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完整版)(完整word)abaqus实例

一．创建部件
1. 打开abaqus;
开始/程序/Abaqus6。10—1/Abaque CAE
2. Model/Rename/Model—1，并输入名字link4

3. 单击Create part弹出Create part对话框，
Name输入link—4；
Modeling Space 选择 2D Planar
Type 选择Deformable
Base Feature 选择Wire
Approximate size 输入800；然后单击continue

4. 单击（Create Lines：connected)通过点(0,0)、(400，0)、(400，300)、(0，300)单击(Create Lines：connected)连接(400,300）和(0，0)两点,单击提示区中的Done按钮（或者单击鼠标滚轮,也叫中键），形成四杆桁架结构
5. 单击工具栏中的（Save Model Database），保存模型为link4。cae

二.定义材料属性
6. 双击模型树中的Materials（或者将Module切换到Property,单击Create Material s-ε）
弹出Edit Material对话框后。
执行对话框中Mechanical/Elasticity/Elastic命令,
在对话框底部出现的Data栏中输入Young’s Module为29。5e4，
单击OK。完成材料设定。

7. 单击“Create Section ”,弹出Create Section对话框，
Category中选择Beam；
Type中选择Truss;
单击continue按钮
弹出Edit Section对话框，
材料选择默认的Material-1，输入截面积(Cross-sectional area)为100，单击ok按钮。

8. 单击Assign Section，
框选整个模型，
单击鼠标中键,
弹出Edit Section Asignment 对话框中,
确认Section 后面选择的是刚才创建的Section—1,单击ok，
把截面属性Section—1赋予整个模型.

提示：ABAQUS中的材料属性不能直接赋予几何模型和有限元模型,必须通过创建截面属性,把材料属性赋予截面属性，然后再把截面属性赋予几何模型，间接地把材料赋予几何模型.

三。定义装配体
9. 在环境栏Module中选择Assembly，进入装配模块；
单击“Instance part"弹出Create Instance对话框，
在part栏中选择link-4,
在实体类型(Instance Type）后面选择Dependent（mesh on part)
单击ok

四。定义分析步

10. 在环境栏Module后面选择Step，进入分析步模块，单击工具箱中的Create Step按钮，在Create Step对话框输入分析步名称
Name:Apply_Force
Procedure Type：General/Static General
单击continue
进入Edit Step对话框(这里选择默认值）,
在Description：Apply forces and BCs on the model
其他接受默认设置，单击ok按钮.完成一个一般静态分析步定义。

提示：在静态分析中,分析步时间(Time Period）一般没有实际意义，可以接受默认值。对于初学者,时间增量步(Incrementation)的设置相对比较困难，一般可以先使用默认值进行分析,如果结果不收敛再进行调整.

11. 修改输出要求.在创建一个分析步后,ABAQUS会自动创建默认的场变量和历史变量的输出要求.单击(Field Output Manager)和(History Output Manager），单击对话框右方的Edit按钮（或双击相应分析步下面的Created)，打开输出变量编辑对话框,可以增加或减少某些量的输出.本例取默认值。

五.定义边界条件和载荷。本例不涉及接触,故直接跳过Interaction模块
12. 在环境栏Module后面选择Load，进入Load模块
单击工具箱中的Create Boundary Condition 按钮
弹出Create Boundary Conditon 对话框，
在Name中输入边界条件名称为Fixed—Point1，
分析步Step后面选择系统定义的初始分析步Initial,
边界条件类型选择Mechanical:Displacement/Rotation，单击Continue按钮，

用鼠标在图形区选择模型左下角点和左上角点(选择多个对象时按下Shift键)，
单击鼠标中键,弹出Edit Boundary Conditon 对话框,选中U1、U2(表示约束这两自由度，而UR3不约束）单击ok按钮。完成点1和点4边界条件的约束。

13. 用上述同样的方法约束右下角U2方向的自由度

14. 单击工具箱中的Create Load按钮，在弹出的Create Load对话框中定义载荷名称CF-P3
分析步选择定义分析步Apply—Force
载荷类型选择Mechanical：Concentrated force（集中力)
单击continue按钮
用鼠标选择右上角点, 单击鼠标中键，弹出Edit Load对话框

