技术热点 | Abaqus有限元分析初体验

yuxitech2014

技术热点 | Abaqus有限元分析初体验具体操作步骤：
选择合适的单位制
作为一款数值计算软件，Abaqus本身并没有默认设置的单位制，因此操作者需要对模型和其他物理参数的单位进行统一，本次分析采用的SI单位为：N、mm、t和s，此时应力单位为MPa。以下是一些常用的单位制转化表：

创建模型
( Z& O& }1 d2 q7 w- Z" }5 x# q和其他的三维建模软件类似，我们可以通过草绘梁的二维轮廓（矩形）并拉伸矩形截面来创建三维可变形实体，首先将功能模块切换到Part模块，点击“Create Part”以创建新部件。在出现的对话框中，命名零件“beam”，并指定近似大小 600，其余保持默认。单击“Continue”，完成创建模型的基本设置：
% n+ o( k& @( J* z5 Z
在弹出的草绘界面下选择矩形绘制图表，并输入两对角点坐标，，注意，每输入一个坐标时按鼠标中键确定，然后进入下一个点的创建，创建梁截面如下：

同样，确定两点后再按鼠标中键，或者点击提示区的“Done”，完成草图绘制，同时退出草图，如下：
1 N; J$ n8 N% w, s2 {
退出草图后弹出“Edit Base Extrusion”选项，选择拉伸深度为25，点击“OK”,完成梁模型的创建：

9 D8 j4 v) n) v" j6 t: V自此，模型创建结束，进入下一模块。
8 M$ f0 ^& P6 K( F. o3 C  w4 \
; o( V* D( M! L5 t+ b1 c材料设置
切换到“Property”模块，点击“Create Material”，在弹出的对话框中选择Mechanical→Elasticity→Elastic，输入材料名称（步骤3，这里采取默认名字）和已有参数，点击“OK”完成材料创建：
) Z, Y- p# m) `+ O$ K5 O
点击“Create Section”，创建均质的实体截面，单击“Continue”，进入材料选择设置：
2 J. x8 O$ K* D9 z- b( u
在弹出的窗口中选择之前创建的默认材料，点击“OK”完成截面材料赋予：
  i2 w, G4 G3 |2 h5 z
+ r# Z  r% f! c! {! |5 h+ ~5 e! C点击“Assign Section”，单击左键，选择几何模型，一般情况下取消步骤3中的可选项，单击“Done”，进入下一步：

在弹出窗口中选择默认截面，如果创建了多个截面属性，可以下拉选择合适的截面，点击“OK”，完成横梁的材料属性设置，此时，横梁会以绿色的颜色显示，如果显示了其他颜色，均代表了材料设置有误。

8 d3 u. C! j# n- b4 [8 J# P装配
在Abaqus当中，装配是必需的一个步骤，即使是独立的零件分析，也需要创建一个装配体。把功能模块中切换到“Assembly”，选择需要分析的零件，点击“OK”,完成装配体的创建。
# X/ w! b) i2 b
; C! z1 i+ ]  b: @2 b创建分析步
) P$ t% Z  m/ s) |4 M. H2 a( N7 q% C切换到“Property”模块，点击“Create Material”，在弹出本次分析是静力学分析，切换到“Step”模块，创建通用静力学分析，如下：
' O' t5 {) U4 L2 Z1 r 在弹出的窗口中保持默认设置，直接点击“OK”，完成分析步设置： 创建边界条件切换到“Property”模块，点击“Create Material”，在弹出的对话框中选择Mechanical→El切换到“Load”模块，选择“Create Load“，依次点击如下选项，进入均布载荷创建界面： 选择模型上表面，左键点击“Done“（或直接在空白处按鼠标中键）确定：

在弹出来的对话框中输入载荷数据，点击“OK“，完成载荷的创建。

                                                                        

选择“Create Boundary Condition “，依次点击如下选项，进入边界条件创建界面：

在弹出的对话框中选择左端面，按鼠标中键确定：

选择完全固定选项，左键点击“OK”，完成约束条件设置。

6 B  ]1 a, m# U网络划分
7 d: f" F# D+ }切换到“Property”模块，点击“Create Material”，在弹出的对话框中选择Mechanical→Elas完成以上步骤后进入网格划分模块，其实之前的操作没有涉及到有限元离散的概念，整个仿真流程已经完成了大半，这就是Abaqus这类工程软件的优势，它们将复杂的数学问题以傻瓜式的流程化去表达，减少了设计工程师与仿真工程师之间的技术堡垒。另外，经过前面的操作，相信读者都已经对软件的界面和操作有了更加详细的了解，在接下来的说明会更加简单明了。
切换到“Mesh”，依次点击以下按钮：ticity→Elastic，输入材料名称（步骤3，这里采取默认名字）和已有参数，点击“OK”完成材料创建：
" Z, Q  e+ l8 A2 r  m+ J 在弹出的窗口设置网格尺寸，如下：

执行网格划分，如下：

                                                                     

完成划分网格后显示如下：

( p0 Y4 O6 v; a
创建作业完成网格划分后进入Job模块，创建名字为“Press”的作业，依次点击以下按钮： 在弹出的窗口设置调用求解核心，完成作业的创建： 进入作业管理器，提交计算如下： 计算完成后可以直接在作业管理器中进入后处理模块。 后处理初始进入后处理模块时显示如下界面，默认是应力的显示，此时还没有显示应力的结果： 如上，执行完步骤3后显示应力结果如下：

调整步骤2中的结果选项，选择为变形结果，如下：

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