7.4.6 設(shè)置分析步

在Module下拉列表框中選擇Step選項(xiàng)，進(jìn)入分析步編輯界面。單擊工具區(qū)中的Create Step圖標(biāo) ，彈出Create Step對(duì)話框，使用默認(rèn)名稱(chēng)“Step-1”；選擇Procedure type為General，并在下方列表中選擇Dynamic,Explicit，如圖7-12所示，單擊Continue按鈕。彈出Edit Step對(duì)話框，在Basic選項(xiàng)卡的Time period文本框中輸入“0.0025”，在Other選項(xiàng)卡的Quadratic bulk viscosity paramete（r二次體積黏性參數(shù)）文本框中輸入“0.03”，如圖7-13所示，單擊OK按鈕。

 

 

圖7-12 Create Step對(duì)話框

 

 

圖7-13 Edit Step對(duì)話框

 

創(chuàng)建完畢后，單擊工具區(qū)中的Step Manager圖標(biāo) ，打開(kāi)StepManager對(duì)話框，可以查看所創(chuàng)建的分析步，如圖7-14所示。

 

7.4.7 劃分網(wǎng)格

在Module下拉列表框中選擇Mesh選項(xiàng)，進(jìn)入網(wǎng)格功能界面，在窗口頂部的環(huán)境欄中設(shè)置Object為Part。

 

1．分割部件

在Part下拉列表框中選擇Part-qiu選項(xiàng)，單擊工具區(qū)中的PartitionCell: Define Cutting Plane圖標(biāo)，單擊提示區(qū)的Point & Normal按鈕，此時(shí)部件上出現(xiàn)若干個(gè)點(diǎn)，對(duì)照如圖7-15（a）所示的參考點(diǎn)，選中部件上的A點(diǎn)（A點(diǎn)由黃色變?yōu)榧t色），再單擊BC直線（該直線也變?yōu)榧t色），最后單擊視圖區(qū)下方的Create Partition按鈕（或在視圖區(qū)單擊鼠標(biāo)中鍵），則部件被分為上下兩個(gè)部分（按圖示位置）。再單擊上半部分，單擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)，單擊Point & Normal按鈕，對(duì)照如圖7-15（b）所示的參考點(diǎn)，選中部件上的B點(diǎn)，再單擊AD直線，最后單擊視圖區(qū)下方的Create Partition按鈕（或在視圖區(qū)單擊鼠標(biāo)中鍵），則上半部分部件又被分為左右兩部分，且此時(shí)呈綠色，然后再以類(lèi)似的方法對(duì)部件的下半部分進(jìn)行分割。

 

利用上述方法參照?qǐng)D7-16（a）對(duì)鋼板進(jìn)行分割，分割后的部件如圖7-16（b）所示。

 

2．設(shè)置全局種子

對(duì)鋼球設(shè)置全局種子，單擊工具區(qū)中的Seed Part圖標(biāo)，彈出GlobalSeeds對(duì)話框，設(shè)置Approximate global size為0.5，如圖7-17所示，單擊OK按鈕，此時(shí)提示區(qū)出現(xiàn)Seeding definition complete，單擊后面的Done按鈕完成種子定義。以同樣的方法為鋼板設(shè)置全局種子，設(shè)置Approximate global size為2。

 

3．定義網(wǎng)格屬性

為鋼球定義網(wǎng)格屬性。單擊工具區(qū)中的Assign Mesh Controls圖標(biāo)，在視圖區(qū)將鋼球部件全選，并單擊鼠標(biāo)中鍵，彈出Mesh Controls對(duì)話框，設(shè)置Element Shape為Hex，Technique為Structured，如圖7-18所示，單擊OK按鈕。以同樣方法為鋼板定義網(wǎng)格屬性。

 

4．設(shè)定單元類(lèi)型

單擊工具區(qū)中的Assign Element Type圖標(biāo) ，在視圖區(qū)將部件全選，并單擊鼠標(biāo)中鍵，彈出Element Type對(duì)話框，設(shè)置Geometric Order為L(zhǎng)inear，其他選項(xiàng)保持默認(rèn)值，此時(shí)的單元類(lèi)型為C3D8R，如圖7-19所示，單擊OK按鈕。以同樣的方法為鋼板設(shè)定單元類(lèi)型。

 

5．劃分網(wǎng)格

單擊工具區(qū)中的Mesh Part圖標(biāo)，在視圖區(qū)單擊鼠標(biāo)中鍵，網(wǎng)格劃分完成，生成網(wǎng)格后的部件如圖7-20所示。單擊工具區(qū)中的VerifyMesh（檢查網(wǎng)格）圖標(biāo)，可以檢查網(wǎng)格質(zhì)量。

 

