5Abaqus中的分析步接触载荷.pptx

ABAQUS/CAE中的分析步、接触和载荷第五讲Copyright 2007 Dassault SystmesCopyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE概述分析步分析步接触接触载荷、边界条件和初始条件载荷、边界条件和初始条件习题习题5a：定义分析步、接触、边界条件和载荷：定义分析步、接触、边界条件和载荷绞模型绞模型习题习题 5b：定义分析步、接触、边界条件和载荷：定义分析步、接触、边界条件和载荷卡箍和挡片模型卡箍和挡片模型分析步Copyright 2007 Dassault SystmesCopyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE分析步分析步模块有下面四个用途：分析步模块有下面四个用途：1.定义分析步（包括分析类型、增量步设置、大变形开关等）。2.指定输出需求（包括场变量输出和历程变量输出）。3.指定自适应网格划分（ALE自适应分网技术）。4.指定分析控制（包括通用求解控制和求解器控制）。Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAEStep 3=Natural frequency extraction分析步分析步分析步分析步为描述模拟历程提供了一种方便的途径。分析的结果取决于事件的顺序。比如：下图中的弓和箭。整个分析过程包括四个分析步：Step 1:预拉伸弓弦预拉伸弓弦(静态响应静态响应)。Step 2:拉弓拉弓(静态响应静态响应)。Step 3:为加载的系统提取自然频率。为加载的系统提取自然频率。Step 4:放开弓弦放开弓弦(动态响应动态响应)。Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE分析步在在ABAQUS/CAE中定义分析步中定义分析步General proceduresAbaqus/Explicit proceduresLinear proceduresCopyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE分析步替换分析步替换任何分析步都可以用其它分析步替换必需满足分析步的先后顺序。ABAQUS/CAE将保留载荷、边界条件、接触等属性。分析步Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE分析步抑制分析步抑制任何分析步都可以抑制可以灵活地对模型进行分析（如评价不同的模型设置）在该分析步中创建的属性不参与分析分析步Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE输出输出输出ABAQUS/Viewer将使用输出数据库（*.odb）对于Python和C+保留了API接口，可以用于外部的后处理（比如，在 ABAQUS/Viewer中添加显示数据）。两种类型的输出数据：场和历程数据。场数据用于绘制模型的变形、云图和XY绘图。历程数据用于XY 绘图。Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE输出输出可以被限制到输出可以被限制到模型的指定区域模型的指定区域可以控制输出的频率可以控制输出的频率预选的输出包括指定分析预选的输出包括指定分析过程最常用的输出变量过程最常用的输出变量Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE输出模型中定义的输出要求延续到随后的分析步中。在随后的分析步中输出请求可以被修改。场输出管理器场输出管理器Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE输出重启动(.res)文件需求：包含所有相关的输出量，用户只可以控制输出的频率。重启动文件包含所有继续分析所需的信息，因此，它们可能非常大。用于重新启动停止的分析过程。可能引起程序终止的原因包括硬盘空间不足、断电、正常和非正常的分析结束、非线性分析不收敛等。用于在ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit之间传递数据。Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE分析控制分析控制分析控制为ABAQUS/Explicit分析定义自适应网格区域、自适应网格约束以及自适应网格控制。指定求解器相关设置。指定通用求解控制，用于控制ABAQUS中的收敛控制参数和时间积分精度算法。分析诊断分析诊断为接触、塑性、残值和求解器提供细节的诊断信息。在分析步中监控选定的自由度。可以在分析过程中有效的显示求解历程,为求解过程提供简单指示。选定某节点的某个自由度，指定输出频率。Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE分析控制比如，在结构突变分析过程中，选定薄板拱形结构的中点进行监控。Job Monitor视图在分析过程中自视图在分析过程中自动创建并更新。动创建并更新。接触Copyright 2007 Dassault SystmesCopyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE接触利用相互作用模块定义并管理以下信息：模型区域之间或模型区域同它周围环境之间的各种相互作用关系、约束、连接件等。相互作用相互作用约束约束热接触热接触通用接触和接触对接触绑定约束热膜条件自接触XFEM裂纹扩展循环对称约束刚体约束显示体约束耦合约束对环境的辐射热接触弹性基础MPC多点约束激励器/传感器壳-实体耦合约束嵌入区域约束Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE接触例如：壳到实体的耦合将壳边同实体表面进行耦合。Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE接触连连接件接件允许在装配件内的两个点之间或装配件中的点和地面之间定义连接；连接器经常同显示体一起使用；连接件多用于多体动力学仿真分析；显示体显示体显示体的目的是可视化，而不是用于分析；通过相连的点控制运动；在求解器中不添加额外费用；不需要划分网格；Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE接触Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE接触为什么要定义接触？为什么要定义接触？只有在相互作用模块中定义接触后，ABAQUS才能识别装配件中不同区域之间的接触关系。两个表面物理上的接近不足以建立表面之间的接触关系。接触与装配件模块中的接触定位约束是不相关的。接触定位约束只是让部件实例正确定位的方法之一。可以定义接触模型的法向关系、摩擦和过盈装配等。Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE带有摩擦的面面接触带有摩擦的面面接触绑定约束绑定约束带有摩擦的自接触带有摩擦的自接触方筒挤压分析过程中的接触定义方筒挤压分析过程中的接触定义接触未变形状态未变形状态变形状态变形状态Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE接触定义接触步骤定义接触步骤1.