ABAQUS实例分析 - 图文

（ 2011 级）

题 目： ABAQUS实例分析

学生姓名 XXXX 学 号 XXXXX 专 业 机械工程 学院名称 机电工程与自动化学院

指导老师 XX 年 5 月

8 日《现代机械设计方法》课程结业论文

2013

目录

第一章 Abaqus简介 ................................................................................................. 1

一、 Abaqus总体介绍...................................................................................... 1 二、 Abaqus基本使用方法.............................................................................. 2

1.2.1 Abaqus分析步骤................................................................................. 2 1.2.2 Abaqus/CAE界面................................................................................. 3 1.2.3 Abaqus/CAE的功能模块..................................................................... 3

第二章 基于Abaqus的通孔端盖分析实例.............................................................. 4

一、工作任务的明确............................................................................................. 6 二、具体步骤......................................................................................................... 6

2.2.1 启动Abaqus/CAE................................................................................. 4 2.2.2 导入零件.............................................................................................. 5 2.2.3 创建材料和截面属性.......................................................................... 6 2.2.4 定义装配件.......................................................................................... 7 2.2.5 定义接触和绑定约束（tie）.......................................................... 10 2.2.6 定义分析步........................................................................................ 14 2.2.7 划分网格........................................................................................ 15 2.2.8 施加载荷............................................................................................ 19 2.2.9 定义边界条件.................................................................................... 20 2.2.10 提交分析作业.................................................................................. 21 2.2.11 后处理.............................................................................................. 22

第三章 课程学习心得与作业体会 ........................................................................ 23

第一章： Abaqus简介

一、 Abaqus总体介绍

Abaqus是功能强大的有限元分析软件，可以分析复杂的固体力学和结构力学系统，模拟非常庞大的模型，处理高度非线性问题。Abaqus不但可以做单一零件的力学和多物理场的分析，同时还可以完成系统级的分析和研究。

Abaqus使用起来十分简便，可以很容易的为复杂问题建立模型。Abaqus具备十分丰富的单元库，可以模拟任意几何形状，其丰富的材料模型库可以模拟大多数典型工程材料的性能，包括金属、橡胶、聚合物、复合材料、钢筋混泥土、可压缩的弹性泡沫以及地质材料（例如土壤、岩石）等。

Abaqus主要具有以下分析功能： 1. 静态应力/位移分析 2. 动态分析

3. 非线性动态应力/位移分析 4. 粘弹性/粘塑性响应分析 5. 热传导分析 6. 退火成形过程分析 7. 质量扩散分析 8. 准静态分析 9. 耦合分析 10. 11. 12. 13. 14.

海洋工程结构分析 瞬态温度/位移耦合分析 疲劳分析 水下冲击分析 设计灵敏度分析

二、 Abaqus基本使用方法

1.2.1 Abaqus分析步骤

有限元分析包括以下三个步骤：

1. 前处理（Abaqus/CAE）:在前期处理阶段需要定义物理问题的模型，并生

成一个Abaqus输入文件。提交给Abaqus/Standard或Abaqus/Explicit。

2. 分析计算（Abaqus/Standard或Abaqus/Explicit）:在分析计算阶段，

使用Abaqus/Standard或Abaqus/Explicit求解输入文件中所定义的

数值模型，通常以后台方式运行，分析结果保存在二进制文件中，以便于后处理。

3. 后处理（Abaqus/CAE或Abaqus/Viewer）: Abaqus/CAE的后处理部分又

称为Abaqus/Viewer，可用来读入分析结果数据，以多种方法显示分析结果，包括彩色云纹图、动画、变形图和XY曲线图等。

1.2.2 Abaqus/CAE界面

图1-1 Abaqus/CAE的主窗口

1.2.3 Abaqus/CAE的功能模块

一般使用Abaqus/CAE进行应力分析有以下几个经典的步骤：1、问题的描述→2、启动Abaqus/CAE→3、创建部件→4、创建材料和截面属性→5、定义装配件→6、设置分析步→7、定义边界条件和载荷→8、划分网格→9、提交分析作业→10、后处理→11、退出Abaqus/CAE

