示栏内的Done，在销钉上出现两箭头，选择Magenta作为销钉表面的法向。 3、采用第一步的方法，只显示Hinge-hole-1。从主菜单中选择Tools→Surface→

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/j157.html