abaqus实例详细过程(铰链)
基于ABAQUS的铰链连接强度模拟仿真分析
- --()CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM工程分析软件应用基础铰链连接强度模拟仿真分析院系名称:机械与储运工程学院专业名称:机械工程学生:海峰学号:2012214517指导教师:王文明完成日期2013 年5 月 3 日一.问题提出重型机械一直以来都是中国企业发展的重要行业,其技术含量也比较高,与汽车行业类似,其也是CAE应用的重点领域。
这个案例就是取材于重型机械起重机吊架中间的强度校核,其中案例模型中的零部件已经过简化,并缩小了零部件的尺寸,其主要目的就是减小计算机的执行成本。
但是并不影响该案例的执行效果,其完全可以应用到具体的析项目中.。
固定支架是用螺栓固定到其他零部件上,受力板通过铰链与固定支装配形式在机械行业中应用得非常多,而且其强度一般都能满足设计要求。
二.案例求解1.定义部件(Part)Step 1启动ABAQUS/CAE,创建一个新的模型数据库,重命名为The contact analysis of gemel,保存类型为The contact analysis of gemel.cae。
Step 2从Module列表中选择Part,进入Part模块,在模型树中单机Part图标,打开Create Part 对话框,设置第一个部件的Name为Part-gudingzhijia-left(左固定支架),Modeling Space为3D,Base Feature 中设置Shape为Solid,Type为Extrusion,Approximatesize 为0.05,单机Continue...按键进入草图环境;单机工具箱中的(Create Lines: Connected),过以下各点作一条封闭的曲线:(0.0,0.0)、(0.015,0.0)、(0.015,0.001)、(0.001,0.001)、(0.001,0.01)、(0.0,0.01)、(0.0,0.0),单击提示区的Done按键,弹出Edit Base Extrusion 对话框,输入拉伸度Depth为0.012,单击OK按键,完成拉伸操作,生成左固定支架的第一个特征。
Abaqus_CAE基础培训实例教程
我们将通过ABAQUS/CAE完成上图的建模及分析过程。
首先我们创建几何体一、创建基本特征:1、首先运行ABAQUS/CAE,在出现的对话框内选择Create Model Database。
2、从Module列表中选择Part,进入Part模块3、选择Part→Create来创建一个新的部件。
在提示区域会出现这样一个信息。
4、CAE弹出一个如右图的对话框。
将这个部件命名为Hinge-hole,确认Modeling Space、Type和Base Feature的选项如右图。
5、输入200作为Approximate size的值。
点击Continue。
ABAQUS/CAE初始化草图,并显示格子。
6、在工具栏选择Create Lines: Rectangle(4 Lines),在提示栏出现如下的提示后,输入(20,20)和7、在提示框点击OK按钮。
CAE弹出Edit Basic Extrusion对话框。
8、输入40作为Depth的数值,点击OK按钮。
二、在基本特征上加个轮缘1、在主菜单上选择Shape→Solid→Extrude。
2、选择六面体的前表面,点击左键。
3、选择如下图所示的边,点击左键。
4、如右上图那样利用图标创建三条线段。
5、在工具栏中选择Create Arc: Center and 2 Endpoints6、移动鼠标到(40,0.0),圆心,点击左键,然后将鼠标移到(40,20)再次点击鼠标左键,从已画好区域的外面将鼠标移到(40,20),这时你可以看到在这两个点之间出现一个半圆,点击左键完成这个半圆。
7、在工具栏选择Create Circle: Center and Perimeter8、将鼠标移动到(40,0.0)点击左键,然后将鼠标移动到(50,0.0)点击左键。
9、从主菜单选择Add→Dimension→Radial,为刚完成的圆标注尺寸。
10、选择工具栏的Edit Dimension Value图标11、选择圆的尺寸(10)点击左键,在提示栏输入12,按回车。
abaqus 方管节点有限元分析
题目:11[1.0] 有限元分析(任采用板单元或实体单元)。
主管截面为300×10,长度2000mm,两端铰接。
支管截面180×8,长度为700mm,端部作用均匀轴拉力。