CF1：输入0；
CF2：输入-25000（力的方向垂直向下)
单击ok
该集中力的大小和方向在分析过程中保持不变
如果选中Follow nodal rotation选项,则力的方向在分析过程中随着节点的旋转而变化；
使用幅值曲线可以改变力的变化规律。

15. 用同样的方法在模型的右下角点上施加沿1方向上大小为
CF1:20000N
CF2：0的集中力

六网格划分
16. 在环境栏Module后面选择Mesh，进入Mesh模块,并在环境栏中Object后面选择Part选项（非常重要);

17. 在工具箱中单击Seed Edge按钮，
框选整个模型,
单击鼠标中键，
在Size Control:Number of element中输入1
单击ok。完成种子的设置。

提示：本例中的模型属于自然离散系统，可以把每个杆件作为一个单元进行网格划分，共划分4个单元。这样做同时也是为了和理论求解过程中的单元保持一致，便于比较结果.

18. 在工具箱中单击Assign Element Type按钮，用鼠标框选整个模型，单击鼠标中键，
在Element Type对话框中选择单元T2D2
（Element Library 选择standard;
Geometry order 选择Linear；
Family选择Truss).
单击ok完成单元类型的选择。

19. 在工具箱中单击Mesh Part按钮，单击提示区ok to mesh the part后面Yes按钮完成网格划分。
七。提交分析作业

20. 在环境栏Module后面选择Job,进入Job模块，单击工具箱中的Job Manager按钮，弹出Job Manager对话框,单击对话框下部的Create按钮，弹出Create Job对话框，定义作业名称为link4,单击continue按钮
进入Edit Job对话框，
输入作业描述Description:Analysis of a four link mechanism
切换到Memory选项卡
设置用于输入文件处理和ABAQUS/Standard分析时能够使用的内存(根据个人计算机配置的情况而定，默认值为256M）
单击ok按钮。在Job Manager中出现作业link4
单击对话框右部的Write Input可以输出与作业名同名的输入文件,
单击submit按钮提交作业，进行计算
单击Monitor按钮弹出 link Monitor对话框，可以对作业运行情况进行监视。在该对话框中可以显示作业提交的时间、运行状态、结束时间，运行过程中出现的警告、错误信息，输出结果信息等。

八。后处理
21. 打开结果输出文件link4。odb，有一下3种方法：
i. 在Job Manager对话框中单击Results按钮；

ii. 在环境栏Module后面选择Visualization模块，选择open打开按钮,弹出Open Database对话框，选择link4。odb文件，单击ok按钮.

iii. 在模型树中把Model切换到Results选项,双击Output Databases，弹出Open Database对话框，选择link4.odb文件，单击ok按钮。

提示:在后两种打开结果数据库的方法中，默认打开方式是Read Only（只读模式),不能对数据库进行操作，如定义结果坐标系等。
如果需要对结果数据库进行操作，必须在Open Databases对话框中取消Read Only选项
22. 显示节点和单元编号.执行Options/Common命令
弹出Common Plot Options对话框
切换到Labels选项卡
选中Show element labels和Show node labels 选项
并选择字体颜色，单击ok按钮。显示单元和节点的编号

23. 执行Plot/contours/On Both Shapes命令，显示变形前和变形后的结果云图

24. 生成各个节点位移的结果报告。
执行Report/Field output命令
弹出Report Field output对话框，
输出位置Positoin后面选择Unique Nodal(即输出节点处的值）
输出选项中取消默认的S： Stress Components的选项，
选择U:Spatial displacement下面的U1、U2(即输出1、2方向上的位移值)

切换到Setup选项卡
设定输出文件的名称为link—nodal—U。rpt

在ABAQUS工作目录下生成报告文件link—nodal—U。rpt,用记事本打开该文件。
内容如下:
*****＊*＊**＊**＊***＊＊*＊***＊*＊*＊＊*＊＊＊＊＊*＊*＊**＊＊＊*＊＊＊＊＊＊＊***＊＊＊＊＊＊*****＊＊*＊*＊＊*
Field Output Report， written Sun Mar 23 11：09:51 2014 ＊＊报告生成时间