7.4.8 定義接觸

1．定義接觸面

（ 1 ） 進(jìn) 入 Interaction 模 塊 ， 在 菜 單 欄 中 選 擇

Tools→Surface→Manager命令，單擊Create按鈕，在Name文本框中輸入“Surf-qiu”，設(shè)置Type為Geometry，單擊Continue按鈕。單擊鋼球與鋼板相接觸的面，如圖7-21（a）所示，然后在視圖區(qū)單擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)。

 

（2）用類(lèi)似的方法來(lái)定義鋼板與鋼球的接觸面。單擊Create按鈕，在Name文本框中輸入“Surf-ban”，單擊Continue按鈕。單擊鋼板與鋼球相接觸的面，如圖7-21（b）所示，然后在視圖區(qū)單擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)。

 

2．定義無(wú)摩擦的接觸屬性

單擊工具區(qū)中的Create Interaction Property圖標(biāo)，各項(xiàng)參數(shù)都保持默認(rèn)值，單擊Continue按鈕，彈出Edit Contact Property對(duì)話框，選擇Mechanical→Tangential Behavior選項(xiàng)，在Friction formulation下拉列表框中選擇Frictionless選項(xiàng)，如圖7-22所示，單擊OK按鈕。

 

3．定義接觸

（1）單擊工具區(qū)中的Create Interaction圖標(biāo)，在彈出對(duì)話框的Step下拉列表框中選擇Step-1選項(xiàng)，設(shè)置Types for Selected Step為Surfaceto-surface contact(Explicit)，如圖7-23所示，然后單擊Continue按鈕。此時(shí)要求選擇第一面（First surface），單擊提示區(qū)右側(cè)的Surfaces按鈕，在彈出的Region Selection對(duì)話框中選擇Surf-qiu，如圖7-24所示，再單擊Continue按鈕。

 

（2）此時(shí)要求選擇第二面（Second surface），單擊提示區(qū)右側(cè)的Surfaces按鈕，在彈出的Region Selection對(duì)話框中選擇Surf-ban，單擊Continue按鈕。

 

（3）在彈出的Edit Interaction對(duì)話框中，不改變默認(rèn)的參數(shù)Sliding formulation:Finite sliding，如圖7-25所示，單擊OK按鈕。

 

（ 4 ） 在 菜 單 欄 中 選 擇 Interaction→Manager 命 令 ， 在 彈 出 的Interaction Manager對(duì)話框中選中已定義的接觸Int-1后面的Created，再單擊Edit，可以查看接觸面的位置是否正確。

 

7.4.9 定義邊界條件和載荷

在Module下拉列表框中選擇Load選項(xiàng)，進(jìn)入載荷編輯界面。

1．定義集合

選擇菜單欄中的Tools→Set→Manager命令，彈出Set Manager對(duì)話框，依次創(chuàng)建下列集合。

（1）Set-Fix集合：鋼板上施加固支邊界條件的端面。

單擊Create按鈕，彈出Create Set對(duì)話框，在Name文本框中輸入“Set-Fix”，單擊Continue按鈕，選中如圖7-26（a）所示的面，在視圖區(qū)單擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)，Set-Fix集合建立完畢。

 

（2）Set-Symm集合：鋼球和鋼板上施加對(duì)稱(chēng)約束的端面。

單 擊 Create 按 鈕 ， 在 彈 出 對(duì) 話 框 的 Name 文 本 框 中 輸 入“SetSymm”，單擊Continue按鈕，選中如圖7-26（b）所示的面，在視圖區(qū)單擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)。

 

（3）Set-qiu集合：整個(gè)鋼球部件。

單擊Create按鈕，在彈出對(duì)話框的Name文本框中輸入“Set-qiu”，單擊Continue按鈕選中整個(gè)鋼球，在視圖區(qū)單擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)。定義完畢后，以上3個(gè)集合出現(xiàn)在Set Manager對(duì)話框中，如圖7-27所示。

 

2．定義邊界條件

（1）單擊工具區(qū)中的Create Boundary Condition圖標(biāo)，彈出CreateBoundary Condition對(duì)話框，在Name文本框中輸入“BC-Fix”，設(shè)置Step為Initial，單擊Continue按鈕。彈出Region Selection對(duì)話框，選擇SetFix，如圖7-28所示，單擊Continu按鈕，在彈出的Edit BoundaryCondition對(duì)話框中選中ENCASTRE(U1=U2=U3=UR1=UR2=UR3=0)單選按鈕，如圖7-29所示。

 

（2）用同樣的方法創(chuàng)建邊界條件“BC-Symm”，設(shè)置Step為Initial，單擊Continue按鈕。在彈出的Region Selection對(duì)話框中選擇Set-Symm，單擊Continue按鈕，彈出Edit Boundary Condition對(duì)話框，選中ZSYMM(U3=UR1=UR2=0)單選按鈕，如圖7-30所示。

 

（3）單擊工具欄中的Boundary Condition Manager圖標(biāo)，可以看到，上述創(chuàng)建的邊界條件已列于表中，如圖7-31所示。

 

3．定義預(yù)定義場(chǎng)

