長方體
關注創建者：Sahariver 創建時間：2021-04-03
長方體的視頻教程
ABAQUS三維銑削視頻教程
ABAQUS三維銑削視頻教程，長方體走位，銑刀沿著長方體路徑走了一圈，熱固耦合，TC4鈦合金，視頻里分別講述了把刀具作為剛體和變形體的方法，總共74分鐘，絕對不是那些十幾二十分鐘的視頻所能比的，cae源文件附件下載，有疑問的可以站內私聊加我，或者加我qq2056846657，購買后一定要聯系我，有東西要給你
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長方體的實例教程
如下圖所示，兩個尺寸為0.1×0.1×0.5m的長方體，材質為結構鋼，E=2e11Pa，泊松比為0。
如下面的局部放大圖所示，右側長方體的左側面與左側長方體存在1mm的干涉，即右側長方體存在初始幾何尺寸偏差。
在模型中，手工定義一個frictionless接觸區域，Part1（右側體）的左端面為接觸面，Part2（左側體）的右端面為目標面，其余選項采用缺省設置，如下圖所示。注意這里不進行Interface Treatment的設置。
位移約束與前面兩種方法一致，即固定左右兩個端面。隨后直接用一個載荷步求解上述配合接觸問題。
求解結束后得到計算結果如下。左側長方體的Z向變形分布如下圖所示，其右端為受壓的Z向位移，其數值為0.49073mm。
左側長方體軸向應力（Z向正應力）的分布如下圖所示，其數值為-196.29MPa（壓應力）。
右側長方體的Z向變形分布如下圖所示，其左端也為受壓的Z向位移，其數值為-0.49171mm。細心的讀者可能發現，此處最大變形與左側長方體右端面變形的絕對值有略微的差別，具體原因請讀者自行思考。
右側長方體的軸向應力（Z向正應力）分布如下圖所示，其數值也為-196.29MPa（壓應力），與左側長方體的軸向應力相等。
在本算例中，右側長方體的左端面與左側長方體發生1.0mm的干涉，直接定義兩個表面的接觸并計算，也可以得到裝配應力（過盈配合應力）。
展開 如下圖所示，兩個尺寸為0.1×0.1×0.5m的長方體，材質為結構鋼，E=2e11Pa，泊松比為0。
如下面的局部放大圖所示，右側長方體的左側面與左側長方體存在1mm的干涉，即右側長方體存在初始幾何尺寸偏差。
在模型中，手工定義一個frictionless接觸區域，Part1（右側體）的左端面為接觸面，Part2（左側體）的右端面為目標面，其余選項采用缺省設置，如下圖所示。注意這里不進行Interface Treatment的設置。
位移約束與前面兩種方法一致，即固定左右兩個端面。隨后直接用一個載荷步求解上述配合接觸問題。
求解結束后得到計算結果如下。左側長方體的Z向變形分布如下圖所示，其右端為受壓的Z向位移，其數值為0.49073mm。
左側長方體軸向應力（Z向正應力）的分布如下圖所示，其數值為-196.29MPa（壓應力）。
右側長方體的Z向變形分布如下圖所示，其左端也為受壓的Z向位移，其數值為-0.49171mm。細心的讀者可能發現，此處最大變形與左側長方體右端面變形的絕對值有略微的差別，具體原因請讀者自行思考。
右側長方體的軸向應力（Z向正應力）分布如下圖所示，其數值也為-196.29MPa（壓應力），與左側長方體的軸向應力相等。
在本算例中，右側長方體的左端面與左側長方體發生1.0mm的干涉，直接定義兩個表面的接觸并計算，也可以得到裝配應力（過盈配合應力）。
展開 不同運動副，限制構件自由度的個數不同，轉動副限制構件的5個自由度，只有1個繞轉軸轉動的自由度， 表1給出不同運動副對構件自由度的約束關系
表1 運動副對自由度約系束關
2.2 基本運動副構建圓柱副
對于如圖1的長方體，MARKER_1為固結于大地，位置和姿態與原點一致的點，MARKER_2為控制長方體位置和方向的點，姿態和位置與MARKER_1一致， 其在空間中有6個自由度，要實現長方體具有繞X軸轉動和沿X軸移動兩個自由度，即圓柱副，使其繞Y軸轉動、沿Y軸移動、繞Z軸轉動以及沿Z軸移動將被限制，主要有以下幾個步驟：
1) 添加垂直副約束，限制長方體繞 軸轉動，在垂直軸選項中選擇2 Bodies-2 Location,實體分別選取長方體和大地，位置分別選取長方體上的Marker_2和大地上的Marker_1，方向選取Marker_1的X軸和Y軸，生成的Marker_3和Marker_4的Z軸與Marker_1的X軸和Y軸一致，如圖2，要保證Marker_3與Marker_4的Z軸垂直，長方體繞Marker_1的Z軸的轉動將被限制，其只有五個自由度，即繞Marker_1的X、Y軸的轉動，和沿Marker_1的X、Y、Z軸的移動.