Source 1
——-—-——--

ODB： e：/Abaqus/link4.odb＊＊报告来源的结果数据库名称、分析步、增量步
Step： Apply_Force
Frame: Increment 1： Step Time = 1。000

Loc 1 ： Nodal values from source 1

Output sorted by column ”Node Label”。

Field Output reported at nodes for part: LINK—4-1

Node U。U1 U.U2＊*各个节点1、2方向的位移值
Label ＠Loc 1 ＠Loc 1
-—-—-————-——-—--—--—-——-—---—-———-——————-—-—-————
1 56.4972E—03 -222。458E—03
2 4.16667E—33 0.
3 271。186E-03 -21。8750E—33
4 15。8333E-33 —3.12500E—33

Minimum 4.16667E-33 —222.458E-03**最小值、最大值以及位置

At Node 2 1
Maximum 271.186E-03 0。

At Node 3 2

25. 执行Report/Field output命令
弹出Report Field output对话框,
输出位置Position选择Integration Point（积分点），
输出选项选择S：Stress components中的S11，

切换到Setup选项卡
报告文件名为link—element—S，得到个单元应力值如下：

切换到Setup选项卡

切换到Setup选项卡
设定输出文件的名称为link-element—S。rpt
Element Int S。S11
Label Pt ＠Loc 1
—-——--—-—--——-————-—--—-——-—-——---—————-—-——————-
2 1 —218.75
3 1 —52.0833
1 1 41。6667
4 1 200.
执行Report/Field output命令
弹出Report Field output对话框，
输出位置Position选择Unique Nodal（积分点)，
输出选项选择RF:Reaction force中的RF1\RF2,
切换到Setup选项卡
设定输出文件的名称为link—nodal—RF。rpt

得到各节点处的支反力值如下：
Node RF。RF1 RF。RF2
Label @Loc 1 @Loc 1

————-——-—---———-—-———-——-——-—---——-—------————-—-
1 0. 0.
2 —4.16667E+03 -0。
3 0。 21.875E+03
4 -15.8333E+03 3。125E+03

Minimum —15.8333E+03 -0.

At Node 4 2
Maximum 0。 21.875E+03

At Node 3 3

26. 退出ABAQUS/CAE菜单,有以下三种方法
a． 执行File/Exit;
b． 按下Ctrl+Q；
c． 直接单击图形窗口右上部的关闭按钮;
八。输入文件
在目录下找到link4.inp文件,用记事本打开.

结构模态分析
模态分析主要分为以下4个步骤：

1. 建模
a) 必须定义密度
b) 只能使用线性单元和线性材料，非线性性质将被忽略；
2. 选择分析步类型并设置响应选项
a) 定义一个线性摄动步（Linear Perturbation)的频率提取分析步（Frequency Extraction)
b) 模态提取选项
c) 其他选项
3. 施加边界条件、载荷并求解
a) 施加边界条件
b) 外部载荷:因为振动被假定为自由振动，所以忽略外部载荷。然而，程序形成的载荷向量可以在随后的模态叠加分析中使用位移约束
Ø 施加必需的约束来模拟实际的固定情况
Ø 在没有施加约束的方向上将计算刚体振型
Ø 不允许有非零位移约束
Ø 对称边界条件只产生对称的振型，所以将会丢失一些振型
c) 求解
Ø 通常采用一个载荷步
Ø 为了研究不同位移约束的效果，可以采用多载荷步(例如，对称边界条件采用一个载荷步,反对称边界条件采用另一个载荷步）
4. 结果处理
一．建模
1。启动ABAQUS/CAE，创建一个新的模型,重命名为coupling,保存模型为coupling.cae

2。单击工具箱中的Create Part创建一个名为coupling的三维可变形拉伸实体,大概尺寸为0。2，单击Continue按钮进入草图环境
3.单击工具箱中的Create Circle:Center and Perimeter，输入圆心坐标(0, 0)，回车，再输入圆周上一点的坐标（0.05，0),回车；
4。再输入圆心坐标（0，0）回车，输入圆周上一点坐标(0.02，0)，回车
5. 再输入圆心坐标（0.035,0）,回车，输入圆周上一点坐标（0.04，0）回车，单击提示区中的CancelProcedure，取消画圆操作。
6. 单击工具箱中的Radial Pattern,在图形窗口中选择小圆,提示区出现“Select the entities to pattern Done”单击提示区的Done按钮,弹出Radial Pattern对话框，Number：6 Total angle为默认360本例阵列的中心为坐标原点，为默认设置，无须改变（如果不是坐标原点,单击Center按钮来选择阵列的中心即可)，选中Preview复选框可以预览阵列效果，单击ok按钮