單擊工具區(qū)中的Create Predefined Field（創(chuàng)建預(yù)定義場(chǎng)）圖標(biāo)，在彈出對(duì)話框的Name文本框中輸入“Predefined Field-1”，設(shè)置Step為Initial，Types for Selected Step為Velocity（速度），如圖7-32所示，單擊Continue按鈕。在彈出的Region Selection對(duì)話框中選中Set-qiu選項(xiàng)，如圖7-33所示，單擊Continue按鈕。彈出Edit Predefined Field對(duì)話框，在V1文本框中輸入“600”，在V2文本框中輸入“-2500”，如圖7-34所示，單擊OK按鈕。

 

7.4.10 提交分析作業(yè)

（1）在Module下拉列表框中選擇Job選項(xiàng)，單擊工具區(qū)中的JobManager圖標(biāo)，彈出Job Manager對(duì)話框，單擊Create按鈕，彈出CreateJob對(duì)話框，設(shè)置Name為Job-qiu-ban，如圖7-35所示，單擊Continue按鈕。彈出Edit Job對(duì)話框，保持各默認(rèn)值不變，單擊OK按鈕。

 

（2）此時(shí)新創(chuàng)建的作業(yè)顯示在Job Manager中，如圖7-36所示。單擊工具欄中的按鈕來(lái)保存所建的模型，然后單擊Submit按鈕提交分析。

 

（3）單擊Monitor按鈕，打開(kāi)Job-qiu-ban Monitor對(duì)話框，進(jìn)行分析，分析完成后單擊Dismiss按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，然后單擊Results按鈕，進(jìn)入Visualization模塊。

 

7.4.11 后處理

1．顯示圖形

顯示Mises應(yīng)力的云紋圖和動(dòng)畫(huà)。在Visualization模塊中，單擊PlotContours on Deformed Shape按鈕來(lái)查看Mises應(yīng)力的云紋圖，如圖7-37所示，單擊按鈕顯示動(dòng)畫(huà)，查看分析結(jié)果是否異常。

 

2．繪制和保存沿一定路徑的位移信息

（1）選擇菜單欄中的Tools→Path（路徑）→Manager命令，彈出Path Manager對(duì)話框，單擊Create按鈕，彈出Create Path對(duì)話框，設(shè)置Type為Node list（節(jié)點(diǎn)列表），如圖7-38所示，單擊Continue按鈕。彈出Edit Node List Path（編輯節(jié)點(diǎn)列表路徑）對(duì)話框，在Part Instance下拉列表框中選擇PART-QIU-1選項(xiàng)，如圖7-39所示。

 

（2）單擊Add Before（在前方添加）按鈕，在視圖區(qū)的球體上選擇想要觀測(cè)的節(jié)點(diǎn)，如圖7-40所示，選好后單擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)，重新彈出Edit Node List Path對(duì)話框，剛剛所選節(jié)點(diǎn)已出現(xiàn)在列表中，如圖7-41所示，單擊OK按鈕。

 

下面從分析步中選擇3個(gè)不同的時(shí)刻，繪制并保存在這些時(shí)刻路徑上各點(diǎn)的應(yīng)力情況。

（1）單擊工具區(qū)中的Create XY Data圖標(biāo)，彈出Create XY Data對(duì)話框，選中Path單選按鈕，如圖7-42所示，單擊Continue按鈕。彈出XY Data from Path 對(duì) 話 框 ， 設(shè) 置 Model Shape 為 Deformed ， PointLocations（變形，點(diǎn)位置）為Include intersections（包含交點(diǎn)），在XValue欄中選擇True distance（實(shí)際距離），在Y Value中單擊FieldOutput按鈕。彈出Field Output對(duì)話框，選擇S，如圖7-43所示，單擊OK按鈕。

 

（2）單擊Y Value欄中的Step/Frame按鈕，彈出Step/Frame對(duì)話框，選擇Index下的第10組數(shù)據(jù)，單擊OK按鈕，在XY Data from Path對(duì)話框中單擊Save As按鈕，彈出Save XY Data As對(duì)話框，在Name文本框中輸入“XYData-S_10”，如圖7-44所示。用同樣的方法保存Index下的第15、20組數(shù)據(jù)。在組數(shù)據(jù)保存完畢后單擊Cancel按鈕。

 

（3）單擊工具區(qū)中的XY Data Manager（XY數(shù)據(jù)管理器）圖標(biāo)，彈出XY Data Manager對(duì)話框，在Name欄選擇XYData-S_10，單擊對(duì)話框左側(cè)的Plot，在視圖區(qū)顯示路徑上各點(diǎn)的一組位移信息，如圖7-45（a）所示；將Name欄下3組數(shù)據(jù)全選，單擊Plot，則可以將3組不同時(shí)刻的位移信息繪制在一張圖上，如圖7-45（b）所示。

 

（內(nèi)容、圖片來(lái)源：《ABAQUS 2020有限元分析從入門(mén)到精通》，侵刪）

 

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