2) 添加點線副來限制長方體沿Y和Z軸兩個移動自由度，在點線副選項中選擇2 Bodies-1 Location,實體分別選取長方體和和大地，位置選取長方體上的Marker_1，方向選擇X軸，生成的Marker_5和Marker_6的Z軸與Marker_1 X軸一致，如圖3，考慮到1）中垂直軸副約束，長方體只有沿Marker_1的X軸的移動，和繞Marker_1的X、Y軸的轉動三個自由度.
3) 添加垂直軸副來限制長方體繞
展開 如下圖所示，兩個尺寸為0.1×0.1×0.5m的長方體，材質為結構鋼，E=2e11Pa，泊松比為0。在交界面處建立一個frictionless接觸，Part1（右側的實體）的左端面為接觸面，Part2（左側的實體）的右端面為目標面。
位移約束方面，左側長方體的左端面、右側長方體的右端面設為固定約束，通過改變接觸界面調整選項Interface treatment，設置為Offset=1.0mm，如下圖所示。
計算上述問題，得到計算結果如下。
■ 左側長方體的Z向變形分布如下圖所示，其右端為受壓的Z向位移，數值為0.49123mm。
■ 左側長方體的軸向應力（Z向正應力）分布如下圖所示，其數值為-196.49MPa（壓應力）。
■ 右側長方體的Z向變形分布如下圖所示，其左端也為受壓的Z向位移，其數值為-0.49123mm。
在這個算例中，右側長方體的左端面在界面調整后與左側長方體發生1.0mm的干涉，由于沒有施加任何強迫位移，因此這種情況相當于計算由于界面干涉引起的過盈配合。
根據過盈配合的概念可知，左側長方體右端面的Z向位移為0.5mm且處于受壓狀態，右側長方體左端面的Z向位移則為-0.5mm，也處于受壓的狀態。通過界面調整方法計算的端部位移為±0.49123mm。
展開 一個失敗的例子
舉一個簡單模型的例子，如圖所示，這個模型包括三個實體，一個圓柱體和兩個長方體。圓柱和下面的長方體接觸，兩個長方體之間接觸，也就是說這個模型一共有兩個接觸面。
既然這個模型有兩個接觸面，那么在生成Part時應該會創建兩個Contact，然而實際上卻只有一個Contact。
通過點擊選中contact可以讓接觸面在視圖窗口中高亮，如下圖。（cube/cube 2 代表的是接觸面兩邊的體的名字，Default/Default 代表的是接觸面兩邊的面的名字）。這里唯一的接觸面顯示為兩個長方體之間的接觸面，也就是說圓柱體和長方體之間的接觸面沒有創建contact。
這種情況下，如果你沒有注意到contact的問題就去生成Region，那么在創建Interface時，圓柱體和長方體之間也不會創建Interface，因為contact是Interface的基礎。如下圖，Interfaces中也只有一個。
這個例子只有兩個接觸面，檢查起來很方便，然而對于包含很多個體計算項目，比如很多個部件之間的傳熱，在創建Part時會生成很多個Contact，如果其中一兩個缺失了通常你也不會注意到，直到最終檢查計算結果時才能發現，這樣就坑了。
Imprint
解決上述問題的辦法就是 Imprint。
把圓柱體隱藏后，兩個長方體是這樣的，下圖。這里你完全看不到任何圓柱體的痕跡。
現在把圓柱體和長方體進行Imprint，然后長方體上就有圓柱體的痕跡了。其實就是把方形面分成了一個圓面和剩下的部分。
