前面各節(jié)介紹了創(chuàng)建部件的基本方法、操作技巧和一些容易混淆的概念,下面給出一個創(chuàng)建部件的實例,介紹Part功能模塊中一些容易遇到的問題。
一個邊長100mm的立方體,在其中心位置挖掉半徑為20mm的球,應如何建模?利用對稱性,首先在Part功能模塊中創(chuàng)建1/2模型,對其作鏡像復制來得到對稱的另一半模型,再在Assembly 功能模塊中將二者合并為一個完整的部件。對應的ABAQUS/CAE操作如下。
1)創(chuàng)建1/2立方體:在Part功能模塊中創(chuàng)建三維變形體部件haf-1,類型為extrude,拉伸長度為 50,如圖3-9所示。
2)建立基準軸(用于旋轉切割):單擊菜單Tools→Datum,選擇Axis和Normal toplane,thru Point,選中如圖3-10所示的法向面(與X-Z面平行的面)和基準軸經(jīng)過的點。
圖3-9 創(chuàng)建1/2立方體
圖3-10 旋轉切割的半圓截面
3)旋轉切割:單擊菜單Shape→Cut→Revolve,繪制半圓,將旋轉角度設為180°,如圖3-11所示。完成后的部件如圖3-12所示。
4)鏡像復制:單擊菜單Par→Copy-haf-1,將新部件命名為half-2,選擇Mirror partabout X-Yplane(以-Y面作為對稱面來作鏡像復制)。
5)裝配:進入Assembly功能模塊,為部件half-1和half-2創(chuàng)建部件實體(partin-stance),并平移定位。
6)通過布爾操作合并兩個1/2立方體模型:單擊萊單Instance→Merge/CutInstances,按照圖3-13所示來設置各參數(shù),并選擇要合并的兩個部件實體。這樣就生成了中心挖掉球體的立方體部件,在Part功能模塊中可以看到新的部件cubic。
括:
在上述操作中,雖然模型的幾何形狀比較簡單,但運用了一些很有用的建模技巧,包括:
1)利用基準軸來完成旋轉切割。
2)利用對稱性和鏡像復制來節(jié)省建模時間。
3)通過布爾操作將對稱的兩部分合并在一起。
圖3-11 旋轉切割的角度
圖3-12 旋轉切割后的1/2立方體
方法2:
不利用對稱性,直接通過布爾操作來讓立方體和球體相減,達到挖空的效果。對應的ABAQUS/CAE 操作如下。
1)創(chuàng)建立方體和球體部件:在Part功能模塊中,以拉伸(extrude)方式創(chuàng)建邊長為100mm的立方體部件cubic,再以旋轉(re-的方式創(chuàng)建半徑為20mm球體部件volve)sphere(半圓截面旋轉360°)。為方便接下來的裝配操作,應該讓正方形截面的中心和半圓截面的圓心都為原點。
2)裝配:進入Assembly功能模塊,為兩個部件創(chuàng)建部件實體。旋轉模型來查看立方體和球體的相對位置,單擊菜單Instance→Trans-Iate,將球體平移至立方體的中心,如圖3-14所示。
3)通過布爾操作讓立方體和球體相減:單圖3-13在Assembly功能模塊進行布爾操作擊菜單Instance-Merge/CutInstances,選擇Cutgeometry,如圖3-15所示,先選擇立方體(被切割的部件實體),再選擇球體。這樣就生成了中心挖掉球體的立方體部件,在Part功能模塊中可以看到新的部件cubicsphere。
圖3-15布爾操作
被挖掉的球形區(qū)域在立方體內部,無法直觀地查看操作結果是否正確,在劃分網(wǎng)格時也很難在內部邊界上布置種于??梢允紫仍?/span>Part功能模塊中將部件分(partition)為對稱的兩塊區(qū)域,如圖3-16所示。再利用顯示組(displaygroup)功能只顯示模型的一半,如圖 3-17所示。
在上述操作中運用了以下建模技巧:
1)通過布爾操作來讓兩個部件實體相減,生成新的部件。
圖3-16 分割部件
2)使用分割和顯示組來查看復雜幾何部件的內部區(qū)域。
(內容、圖片來源:《ABAQUS有限元分析常見問題解答》,侵刪)
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