Abaqus中多相材料不規(guī)則表面輪廓提取

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2020年3月18日 16:25

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1 前言

在Abaqus切削仿真中，目前多采用二維正交模型來轉(zhuǎn)化和代替各種加工形式。目前對于Abaqus切削仿真的可查資料中，多是模型建立和一些注意事項，對于其后處理過程較少提及。加工表面的粗糙度是表面質(zhì)量評價的一項重要指標，仿真得到的微觀結(jié)構(gòu)的細觀變化也是切削仿真的一大研究重點。因此，對切削表面的輪廓提取是有必要的。

在Abaqus中，在后處理過程中，輪廓提取可以采用多種方式，例如建立路徑和導出連續(xù)節(jié)點坐標。但是多相材料建模通常采用不同的Part最后Assembly得到，建立路徑只能在獨立的Part中進行。除此之外，網(wǎng)格劃分與一般的規(guī)則形狀得到的網(wǎng)格也不相同，多相材料劃分得到的網(wǎng)格往往并不規(guī)則，因此導出連續(xù)節(jié)點也是不現(xiàn)實的。因此，要想導出多相復合材料的表面輪廓需要尋求一種別的方式。

本篇小節(jié)只要針對多相復合材料的切削表面輪廓進行講述，所使用的軟件包括Abaqus、AutoCAD、Excel和Origin。除了Abaqus切削仿真表面輪廓提取，也可對一些其它復雜形狀和結(jié)構(gòu)的輪廓提取做出指導意義。

2 提取過程

如圖1所示為所選擇的一個案例的最終切削結(jié)果，其中顆粒和基體是單獨的Part，切削表面并不平整。提取目標既最上面的一條輪廓曲線。要求：其中某一條線的實際長度。

圖1 樣件的切削結(jié)果

第一步：在Abaqus Visualization界面下選擇命令Plot Deformed Shape，再點擊命令Render Model: Wireframe，得到如圖2所示的線框圖。

圖2 線框圖

第二步：打開軟件AutoCAD，輸入命令I(lǐng)MAGEATTACH導入圖2，采用多段線命令將目標輪廓描繪出來（這個過程需要細心操作，保持耐心），并用線段將要求中所知道實際長度的線段描繪出來并測出其長度，在本案例中選取為樣件的寬度，另需要將輪廓最左端與樣件底部用線段標出并測出其長度。最后得到如圖3的效果。

圖3 AutoCAD處理后的效果圖

第三步：使用LIST命令將所描繪輪廓的多線段信息導出，復制并另存為txt文件，并將多余的行刪除，使每行的格式如圖4所示。并記下另外兩條線段在CAD中的長度值。

圖4 多段線信息格式

第四步：打開Excel，選擇打開上一步中生成的txt文本，按如下圖示進行操作。

圖5

點擊下一步。

圖6

直接點擊完成。

得到如下圖所示的格式

圖7

第五步：打開Origin，將X和Y后面的兩列數(shù)據(jù)分別復制到Origin中。對數(shù)據(jù)進行處理。新添加兩列，并將第三列既C列設(shè)值為X。設(shè)置C的列值，采用公式(Col(A)-3284.1704)*0.12/249.26，其中3284.1704為A列第一個數(shù)值，0.12為條件中所知道的線段的實際長度，249.26為條件線段在CAD中所測得的長度。設(shè)置D列的值，采用公式(Col(B)-2691.9893+92.33)*0.12/249.26，其中2691.9893為B列第一個值，92.33為輪廓最左端到樣件底部在CAD中所測得的距離。

第六步：采用折線圖將C、D兩列畫出，所得初始圖像如圖8所示，并不復合真實輪廓形狀。雙擊圖中的紅色線條，在出現(xiàn)的對話框中一次選擇圖9中紅色標記的按鈕，最后點擊確定。