然后再重新創建Part和Region，這時的Contacts和Interfaces就都是兩個了。點擊cube/syl可以看到高亮的部分就是圓柱和長方體的接觸面，說明這次contact創建成功了。
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阻力系數由形狀決定，正方體的最大，長方體小點，球體再小點。
最小的是什么？是近似水滴的流線型，還不到正方體的1/20。
但可惜高鐵實在很難做成水滴形，就做成了半個水滴。
要說先進這一塊，還得是三體人，對阻力系數深有研究，最終派水滴來攻打地球。
那為什么水滴形阻力小？
參數說明
試件形狀支持長方體及圓柱體，可通過更改形狀參數實現兩種試件的切換。
長度、寬度、高度（圓柱體為直徑、高度）分為坐標軸X，Y，Z方向的尺寸，建立的模型坐標原點在試件的左下角。
插件可設置三組粒徑范圍，可設置每組多面體顆粒的面數及顆粒個數。
腳本的主要功能如下：
模型簡化，主體簡化為長方體，引腳保留主要幾何形狀；
網格密度設置；
網格位置重置；
網格質量檢查；
效果如下：
將碎冰幾何合并后并原位復制一份備用，建立長方體水域并與復制的碎冰進行差集操作形成最終的模型。
建立的模型應包含碎冰、水域兩部分幾何，可通過平移部分距離查看模型建立的是否正確。
將模型導出為iges格式文件后，導入到Workbench ANSYS LS-DYNA內。
熱分析輸入（T-*.inp）
幾何與分區：長方體試樣；以 Y=0 為對稱平面；在 焊縫中心線與兩端 做加密分區（便于捕捉尖銳梯度與端部效應）。
在模擬軟件中，我們分別利用兩種物體'長方體光源（Source Rectangle）'及'長方體對象（Rectangular Volume） '代表背光板（backlight）及散射體（diffuser）。其中長方體對象（Rectangular Volume）是由面鏡（MIRROR）所構成，包圍所有組件使系統不會漏光。
具體的幾何模型與邊界條件如下所示：
靜止域幾何結構如下圖所示，為長方體流體域 。具體的幾何模型與邊界條件如下所示：
2.2 網格設置
采用 Fluent meshing 進行網格劃分，除去層鋪區域，其他區域采用多面體網格劃分。
加速計算
不規則顆粒功能：
支持球形填充
支持柔性顆粒
支持異性顆粒
顆粒間作用模型：
支持線性歷史模型、線性模型、Hooke歷史模型、Hooke模型、Hertz歷史模型、Hertz模型
支持滾動摩擦模型、液橋力模型、顆粒粘性作用模型
支持顆粒傳熱模型，包括Watson模型和Batchelor模型
幾何壁面功能：
支持基礎幾何建模，包括平面、圓柱、圓臺、圓面、圓環面、長方體
采用M400Pro金屬3D打印機，在不同溫度下打印15 mm×10 mm×8 mm的長方體生坯。
不同溫度下打印生坯
不同溫度下打印生坯各方向的平均尺寸
? 溫度20℃→40℃ ：樣件高度（滲透深度）從7.95mm增至8.05mm，長度從15.02mm變化至14.95mm，寬度從10.02mm變化至9.96mm。
采用Enclosure功能構建長方體外流場域，其邊界距離無人機表面需保持一定長度以消除邊界效應。對于包含發動機進氣道的內流場，需封閉進排氣口形成獨立流體域。此時通過在機身內部指定流體域標記點，結合Wrap功能生成包裹網格，該過程需調整包裹增長率至1.3以避免機翼尖端（厚度僅0.8mm處）的網格穿透現象。