创建接触，并选择接触起作用的分析步。定义接触的对话框定义接触的对话框Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE接触2.从几何体的表面、单元表面、表面集或节点集中选择应用接触的表面(Surface)（面面接触需要分别确定主面和从面）。应用特征角度的方法可以在孤立网格中快速选择表面逐个编辑的方法则很容易剔除不需要的部分Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE接触3.编辑接触对话框中完成接触定义（比如，为接触定义摩擦模型）。定义接触属性对话框定义接触属性对话框编辑接触对话框编辑接触对话框Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE4.在必要的时候，利用接触管理器激活/取消接触。接触接触管理器接触管理器Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE接触约束和接触能够被激活或者被抑制约束和接触能够被激活或者被抑制能够研究各种约束和接触的组合效果Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE接触自动约束探测自动约束探测在三维模型中可以快捷方便地定义接触和绑定约束;Abaqus/CAE将自动查找模型中初始可能接触的所有面;避免重复性的接触定义;支持壳、膜和实体;支持孤立网格部件Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE接触例子例子:刹车盘刹车盘提供了列表显示的可能接触对载荷、边界条件和初始条件Copyright 2007 Dassault SystmesCopyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE载荷、边界条件和初始条件载荷载荷载荷可以根据与时间或频率相关的幅值曲线变化。集中力即可以参考总体坐标系，也可以参考局部坐标系。有一些载荷类型，在Abaqus/CAE不直接支持。可以利用Keyword Editor使用目前GUI不支持的任何功能。力学载荷力学载荷热载荷热载荷集中力和集中弯矩分布和集中热流压力载荷（Pressure）体力（包括重力和离心力）螺栓载荷（螺栓预紧力）连接器力和弯矩惯性释放载荷Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE压力载荷或分布热流压力载荷或分布热流p时间时间载荷大小载荷大小载荷的幅值随时间变化载荷的幅值随时间变化集中力集中力P载荷、边界条件和初始条件载荷的例子载荷的例子Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE载荷、边界条件和初始条件边界条件边界条件指定边界条件可以根据与时间或频率相关的幅值曲线变化。力学边界条件即可以参考总体坐标系，也可以参考局部坐标系。力学力学热热固定的平移或转动指定的温度指定的平移或转动指定的平动速度或角速度连接器位移和速度Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE固定的平移和转动固定的平移和转动u or v指定的位移或速度指定的位移或速度指定的角速度指定的角速度Fc载荷、边界条件和初始条件边界条件例子边界条件例子Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE载荷、边界条件和初始条件幅值定义幅值定义指定载荷和边界条件可以随着时间或频率相关的幅值曲线变化。创建和编辑幅值曲创建和编辑幅值曲线的对话框线的对话框幅值定义既可以参考分析步幅值定义既可以参考分析步时间也可以参考总时间时间也可以参考总时间Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE载荷、边界条件和初始条件解析场解析场(分布分布)空间分布利用解析表达式定义能够放大空间场的幅度空间场能够定义:压力温度通过生成inp文件产生动态分布载荷inp文件通过*Dload选项产生在几何模型中施加一个载荷在导入的独立网格上的单元表面施加多个单独载荷Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE载荷、边界条件和初始条件例子例子:线性变化的压力场线性变化的压力场Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE载荷、边界条件和初始条件初始条件初始条件初始条件更一般的标题为“预定义场”。在初始分析步中定义的场是通过定义初始条件定义的。在跌落试验中，初始平动速度可以模拟在跌落试验中，初始平动速度可以模拟自由落体的效果。自由落体的效果。力学力学热热平动和转动速度温度Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE载荷、边界条件和初始条件ABAQUS/CAE中定义载荷和边界条件1.创建载荷（或边界条件），并选择该载荷激活的分析步。创建载荷对话框创建载荷对话框载荷所在的分析步载荷所在的分析步被创建被创建Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE载荷、边界条件和初始条件2.选择应用的区域直接用鼠标点击选取；用之前定义的集合(Set)或表面(Surface)；应用特征角度的方法可以在孤立网格中快速选择表面；逐个编辑的方法则很容易剔除不需要的部分；3.编辑载荷（或边界条件），为它们指定大小、分布方式、幅值曲线等。默认情况下，一般静态分析步默认情况下，一般静态分析步中使用中使用斜坡幅值曲线斜坡幅值曲线。还可以。还可以使用用户自定义的幅值曲线。使用用户自定义的幅值曲线。Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE载荷、边界条件和初始条件在模型中，载荷的定义被自动传递到后继的分析步中；在后继的分析步中还可以修改载荷的定义。比如，可以改变载荷的大小，或者只是使载荷无效。边界条件管理器边界条件管理器Copyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE载荷、边界条件和初始条件载荷和边界条件能够被激活或者被抑制载荷和边界条件能够被激活或者被抑制能够研究各种载荷和边界的组合效果习题5a:定义分析步、接触、边界条件和载荷绞模型Copyright 2007 Dassault SystmesCopyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE习题5a:定义分析步、接触、边界条件和载荷绞模型习题任务习题任务1.为绞模型定义分析步。2.指定合适的输出需求。3.在绞的组件之间定义接触。4.施加固定边界条件和压力载荷。习题 5b:定义分析步、接触、边界条件和载荷卡箍和挡板模型Copyright 2007 Dassault SystmesCopyright 2007 Dassault SystmesIntroduction to Abaqus/CAE习题 5b:定义分析步、接触、边界条件和载荷卡箍和挡片模型习题任务习题任务1.为卡箍和挡板模型定义分析步。2.指定合适的输出需求。3.在卡箍和挡板之间定义接触。4.施加边界条件。