7。单击提示区中的Done按钮，弹出Edit Base Extrusion对话框，输入拉伸长度为0.02，单击ok按钮，完成拉伸操作，生成部件coupling1

8。单击工具箱中的Create Part，创建一个名为Coupling2的三维可变形的拉伸实体，大概尺寸为0。2，单击continue按钮进入草图环境

9.单击工具箱中的Create Circle：Center and Perimeter，输入圆心坐标(0，0)，回车，再输入圆周上一点的坐标(0.02,0），回车，单击提示区中的Cancel Procedure,取消画圆操作，单击提示区中的Done按钮,在弹出的Edit Base Extrusion对话框中输入拉升长度0.05，单击ok按钮。完成部件coupling2的创建

10.在环境栏中的Module后面的下拉列表中选择Assembly,进入Assembly模块；
11。单击工具箱中的Instance Part，弹出Create Instance对话框,在对话框中按住ctrl选择部件coupling1和coupling2,单击ok按钮，创建这两个部件的实例。

12.单击工具箱中的Translate Instance，在图形窗口中选择部件coupling2,
单击提示区中的Done按钮,
接受默认的平移起点坐标(0,0，0）回车
输入平移终点坐标(0，0，0。01）,回车，
单击提示区中的ok按钮，
完成部件coupling2的定位操作

13。单击工具箱中的Merge/Cut Instance，弹出Merge/Cut Instance对话框，,
输入将要生成的部件名称coupling，
Operation栏中选择Merge:Gemotry（合并几何体）,
Options栏中选中Suppress original instances(抑制原来的部件实例）,
Intersecting Boundaries栏中选择remove(移去相交部分），
单击Continue按钮,
选择进行相交操作的部件实例，
框选整个模型，
单击提示区中的Done按钮完成操作

14.展开模型树Models/coupling/Assembly/Instance可以发现在coupling1和coupling2的实例前面出现了红色的×号，这是因为在上一步的合并操作中选择了抑制原来的部件实例选项，可以将鼠标值域coupling1—1上右击,，执行Delete命令将其删除。
提示：在Merge/Cut操作中选择Suppress original instance选项对部件环境中的部件coupling1和coupling2没有影响，因为实例只是部件的一个映射，可以观察模型树种下面增加了一个新的部件coupling，而原来的部件并没有发生任何变化。后面分析中只需要部件coupling，所以下面把部件coupling1和coupling2删除

15.进入part模块，单击工具箱中的Part Manger,选中部件coupling1和coupling2，单击对话框中的的Delete按钮,将其删除，单击Dismiss按钮退出part Manager对话框。

16.双击模型树中的Materials（或者将Module切换到Property,单击Create Material s—ε）
，打开Edit Material对话框,输入材料名称为steel,执行Mechanical/Elasticity/Elastic命令,定义材料的弹性模量为2.06e11，泊松比为0.3,执行General/Density命令,定义材料密度为7800，单击ok按钮完成材料属性的定义。
提示：在动力学分析中，必须以某种形式定义部件的动力学参数如质量、材料的密度、转动惯量等。

17.单击工具栏中的Create Section弹出Create Section对话框，输入截面属性名称Section-coupling，选择Solid：Homogeneous（均匀实体截面），单击Continue按钮,弹出Edit Section对话框，Material选择Steel,单击ok按钮，完成截面属性的定义。

18.单击工具箱中的Assign Section，在图形窗口中选择整个部件coupling,单击提示区中的Done按钮，弹出Edit Section Assign对话框,选择Section：section—coupling,单击ok按钮,吧截面属性名称coupling赋予部件coupling,图形窗口部件的颜色变为绿色。

