Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件

定義并分配材料屬性

?材料屬性

?廣泛的材料庫包含幾乎所有的Abaqus材料模型

?用戶以Abaqus求解器所需的格式輸入材料數據

?數據可直接輸入,可從文件中讀取,也可從材料庫中導入。

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖1

截面屬性

?包括附加尺寸,或為變形體分配材料屬性的單元類型信息。

?參考材料定義。

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖2

為區域分配截面屬性

?變形體的每個區域必須引用包含材料定義的截面屬性。

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖3

?對于被賦予截面屬性的部件,Abaqus/CAE提供了一個視覺上的反饋

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖4

殼/薄膜的視覺反饋

?可通過此功能來檢查殼/薄膜厚度的定義

?Offsets 可以定義殼的參考面(由節點定義)和中面之間的關系 (默認兩者是一致的)

?Offset對于薄膜不可用

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖5

梁的視覺上的反饋

?梁的建模是基于線特征;其橫截面尺寸認為是截面屬性。

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖6

?可以通過觀察梁的外形改變梁截面屬性的定義

?很容易檢測建模誤差

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖7

材料評估

?超彈性材料的曲線擬合能力,可以允許用戶對實驗數據比較不同超彈性模型的擬合結果。

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖8

材料庫

?方便材料定義,材料庫可以保存Abaqus中有效的材料模型

?可以為金屬(彈性和塑性)、橡膠(超彈性)等創建材料庫

?材料庫能夠在Abaqus/CAE創建,也可以從第三方插件類似Granta Design 和Matereality導入數據

?材料庫中的材料可以添加到任何的Abaqus/CAE模型

?材料庫可以在不同的用戶之間共享

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖9

什么是裝配件?

?裝配件中包含有限元模型中所有的幾何體。

?每個Abaqus/CAE模型包含一個裝配件。

?即使用戶已經創建一些部件,在沒有創建部件實例之前,裝配件是空的。

?裝配件不直接包含部件;它包含的是部件的“實例”。

?為方便起見,實例可以被顯示或隱藏。

?下面的觀點解釋了部件,部件實例和裝配件之間的關系。

?部件

?用戶在部件模塊創建部件。

?每個部件是獨立的幾何實體,它的修改或操作獨立于其它部件。

?每個部件只存在于它自己的坐標系中,與其它部件無關。

每個部件都要引用參考截面屬性。

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖10

部件實例和裝配件

?用戶在組裝模塊創建部件實例。

?實例與它的原始部件保持相關性。

?用戶可以將一個部件多次實例化,并將同一部件的多個實例進行組裝。

?部件的每個實例與在屬性模塊中分配給部件的截面屬性相關。

?用戶可以在全局坐標系中定位部件實例,形成裝配件。

?用戶可以在部件模塊中修改原始的部件。回到組裝模塊之后,Abaqus/CAE將自動的更新每個部件的實例。

依賴和不依賴的部件實例

?你可以創建依賴或不依賴的部件實例.

?不依賴的實例是部件的一個有效的拷貝并能被修改.

?依賴的部件共享原始部件的幾何以及網格同時不能被修改.

?缺省的創建依賴的部件實例.

?依賴和不依賴的部件實例的含義將在分網一節詳細討論.

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖11

例子:嬰兒四輪車的裝配件

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖12

定位部件實例

?在組裝模塊中,定位是主要的任務。兩種一般的方法:

?絕對定位

?相對定位

?絕對定位不是裝配件的特征:

?平移

?旋轉

?用另外的部件替換已有部件

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖13

?利用定位約束進行相對定位

?相對定位約束:

?在兩個幾何部件實例之間定義幾何關系。

?在裝配件中,定義部件實例必須遵從的規則。比如,一個表面必須與另一個表面平行。

?是裝配件的特征。對于相對定位約束,可以進行編輯、隱藏、刪除等操作。

?在一些情況下,可能會與已有的定位約束沖突。比如,讓一個表面同時平行于另外兩個表面。

?表面平行約束
(只限三維部件實例)邊平行約束同表面平行約束類似,并且二維和三維部件實例都可以使用。

?Abaqus/CAE將旋轉可移動的部件,直到兩個選定的表面平行,并且箭頭指向相同的方向。

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖14

面到面約束 
(只對三維部件實例有效)邊到邊約束同面到面約束類似,并且二維和三維部件實例都可以使用。

?Abaqus/CAE旋轉可移動部件實例,直到兩個選定的表面平行,并且箭頭指向相同的方向。另外,被移動部件實例的平移距離應滿足指定的間距。

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖15

共軸約束 
(只對三維部件實例有效)

?Abaqus/CAE旋轉并平移可移動部件實例,直到兩個選定的面共軸,并且箭頭指向相同的方向。

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖16

重合點約束

?將可移動部件實例中選定的點與固定部件實例中選定的點重合。

平行坐標系約束

?將可移動部件實例中選定的基準坐標系與固定部件實例中選定的基準坐標系平行。

沖突的定位約束

?在一些情況下,新的定位約束可能與其它的定位約束相互沖突。

?在這些情況下,Abaqus/CAE允許用戶將前面定義的相對約束轉化為絕對約束。

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖17

陣列

?被選中的部件實例可以采用線性或圓周的陣列來進行多次拷貝.

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖18

布爾操作

–利用部件布爾工具,用戶可以通過合并或切削部件實例創建新的部件。

–合并操作還可以被應用與孤立網格。

–在這種情況下應用節點等價。

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖19

?Sections/sets/surfaces可以從初始的幾何部件傳到合成的部件

?裝配級的sets/surfaces更新映射到合成的幾何體

?載荷和邊界條件仍保留在實例上 (只有幾何布爾操作)

?新的實例是相關的,即使進行合并/分割的初始實例是獨立的

?用戶可以選擇禁止或刪除舊的初始實例

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖20

裝配件集和表面

?裝配件集利用一個或多個部件實例定義區域,這些區域可以用來定義:

?載荷和邊界條件

?在分析過程中生成輸出

?裝配件表面利用一個或多個部件實例定義區域,這些表面可以用來定義:

?接觸

?分布載荷

?當一定的幾何組具有多個使用目的時,裝配件集合表面定義將非常有用。

?注意:一般情況下,集或表面比直接利用鼠標選擇幾何體定義載荷、邊界條件和場會更方便。此外,定義集還可以為結果的可視化處理提供標識。

?組集和表面可以在部件級或裝配級定義

?部件級組集出現在特征樹中的part目錄下的set目錄里

?實例部件的組集出現在特征樹中的Assembly目錄下

?部件級組集在與Assembly相關的模塊中也有效

?在與Assembly相關的模塊中部件級組集只有“只讀”接口

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖21

?不同的組集和表面可以合并

?舉例,可以將不同實例的上表面合并為一個表面

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖22

顯示組

?在Abaqus/CAE的每個模塊中顯示組都是可用的。

?顯示組即可以包含幾何實體,又可以包含有限元實體,比如單元、節點和表面。

?顯示組可以基于前面保存的顯示組。

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖23

?創建顯示組的多種方法

Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件的圖24

來源:CAE技術聯盟

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