Abaqus/CAE包括一系列的功能模块（module）,每个模块均包含其特定的工具，

在Module（模块）列表中可以选择各个功能模块（如图1-2），

图1-2 选择功能模块

这些模块的次序同时也是Abaqus/CAE所推荐的模型创建顺序（如图1-3），当然也可以首先划分网格（如图1-4），这样做的好处是，往往在划分网格的过程中，会发现部件的几何模型需要进一步修改，而经过这些修改后，已经定义好的边界条件、载荷和接触等可能变为无效的，需要再重新定义。

图1-3 Abaqus/CAE所推荐的模型创建顺序 图1-4 根据需要来选择适当的建模顺序

第二章 基于Abaqus的通孔端盖分析实例

一、工作任务的明确

在安装文件夹中有一个simple文件夹，里面有三个.x_t文件，如图2-1所示。它们是三个零件，该文章目的是演示将这三个文件通过Abaqus装配好并达到划分网格的目的，最终生成一个.ace文件。

图2-1

二、具体步骤

2.2.1 启动Abaqus/CAE

在Windows操作系统中：[开始]→[程序]→[Abaqus 6.8-1]→[ABAQUS CAE]。启动ABAQUS CAE后，在出现的Start Session(开始任务)对话框中选择Create Model Database(创建新模型数据库)。如图2-2所示。

图2-2

2.2.2 导入零件

如图2-3左图，依次单击主菜单中的File→Import→Part，弹出图2-3右图对话框，选择simple文件夹后可看到三个.x_t文件，它们是通孔端盖的三个组成部件，分别是螺钉、安装板和固定圈。

图2-3 导入零件

导入后可看到零件如图2-4所示。此时零件尚未定义材料，所以表面是白色，待定义了材料后零件表面显示蓝色。

零件zdc 零件LD 零件azb

图2-4

2.2.3 创建材料和截面属性

在窗口左上角的Module(模块)列表中选择Property(特性)功能模块，按照以下步骤来定义材料。 1) 创建材料

点击左侧工具区域中的

（Create Material）,也可以直接双击左侧模型

树中的Material来完成此项操作。

在Name(材料名称)后面输入Steel，点击此对话框中的Mechanical(力学特性)→Elasticity(弹性)→Elastic。在数据表中设置Young’s Modulus(弹性模量)为210000，Poisson’s Ratio(泊松比)为0.3，其余参数不需改变（如图2-5所示），点击OK。按上述同样的方法创建ZM-6合金材料。

图2-5 创建材料

2) 创建截面属性

点击左侧工具区中的

（Create Section），在弹出的对话框中的Name中输

入Section-Steel，点击continue，在接着弹出的对话框中将material下拉菜单中的Steel选中，单击OK，此时已定义好Section-Steel。按照同样的方法定义Section-ZM，如图2-6所示。

图2-6创建截面属性

3) 给部件赋予截面属性

以安装板为例，点击左侧工具区的

（Assign Section），点击视图区中的安

装板模型，Abaqus/CAE以红色高亮度显示被选中的实体边界，如图2-7所示。在视图区的空白点击鼠标中键，弹出Edit Section Assignment对话框，将Section设置为Section-Steel，点击OK。另外两个零件的赋予截面属性方法与此类似。赋予截面属性后，各个部件表面变成绿色。

图2-7

2.2.4 定义装配件

1) 添加实体

进入Assembly功能模块，点击所示。

，选中全部部件，然后点击OK，如图2-8

图2-8 添加装配实体

2) 使固定圈下表面与安装板上表面相接触 长按

按钮，弹出接触面约束类型选项，将鼠标移动至

（Face to Face）

然后放开，如图2-9所示。

图2-9

首先点击固定圈下表面，再点击安装板的上表面，在所点击的位置会显示出面的方向。在窗口底部的提示区中点击Flip来更正方向，然后点击OK。如图2-10左图所示。提示区中显示的两个面的默认距离为0.0，按回车键确认。得到的模型如图2-10右图所示。

图2-10

3) 使安装板和固定圈的螺钉孔对齐 重复图2-9所示的步骤，将鼠标移动至

（Coaxial）放开，先点击固定圈上的

某个螺纹孔的内表面，再点击安装板的某个螺纹孔的内表面，点击OK。

图2-11

如图2-11所示，此时只定义了一对螺纹孔，还需要定义一对螺纹孔才能把固定圈装配到正确的位置，再次点击

，先后选择需对齐的两个螺纹孔的内表

面，点击OK，此时安装板与固定圈就已经装配到正确的位置，如图2-12表示。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/lnc2.html