19.双击模型树中的Step（1），弹出Create Step对话框，输入分析步名称Step—Modal,分析步类型Proedure Type选择Linear Perturbation：Frequency，单击Continue按钮，进入Edit对话框,输入分析步描述Description:Modal analysis of a coupling,求解器选择Lanczos，在Number of eigenvalues requested后面选中Value，并在其后的输入框中输入30。即需要的特征值数目为30，其他选项接受默认设置，单击ok按钮，完成分析步设置。

20。执行Output/Field Output Requests/Manager命令，弹出Field Output Requests Manager对话框，单击对话框中的Edit按钮，弹出Edit Field Output 对话框，确认Savae output at 后面选中的是 All modes,确认输出变量为Preselect defualts:单击ok按钮,返回Field Output Requests Manager对话框，单击对话框中的Dismiss按钮退出对话框

21双击模型树中的BCs,弹出Create BoundaryConditon对话框，
在对话框中选择Mechanical:Displacement/Rotation，单击continue按钮,在图形窗口中选择小圆柱端面，单击提示区中的Done按钮 ，进入Edit Boundary Condition 对话框，选中U1,U2，U3，UR1，UR2,单击ok按钮，对端面约束除了绕Z轴旋转自由度以外的所有自由度

22。单击工具箱中的Create Boundary Condition ，弹出 Create Boundary Condition 对话框，在对话框中选择Mechanical：Symmetry、Antisymmetry/Encastre,单击Continue按钮，按住Ctrl+Alt键，并按住鼠标左键不放,滑动鼠标，旋转模型到合适的角度，在图形窗口中选择大圆柱的底面,单击提示区中的Done按钮，进入Edit Boundary Condition对话框，选中ZSYMM（U3=UR1=UR2=0）,单击ok按钮，完成边界条件的施加

提示:在模态分析中，只有边界条件起作用，其他载荷对模态分析结果毫无影响，即使施加了其他载荷，在分析中也不起作用。
23。在环境栏Module中选择Mesh，进入Mesh模块,在环境栏中Object后面选择Part，可以发现不见的颜色为橙色，说明部件不能使用当前的单元类型(六面体)设置进行网格划分，必须改变单元类型或者对部件进行剖分，使之能使用单签的单元形状进行网格划分

24。执行Mesh/Controls命令，弹出Mesh Controls对话框,Element Shape栏中选择形状为Tet（四面体),其他接受默认设置，单击ok按钮，图形窗口中的模型变为粉色，说明能使用四面体单元对模型进行自由网格划分。

25.单击工具箱中的Seed Part，弹出Global Seeds对话框,输入Approxiamate global size：0.005,Deviation factor（0.0〈h/L〈1。0）：0。05，单击ok按钮，完成种子的设置。
26.单击工具箱中的Assign Element Type，弹出Element Type对话框，选择呢饮食线性3D应力四面体单元C3D4，单击ok按钮，完成单元类型的选择

27.单击工具箱中的Mesh Part,在提示区中选中Preview tetboundary mesh ,可以对网格划分情况进行预览，单击提示区中的Yes按钮，出现网格划分预览模型,再单击提示区中的Yes按钮完成网格划分。
28。 单击工具箱中的Verify Mesh，框选整个模型，单击提示区中的的Done按钮，弹出Verify Mesh对话框，单击对话框中的Highlight按钮，在图形窗口中可以 高亮显示符合条件的单元，同时在信息区显示相应地统计信息；在Type栏中选择Analysis ,单击Highlight按钮,可以统计显示求解过程中可能出现错误和警告单元。经验证没有错误和警告单元出现，单击Dismiss按钮退出Verify Mesh对话框，模型定义完成后的coupling模型树如图

29。单击工具栏中的Save Model Database保存模型

30.在环境栏Module中进入Job模块，单击工具箱中的Job Manager，在弹出的Job Manager对话框中单击Create按钮，弹出Create Job对话框，输入作业名称coupling，作业来源于Model：coupling，单击continue按钮进入Edit Job对话框,输入作业描述Description：Frequency analysis of a coupling,单击ok按钮，完成作业定义.

