一、背景介紹

如下圖（1-1）示為某電機轉子三維模型，應需求對該產品做模態分析。

一、分析步驟

1. 幾何模型處理

因有限元分析是基于離散體的計算，為了能夠得到質量較高的離散單元，保證計算的順利進行，我們通常會在保證計算精度的前提之下，根據實際情況結合自身經驗對幾何模型做合理的簡化處理。

2. 網格劃分

在本例中，因模型較大、零部件較多，我們使用了更為專業的前處理軟件Hypermesh進行了網格的劃分，然后再導入ABAQUS/CAE中。在這里網格劃分方法及操作步驟不做詳細說明。

3. 材料定義

在ABAQUS/CAE中，部件材料定義分為如下三個步驟，如圖2-1示。

操作SOP：

Step1：材料定義

在Property模塊中，首先通過Material/Create命令進入材料定義對話框，在name項輸入材料名稱。使用Mechnical/Elasticity/Elastic命令定義材料楊氏模量和泊松比，使用General/Density命令定義材料密度。

Remark：在本次分析中將簡化使所有部件材料默認為一致。大家在后續實際案件處理分析中須對各部件材料參數做詳盡定義。

Material Property:【E=206000MPa；P=0.3；Density=7.8×10^-9t/mm³】

Step2：材料截面屬性的創建

首先通過Section/Create命令進入材料截面定義對話框，在name項輸入材料名稱，選擇相應的界面類型，點擊continue指派材料，創建材料截面屬性。

001. 實體模型材料截面屬性創建：

002. 殼體模型材料截面屬性創建：

Step3：分配材料截面屬性

首先使用Assign/Section命令，選擇賦予材料的目標部件，確認后進入材料截面屬性分配對話框，選擇對應的材料截面屬性即可。

4. 模型裝配

在Assembly模塊中，使用Instance/Create命令進入裝配體創建對話框，選擇目標部件及其交互方式點擊OK而后進入裝配體模塊，再通過裝配命令使各部件組裝起來。

組裝后的有限元模型：

5. 分析步建立

（1）分析步的創建：

在Step模塊中，使用Step/Create命令進入分析步創建對話框，選擇定義對應的分析部類型后點擊continue進入分析步編輯對話框，按照圖示指定頻率特征值范圍，其余選項默認即可。

（2）場&歷史輸出變量定義

在Step模塊中，使用Output/File output requests/Create命令，選擇對應輸出的step后點擊continue進入場變量輸出定義對話框，再詳盡定義求解域、輸出項等參數。（歷史輸出也雷同）

6. 部件相互作用關系定義

為保證各部件間力量、能量等的傳遞，結合實際情況考慮，在本次分析中將本產品中各部件所有相互接觸面通過使用ABAQUS的Tie功能綁定約束在一起。在本例中一共使用了18組Tie約束，下面就以一組Tie約束為例簡要說明實現該功能的操作步驟及思路。

Step1：為了后續定義選取操作的方便，我們將首先使用群組定義Surface命令指定各部件目標綁定約束面。

在Interaction模塊中，使用Tool/Surface/Create命令進入群組面指定對話框，定義該群組面名稱后點擊continue選擇目標面（在選擇殼體時注意面的方向）確定即可。

使用同樣的方式指定完剩余的目標綁定約束面。

Step2：進行Tie約束。

在Interaction模塊中，使用Constraint/Create命令進入約束命令對話框，定義約束名稱并選擇約束類型（tie)點擊continue分別選擇目標綁定約束的主從面，再通過位置公差、調整選擇等計算方式的定義點擊OK即可。

至此為止一個完整的tie約束操作順利完成。

7. 邊界條件定義

如下圖示步驟說明，在Load模塊中進行模型邊界條件指定。【在實際案例作業過程中，為保證分析結果的參考價值，邊界條件的定義務必以實際工況為準。】

001. 底盤端面六個自由度的完全約束。

002. 底邊X&Y&Z三個位移自由度的約束

8. 網格單元類型的指定

在mesh模塊中，對個離散部件指定網格單元類型。

9.任務的創建與編輯

在進入Job模塊后，按照如下圖示進行任務的創建與編輯。

10. 模型后處理與結果判讀

進入Visualzaiton模塊后，抓取固有頻率在120Hz以內的固有頻率和模態圖。

（1）分析結果（在本SOP中只選擇性地隨機抓取幾個能做以示例即可）：

···

（2）模型后處理操作方法：