10.2.6 設(shè)置分析步

1．創(chuàng)建分析步

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，在Name文本框中輸入“Step-Freq”，設(shè)置Procedure type為L(zhǎng)inear perturbation，并選擇Frequency選項(xiàng)，如圖10-19（a）所示，單擊Continue按鈕。彈出EditStep對(duì)話框，在Value文本框中輸入“30”，如圖10-19（b）所示，單擊OK按鈕，完成分析步的創(chuàng)建。

2．設(shè)置重啟動(dòng)條件

在應(yīng)用ABAQUS/Standard進(jìn)行重啟動(dòng)分析時(shí)，必須在Step界面下對(duì)軟件進(jìn)行設(shè)置，以生成重新啟動(dòng)所必需的RES文件（ABAQUS重啟動(dòng)所需文件如表10-1所示）。

選擇菜單欄中的Output→Restart Requests（重啟動(dòng)請(qǐng)求）命令，彈出Edit Restart Requests對(duì)話框，將Frequency下的數(shù)值0改為1，如圖10-20所示，單擊OK按鈕。

提示：在Edit Restart Requests對(duì)話框中，F(xiàn)requency表示輸出RestartData（重啟動(dòng)數(shù)據(jù)）的頻率。以圖10-20所示的數(shù)據(jù)為例，F(xiàn)requency下的數(shù)據(jù)為1，表示每1個(gè)增量步輸出并記錄一次模型數(shù)據(jù)；當(dāng)Frequency為0時(shí)，不會(huì)輸出數(shù)據(jù)。

10.2.7 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

單擊工具區(qū)中的Partition Cell: Define Cutting Plane（拆分幾何元素：定義切割平面）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?qǐng)D10-21（a）所示，首先單擊部件上的A點(diǎn)（A點(diǎn)由黃色變?yōu)榧t色），再單擊AB直線（該直線也變?yōu)榧t色，并出現(xiàn)方向指示箭頭），如圖10-21（b）所示，最后單擊提示區(qū)的Done按鈕（或在視圖區(qū)單擊鼠標(biāo)中鍵）完成分割。單擊部件分割后連接固定端的部分，單擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)，按照同樣的方法，分別以B、C、D為分割點(diǎn)，以AB為方向直線，再進(jìn)行分割，分割后的部件如圖10-21（c）所示。再單擊Partition Cell:Extend Face（拆分幾何元素：延伸面）圖標(biāo)，選中部件中與固定端相連的部分，單擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)，單擊部件上與固定端相鄰的平面EFGH，再單擊鼠標(biāo)中鍵，至此部件全部由棕黃色變?yōu)辄S色，部件分割完畢，可以通過(guò)掃掠的方式劃分網(wǎng)格。

2．設(shè)置全局種子

單擊工具區(qū)中的Seed Part圖標(biāo)，彈出Global Seeds對(duì)話框，設(shè)置Approximate global size為20，如圖10-22所示，單擊OK按鈕。

3．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)將部件全選，單擊提示區(qū)的Done按鈕確認(rèn)，彈出Mesh Controls對(duì)話框，設(shè)置ElementShape為Hex，Technique為Sweep，如圖10-23所示，單擊OK按鈕。

4．設(shè)定單元類型

單擊工具區(qū)中的Assign Element Type圖標(biāo)，在視圖區(qū)將部件全選，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)的單元類型為C3D8R，如圖10-24所示，單擊OK按鈕。

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，完成網(wǎng)格的劃分，如圖10-25所示。

10.2.8 邊界條件和載荷

1．定義集合和載荷面

在Module下拉列表框中選擇Load選項(xiàng)，進(jìn)入載荷編輯界面。選擇菜單欄中的Tools→Set→Manager命令，彈出Set Manager對(duì)話框，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10-26所示的端面，在視圖區(qū)單擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)，Set-Fix集合建立完畢。

2．定義邊界條件

在上文中已對(duì)施加固支邊界條件及對(duì)稱邊界條件的區(qū)域創(chuàng)建了集合，在此可直接定義部件的邊界條件。單擊工具區(qū)中的Create BoundaryCondition圖標(biāo)，彈出Create Boundary Condition對(duì)話框，在Name文本框中輸入“BC-Fix”，設(shè)置Step為Initial，Types for Selected Step為Symmetry/Antisymmetry/Encastre，如圖10-27所示，單擊Continue按鈕。在提示區(qū)單擊Sets按鈕，彈出Region Selection對(duì)話框，選擇SetFix，如圖10-28所示，單擊Continue按鈕。彈出Edit BoundaryCondition對(duì)話框，選中ENCASTRE(U1=U2=U3=UR1=UR2=UR3=0)單選按鈕，如圖10-29所示，單擊OK按鈕。

10.2.9 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-chandou，如圖10-30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對(duì)話框中，如圖10-31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，彈出Job-chandou Monitor窗口，可以通過(guò)該窗口查看分析過(guò)程中的警告信息。分析完成后，單擊Results按鈕，進(jìn)入Visualization模塊。

10.2.10 后處理

如上所述，在Job模塊中完成分析計(jì)算后直接進(jìn)入Visualization模塊進(jìn)行后處理。

1．顯示變形圖

單擊工具區(qū)中的Plot Contours on Deformed Shape圖標(biāo)，此時(shí)軟件會(huì)顯示部件的位移云紋圖，如圖10-32所示。

2．顯示部件各階模態(tài)的振型圖

選擇菜單欄中的Results→Field Output命令，彈出Field Output對(duì)話框，單擊Step/Frame圖標(biāo)，彈出Step/Frame對(duì)話框，如圖10-33所示，選中Frame列表中的各行數(shù)據(jù)，單擊Apply按鈕，在視圖區(qū)顯示出部件相應(yīng)模態(tài)的振型，這里給出4組振型，如圖10-34所示。

3．查看模型的DAT文件

重新進(jìn)入Job模塊，單擊Job Manager圖標(biāo)，在彈出的Job Manager對(duì)話框中單擊Monitor按鈕，進(jìn)入Job-chandou Monitor窗口，如圖10-35所示，選擇Data File選項(xiàng)卡查看模型的DAT文件。

在DAT文件中，可以看到部件的總質(zhì)量為0.5604663噸，如圖10-36所示。

在該文件中，還可以在EIGENVALUE OUTPUT標(biāo)題下查看部件各振型的頻率，如圖10-37所示，部件的三十階振型頻率為1928.5Hz。

圖10-38所示為各階振型在各個(gè)自由度上所激活的質(zhì)量，即有效質(zhì)量。例如在X方向上具有顯著質(zhì)量的最低階振型是一階。

在使用振型疊加法分析線性動(dòng)態(tài)問(wèn)題時(shí)，要保證在頻率提取分析步中提取足夠數(shù)量的模態(tài)，其判斷標(biāo)準(zhǔn)是在主要運(yùn)動(dòng)方向上的總有效質(zhì)量要超過(guò)模型中可運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的90%。在本例中，X方向的總有效質(zhì)量是0.52506，可運(yùn)動(dòng)質(zhì)量為0.5604663，前者占后者的比例是

0.52506/0.5604663=93.7%。因此本例提取三十階振型是足夠的。

根據(jù)上述結(jié)果，下一步要對(duì)部件進(jìn)行瞬時(shí)模態(tài)的動(dòng)態(tài)分析。這里將利用ABAQUS中的重啟動(dòng)功能，在一個(gè)新的分析中繼續(xù)前一個(gè)模擬分析的載荷歷史，而無(wú)須重復(fù)整個(gè)分析和增加所施加的軸向載荷。

（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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