8.3.9 邊界條件和載荷

1．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對話框，在Name文本框中輸入“BC-Fix”，設(shè)置Step為Initial，如圖8-46所示，單擊Continue按鈕。在提示區(qū)單擊Sets按鈕，彈出Region Selection對話框，選擇Set-Fix，如圖8-47所示，單擊Continue按鈕，在彈出的Edit Boundary Condition對話框中選中ENCASTRE(U1=U2=U3=UR1=UR2=UR3=0)單選按鈕，如圖8-48所示。

（2）用同樣的方法創(chuàng)建邊界條件BC-Symm，設(shè)置Step為Initial，在Region Selection對話框中選擇Set-Symm，在Edit Boundary Condition對話框中選中ZSYMM(U3=UR1=UR2=0)單選按鈕。單擊工具欄中的Boundary Condition Manager圖標(biāo)，可以看到，剛才創(chuàng)建的邊界條件已列于表中，如圖8-49所示。

2．定義載荷

（1）單擊工具區(qū)中的Create Load圖標(biāo)，彈出Create Load對話框，在Name文本框中輸入“Load-Surf”，設(shè)置Step為第一個分析步“Step-15-30”，載荷類型為Surface traction（面載荷），如圖8-50所示，單擊Continue按鈕。在彈出的Region Selection對話框中選中Surf-Load，如圖8-51所示，單擊Continue按鈕。彈出Edit Load對話框，保持面載荷為默認(rèn)類型，即Traction: Shear，單擊Vector before projection: Required后面的按鈕。提示區(qū)要求輸入向量的起始點坐標(biāo)，保持默認(rèn)的（0.0,0.0,0.0）不變，單擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)；然后再輸入向量的終點坐標(biāo)（10.0,0.0,0.0），再次單擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)。此時再次彈出Edit Load對話框，設(shè)置Magnitude為30，如圖8-52所示，單擊OK按鈕。

（2）在分析步2中，部件不再受外載作用。單擊工具區(qū)中的LoadManager圖標(biāo)，彈出Load Manager對話框，單擊分析步Step-90下面的Propagated，然后單擊Deactivate按鈕，如圖8-53所示。

8.3.10 定義溫度場

（1）定義淬硬層區(qū)域及非淬硬層區(qū)域常溫場（15℃），在Load模塊中，在菜單欄中選擇Predefined field→Manager命令，單擊Create按鈕，彈出Create Predefined Field對話框，設(shè)置Step為Initial，Category為Other，Types for Selected Step為Temperature，單擊Continue按鈕。在彈出的Region Selection對話框中選擇Set-HT集合，如圖8-54所示，單擊Continue按鈕。彈出Edit Predefined Field對話框，不改變默認(rèn)參數(shù)Distribution: Direct specification，在Magnitude文本框中輸入初始溫度值15，如圖8-55所示，然后單擊OK按鈕。再利用同樣的方法為非淬硬層區(qū)域定義溫度場，非淬硬層區(qū)域溫度設(shè)定為15℃，溫度場定義完畢后，Predefined Field Manager對話框如圖8-56所示。

（1）淬硬層溫度升高至90℃，在分析步Step-90-30和Step-90中，淬硬層溫度保持在90℃。在Predefined Field Manager對話框中單擊分析步Step-90-30下面的Propagated，然后單擊Edit按鈕，彈出Edit PredefinedField對話框，設(shè)置Status為Modified，Magnitude為90，如圖8-57所示，單擊OK按鈕。

（3）修改完畢后，Predefined Field Manager對話框如圖8-58所示。

8.3.11 提交分析作業(yè)

（1）在Module下拉列表框中選擇Job選項，單擊工具區(qū)中的JobManager圖標(biāo)，彈出Job Manager對話框，單擊Create按鈕，彈出CreateJob對話框，設(shè)置Name為Job-zhijia，如圖8-59所示，單擊Continue按鈕。彈出Edit Job對話框，保持各默認(rèn)值不變，單擊OK按鈕。

（2）此時新創(chuàng)建的作業(yè)顯示在Job Manager對話框中，如圖8-60所示。單擊工具欄中的按鈕來保存所建的模型，然后單擊Submit按鈕提交分析。

（3）單擊Monitor按鈕，彈出Job-zhijia Monitor窗口，可以通過該窗口查看分析過程中的警告信息。分析完成后，單擊Job Manager對話框中的Results按鈕，進(jìn)入Visualization模塊。

8.3.12 后處理

查看殘余應(yīng)力的模擬結(jié)果。在Visualization模塊中，選擇菜單欄中的Result（結(jié)果）→Field Output（場輸出）命令，彈出Field Output對話框，根據(jù)需要可以查看各個分析步的各個變量，如圖8-61～圖8-63所示。

8.4 本章小結(jié)

（1）熱應(yīng)力分析中的主要問題。

lABAQUS可以求解以下類型的傳熱問題：非耦合傳熱分析、順序耦合熱應(yīng)力分析、完全耦合熱應(yīng)力分析、絕熱分析、熱電耦合分析、空腔輻射。

l使用ABAQUS/Standard進(jìn)行熱應(yīng)力分析的基本步驟。

設(shè)定材料的膨脹系數(shù)。

設(shè)定模型的初始溫度場。

修改在分析步中的溫度場。

（2）實例1：鐵軌的熱應(yīng)力分析，該實例主要講解了ABAQUS/CAE的

以下功能。

lMaterial模塊：定義膨脹系數(shù)。

lLoad模塊：使用預(yù)定義場來定義溫度場。

（3）實例2：Y型支架的熱應(yīng)力分析，該實例主要講解了ABAQUS的

以下功能。

l使用熱應(yīng)力來模擬殘余應(yīng)力。

l在Load模塊中，為模型的各個區(qū)域定義不同的溫度場。

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

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