31。在Job Manager对话框中单击Write Input按钮，输出文件coupling。inp到工作目录，单击Monitor按钮，打开coupling Monitor对话框，单击Submit按钮（提示重写覆盖,单击ok,Monitor检测运行情况)，提交作业
32。计算完成后单击Job Manager对话框中的Results按钮进入Visualization模块.
33.在工具箱中单击Plot Contour，以彩色云图显示结果。

34.执行Result/Field Output命令。弹出Field Output对话框,单击对话框中的Step/Frame按钮，弹出Step/Frame对话框，图中显示了模型的各阶频率值，Step Name栏中选择Step—Modal，
Frame栏中选择Index为1,单击Apply按钮，显示一阶模态,选择Index为2,单击Apply按钮，显示二阶模态，显示模型的前10阶模态以及12阶、30阶模态振型图如图

35。执行Animate/Time History命令，可以动画显示模型振动动画

36. .执行Animate/Save AS命令,弹出Save Image Animation对话框，输入File name:coupling,单击AVI Option按钮,弹出AVI Options对话框，可以对动画选项进行设置，此处接受默认设置，单击ok按钮，返回Save Image Animation对话框，单击ok按钮，保存AVI动画到coupling文件中

37。执行Options/Common，弹出Common Plot Options对话框，切换到Labels选项卡，勾选Show node labels复选框，单击color后面的颜色按钮，弹出Select Color对话框,选择黑色颜色框(也可以自己调颜色)，单击ok按钮,返回Common Plot Options 对话框，单击Apply按钮，显示节点编号。

38.单击工具栏中的views Toolbox，选择前视图，在模型右上角处的螺栓孔处找到编号为303的节点（没找到view Tool box)；
39.执行Tools/XY Data /Create命令，在Create XY Data对话框中选择ODB field output，单击continue按钮，弹出XY Data from ODB Field Output对话框，在输出变量栏中Position后面的下拉列表中选择Uique Nodal,输出变量选择U:Magnitue，切换到Element/Nodes选项卡，Method 选择Node labels，在右部的输入框中输入及诶单编号303，并选中Highlight items in viewport，单击Plot按钮，绘制节点303随着模态变化的位移曲线。

铆钉过程中铆钉的弹塑性分析实例
1。启动ABAQUS/CAE，创建一个新的模型，重命名为Rivet，并保存为Rivet。cae

2.单击工具箱中的Create Part，创建一个名称为Rivet的轴对称可变形壳体，大概尺寸设置为0。04，单击Continue按钮进入草图环境.
3.单击工具箱中的Create Circle：Center and Perimeter，以(0,0）为圆心，0。0055为半径画一个圆;单击工具箱中的Create Lines：Connected过(0.006，-0。0016)、(0.003，—0。0016）、(0.003,0。0134)、(0,0.0134)和（0,-0。0055)做一条折线。输入坐标完毕后，单击鼠标滚轮（中键），草图如图所示。

4。单击工具箱中的Auto—Trim，修剪草图后单击鼠标滚轮，如图
5。单击提示区的Done按钮，完成部件Rivet的定义.
6。类似的方法创建一个名为Workpart的轴对称可变形壳体，使用工具箱中的Create lines:Rectangle(4 Lines））,以（0。0032,0）和（0。0132，0。006）为对角点画一个矩形，单元提示区的Done按钮定义部件Workpart.

7. 同理，定义一个名为Tool的轴对称可变形壳体,大致尺寸为0。004，单击continue按钮进入草图模块；

8. 单击工具箱中的Create Circle：Center and Perimeter,以(0，0）为圆心，(0。0055，0)为半径画一个圆：单击工具箱中的Create Lines:connected,过(0，0.0016)、(0.008，0。0016)、 （0。008，0。008) （0，0.008）和(0，0）做一条折线

9. 单击工具箱中Auto-Trim,剪去草图所示以外的所有线段
10. 单击提示区中的Done按钮，完成部件Tool的定义,执行Tools/Reference Point命令，在部件Tool的右上角点处创建一个参考点。
11. 进入Property模块，单击工具箱中的Create Material，定义一个名称为Steel的材料,材料弹性模量为2.0e11,泊松比为0。3，密度为7800，执行Edit Material对话框中的Mechanical/Plasticity/Plastic命令，在Data栏中输入表中数据，输入一行数据后,单击鼠标右键，选择Insert Row After，插