支管与主管连接处,截面采用四边角焊缝,有限元分析可视为与主管完全连接。
另两种构造采用一块加劲钢板连接,加劲板截面为290×10,初定高度为180mm。
分别采用图b、图c 两种方式连接。
加劲板与主管、支管相接处均采用双面角焊缝连接,可视为与相连管的板件完全连接。
(1)建立有限元模型并说明模型中的主管端部铰接连接如何实现。
(2)设支管端部轴拉力为900kN。
采用弹性分析,计算3 种连接构造下的管内应力,输出应力图。
对应力分析结果进行解释,并说明何以接受计算输出结果的正确性。
(3)在图c 构造方式下,调整加劲肋高度(例如减少100mm 和增加100mm),观察连接附近应力变化,并讨论加劲肋高度的影响和合理高度的设置。
(4)设钢材为理想弹塑性体,屈服点为345MPa,试对连接方式(c)作弹塑性计算(取加劲板高度180mm),合理选择并输出荷载-变形曲线,并解释如何判定该节点到达极限承载力。
图a 图b 图c解答:(1)建立有限元模型并说明模型中的主管端部铰接连接如何实现。
建立几何模型采用ABAQUS有限元分析软件进行建模分析,钢节点模型采用C3D8R单元建立,钢材的弹性模量取E=2.1×105MPa,泊松比μ=0.3。
建模过程中,对于主管与支管的连接、加劲板与主管支管的连接,均视为完全连接,即在ABAQUS 建模过程中将主管、支管及加劲板组合为一个统一的构件。
采用C3D8R单元,通过矩形尺寸直接建立几何模型并组装,a、b、c三种模型分别如图1~3所示。
图1 无加劲板连接模式图2加劲板纵向布置连接模式图3加劲板横向布置连接模式划分网格采用structured方式进行网格划分,划分精度为0.03,划分网格后的模型如图4~6所示。
abaqus实例
一.创建部件1.打开abaqus;开始/程序/Abaqus6.10-1/Abaque CAE2.Model/Rename/Model-1,并输入名字link43.单击Create part弹出Create part对话框,Name输入link-4;Modeling Space 选择2D PlanarType 选择DeformableBase Feature 选择WireApproximate size 输入800;然后单击continue4.单击(Create Lines:connected)通过点(0,0)、(400,0)、(400,300)、(0,300)单击(CreateLines: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 -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。
abaqus操作实例
abaqus操作实例
1.打开Abaqus/CAE:
在开始菜单中点击Simulia/Abaqus 6.14/Abaqus/CAE。
2.创建新的模型:。
在Abaqus/CAE的窗口中,点击File-New-Analysis,选择需要创建的模型类型,单击OK,设置模型的名称与工作目录,点击Ok,完成模型建立。
3.创建材料:。
在Abaqus/CAE窗口中,点击Materials模块,选择创建材料,设置材料参数名称,点击OK,完成材料参数设置,将此材料应用到后续的几何实体上。
4.创建几何实体:。
在Abaqus/CAE窗口中,点击Parts模块,新建零件,设置零件的参数,点击OK,进入零件的实体建模模式,根据具体的几何实体,用各种图元如线、圆、弧、矩形、多边形等绘制几何实体,完成后点击File-Save,完成几何实体的绘制。
5.建立单元:。
在Abaqus/CAE窗口中,点击Meshing模块,设置分割几何实体的参数,点击OK,开始网格划分,将网格划分的结果应用到单元上,选择单元型号,比如三维单元C3D4,点击OK,将所选的材料应用到建立的单元上,完成单元的建立。
6.给予边界条件:。
在Abaqus/CAE窗口中,点击BCs模块,根据具体的分析方案,为几何实体的边界设置边界条件,比如设置位移边界,压力边界等,选择节点或单元,应用边界条件,点击OK,完成边界条件的设置。
abaqus杆单元铰接约束实例
abaqus杆单元铰接约束实例
在Abaqus中,可以使用杆单元(如梁单元)来模拟铰接约束。
以下是一个简单的示例,说明如何设置杆单元的铰接约束。
步骤1:创建模型
首先,在Abaqus中创建一个模型。
这通常涉及选择一个合适的单位系统,定义材料属性,以及创建几何体。
在这个例子中,我们将使用一个简单的
2D模型,其中包含两个杆单元。
步骤2:设置装配约束
为了确保杆单元不会发生平移,需要设置装配约束。
