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課程以典型切削工況為對象，系統講解從幾何建模、材料定義、網格劃分到載荷施加及結果分析的全流程操作，旨在使學員掌握：? 三維切削模型的簡化與參數化建模方法? 切削過程中材料本構關系與失效準則的工程應用? 網格自適應技術在大變形切削仿真中的優化策略? 切削力、溫度場及切屑形態等關鍵物理量的提取與分析方法2、 幾何模型與材料參數（1） 模型構建：本教學中涉及的部件模型均通過

1.3 接觸、約束施加與求解接觸問題的求解首先需要滿足接觸條件，具體包括法向接觸條件和切向接觸條件，其中法向接觸條件為不可貫入性和法向接觸力為壓力，切向接觸條件本文考慮有摩擦的庫倫模型[4]。

基本上通過Abaqus的gui界面操作可以獲取任意截面在任意時刻的內力，總的來看方法都是一樣的，小差異在于軟件中的某些選項的設置。在使用Abaqus進行結構分析時，提取彎矩、軸力和剪力是非常常見的需求。下面我將詳細介紹一些在Abaqus中提取這些結果的實用技巧。

切應力 Txy：表示垂直于X軸的平面上方向向Y方向的切應力，以X的正方向來截取左側的截面為參考τ_xy：平行于 XY 平面，方向沿 x 軸在 y 方向的錯動（或 y 軸在 x 方向的錯動）；（分量符號的第一個下標表示應力作用面的法線方向，第二個下標表示應力方向。例如 τ_xy 表示：作用在法線沿 x 軸的截面上，方向沿 y 軸的切應力。）

物體本身有固有頻率，設計時要使物體固有 頻率低于外界激振力的頻率，避免共振情況的發 生 [13-15]。大跨距桁架上機械手需要不停運動，進 行工件抓取，從而產生系統振動，分析低階模態 可以更有效地反映設備的振動情況，故本文模態 分析提取梁體的前 6 階。本次對 Y 軸縱梁模態分 析時，由于梁體是可以移動的，故將其簡化為簡支梁，在中點位置添加機械手自重受力約束。

這里以python提取輪軌接觸時的法向力和切向力結果為例，進行說明：#- -coding: UTF-8-*-from abaqus import *from odbAccess import *from abaqusConstants import *from caeModules import *from driverUtils import executeOnCaeStartup

梁截面幾何尺寸的方向的向上（即1方向）是Abaqus局部坐標系的y，截面方向的向右（即2方向）是Abaqus局部坐標系的z方向。

4.1.基于inp提取截面內力方法針對海側樁頂面彎矩及截面內應力提取語句如下，完整程序見下文附件所示。

創建裝配體Abaqus分析中，即使單獨的一個零部件，也要創建裝配體，選中所有的零部件，類型選擇非獨立，然后確定 劃分網格切換到網格模塊，選擇部件，然后為每一個部件設置合理的網格尺寸 創建分析步選擇靜力通用求解器，其余參數默認 創建接觸關系點擊創建相互作用屬性intprop，然后切向行為選擇無摩擦，法向行為選擇硬接觸

螺栓加載時光桿應力<材料屈服強度由于安裝所帶來的扭轉切應力影響隨著時間會逐漸降低到次要影響，因此加載時主要考慮螺栓預緊力與外載作用。

在滾動體的接觸中，Hertz型橢圓形接觸斑較為常見，其形狀可根據Hertz接觸理論表示為： 其中，P為總法向力，a和b分別為橫向x和縱向z上的接觸斑半寬，p0為最大接觸壓力。2、法向和切向移動載荷模擬 在ABAQUS中，模擬移動載荷的兩種典型方法分別對應法向載荷和切向載荷。

將切削刀具視為剛體，在切削刀具上設置參考點RP來約束其運動，這樣不僅便于切削力的提取，也便于對刀具施加約束條件。本模型中巖石材料與刀具之間的接觸采用Node-to-Surface接觸，即在每一個增量步都重新定義接觸，從而實現切削過程中巖石與刀具的動態接觸，法向接觸為硬接觸，切向接觸面采用罰函數來定義摩擦，取摩擦系數為0.3。

一、創建仿真模型 本教程采用abaqus中CEL（耦合的歐拉-拉格朗日）方法對鈦合金（Ti6AL4V）的銑削過程進行仿真，通過仿真結果可以提取刀具受力及溫度變化，并直觀的觀察到切屑的生成過程。模型建模均在ABAQUS CAE中完成，通過調整尺寸參數可方便的對模型進行修改。附件中會提供CAE源文件。