你可以通过将两个杆单元的端点绑定在一起来实现这一点。
在装配模块中,选择两个杆单元的端点,然后应用“绑定”约束。
步骤3:应用铰接约束
现在,你需要应用铰接约束以限制杆单元的旋转。
在Abaqus中,这通常通过“耦合”约束来实现。
选择两个杆单元的端点,然后应用“耦合”约束。
在“耦合”对话框中,选择“耦合角度”选项,并输入一个值(例如90度)。
这将确保杆单元只能在一个平面内旋转90度。
步骤4:运行分析
最后,运行模拟分析以查看模型的响应。
这将包括对模型施加力或力矩,以及观察模型的位移和应力分布。
注意:这是一个简化的示例,实际应用可能涉及更复杂的模型和约束条件。
此外,Abaqus具有高度的灵活性,允许用户根据需要进行定制和调整。
因此,建议参考Abaqus的官方文档和教程,以了解更多关于杆单元和铰接约束的详细信息。
Abaqus胶合材料的行为及设置方法
Abaqus胶合材料的⾏为及设置⽅法本节主要是要讲胶合⾏为,胶合⾏为在abaqus⾥⾯主要有两种⽅式。
⼀个是胶合元素(单元),另外⼀个是胶合的接触性质。
所以在abaqus⾥⾯胶合的这个⾏为有有两种⽅式可以模拟,⼀种是把它当接触性质⼀样,去判断这个接触性质有没有发⽣破坏,另外⼀个是建成了⼀个元素,所以在我们后⾯的说明⾥⾯,如果是胶合元素的话,它的材料⾏为,我们会把它定义在material 的property ⾥⾯,因为它是⼀个元素,必须要有⼀个property 的设定。
如果是接触的话,我们把它定义成接触,那它就只会出现在contact property ⾥⾯,然后去定义可cohesive property。
简单介绍⼀下胶合⾏为,这个胶合⾏为主要是有这两个学者在在这个1960年的时候把胶合应⼒应⽤在破坏模型⾥⾯。
胶的破坏模主要把它分成adhesion failure(胶和接触物之间的破坏)和cohesion failure(胶本⾝的破坏),也就是adhesion是胶和接触物之间的破坏,如果是cohesion failure⽐的话,胶本⾝的破坏。
所以我们⽤下⾯这张图的话,就可以很明显的知道什么是adhesion跟cohesion。
但是在abaqus ⾥⾯我们把这两件事情看成是同⼀件事情。
我们就把它统⼀称为洗cohesive behavior。
胶的实验讲义中列的有多种tensile test,shear test,peel test,fracture toughness test。
电⼦⼚跟胶⼚主要会做的实验⼤概就是peel test、tensile test、shear test。
其实我们在abaqus ⾥⾯要输⼊的参数就是normal tensile跟shear test,就主要就是这两种,定义正向跟切向的⾏为。
那还有⼀点,最下⾯这⼀点是很重要的,就是说这个规范⾥⾯它的试⽚黏着物是钢板跟铝板,我们实际上在测试这个这个胶的性质的时候,我们是必须把它改成我们在产品应⽤上⾯真实会被粘着的那些材料,因为被粘着物不⼀样,它的性质可能就会不⼀样。
abaqus节点耦合原理
abaqus节点耦合原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:abaqus节点耦合原理指的是在abaqus有限元分析软件中,通过定义节点之间的连杆关系来模拟结构中不同部分之间的连接和相互作用,从而实现节点之间的信息传递和耦合。
节点耦合是仿真结构系统中的关键技术之一,能够在有限元分析中更准确地捕捉结构的整体行为和相互作用。
除了节点之间的耦合,abaqus还支持节点到面的耦合、面到面的耦合等多种耦合方式。
这些耦合方式可以更灵活地模拟结构系统中不同部分之间的联系,有效地提高分析的准确度和精度。
abaqus节点耦合原理是一种重要的仿真技术,可以帮助用户更准确地模拟结构系统中不同部分之间的连接和相互作用。
通过合理地定义节点之间的耦合关系,用户可以更好地分析结构系统的整体行为,从而更准确地预测结构的性能和行为。
ABAQUS软件是建立模拟真实世界问题的离散元分析模型的专业工具。
ABAQUS软件通过离散元分析方法将计算机简化为小碎片,使得模拟更好地符合真实世界问题。
ABAQUS软件在节点耦合原理的应用的性能得到了更好的应用和验证,可以在真实工程中更有效地应用。
在实际工程仿真中,对abaqus节点耦合原理的准确理解和灵活运用,将会大大提高仿真分析的准确性和可靠性,为结构工程领域带来更多的发展和进步。
ABAQUS节点耦合原理的应用潜力是非常巨大的,相信在未来的发展中会有更广泛的应用和深入的研究。
ABAQUS节点耦合原理的发展与应用也将会推动有限元分析技术的不断完善和提高,为结构工程领域的发展带来更多的动力和创新。
ABAQUS节点耦合原理的发展和应用是结构工程领域的一个重要方向,相信在未来的发展中,ABAQUS节点耦合原理的应用将会得到更广泛和深入的应用,为结构工程领域的进步和发展做出更大的贡献。
第二篇示例:Abaqus是一款常用的有限元分析软件,用于模拟和分析工程和科学问题。
在Abaqus中,节点耦合是一个重要的概念,用于模拟不同部分之间的相互作用。
Abaqus 6.10 典型案例详解(第一期)
Abaqus 6.10 典型案例详解(1)-桁架结构静力分析如图1所示的桁架结构,各个杆的长度和约束如图1所示,材料为钢,弹性模量为2.96E6, 横截面积为100cm2, 求该结构的节点位移,单元位移和支反力。
100100342图 1 桁架结构图步骤1:打开Abaqus 6.10软件,出现界面,图2按新建,按保存,文件名为Static analysis of symmetric structure 。
步骤2: 菜单Module 选择Part, 单击红框线里的,出现图4的Create Part 对话框,Name 输入Link ,Modeling Space 选择2D Planar , Type 选择Deformable, Base Feature 选择Wire , Approximate size 为:800,单击continue, 进入草图环境,见图5。
图 3 图 4图 5 单击左边工具箱,输入坐标值(0,0),(200,0),(100,80),(0,80),右键Cancel Procedure,再次点击,(0,0),(100,80),按鼠标中键,点击下面Done,见图6,就得到图7,图6图7步骤3:菜单Module选择Property, 点击左边工具箱,弹出对话框,图8,输入名称Link, 选择Mechanical-Elasticity-Elastic, 下面输入Young’s Modulus: 2.96E6, Poisson’s Ratio: 0.3,点击OK,见图9。
图8 图9点击,按图10选择,Continue,接着在对话框Edit Section选择Link, 点击OK,见图11。
图10 图11点击工具箱,框选整个桁架,点击下面Done, 弹出的Edit Section Assignment, 单击OK,变成下图12图12步骤4:菜单Module选择Assembly, 点击工具箱,在Create Instance对话框中单击OK,见图13,得图14。
Abaqus 在汽车发动机罩铰链强度分析中的应用,长城汽车股份有限公司技术中心
论文所属行业:汽车Abaqus在汽车发动机罩铰链强度分析中的应用梁艮文,盛守增,王俊长城汽车股份有限公司技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,河北省保定市071000摘要:文章采用Abaqus软件非常强大的非线性有限元知识对汽车发动机罩铰链进行强度分析,分析结果为发动机罩铰链结构设计提供参考。
关键词:发动机罩;铰链;强度Abaqus Application To Strength AnalysisFor Automotive Bonnet HingeLIANG Genwen, SHENG Shouzeng, WANG JunR&D Center of Great Wall Motor Company, The Automobile Engineering Technology & Research Center ofHebei Province, Bao Ding, 071000, hebei, chinaAbstract: The article is strength analysis for automotive bonnet hinge introducing Abaqus software powerful nonlinearity finity knowledge, the analysis results provide a reference for the bonnet hinge design. Key words: bonnet; hinge; strength0 引言随着人民生活水平的不断提高,汽车作为一种方便、舒适的交通工具得到越来越多的消费者青睐。
由于交通事故的频繁发生,消费者在购车过程中更加重视汽车的安全性及可靠性。
发动机罩的主要作用是方便机舱内各零部件的维修保养,保护机舱内各零部件,隔离噪声,保护行人。
发动机罩铰链用来固定和旋转发动机罩,它的强度对发动机罩发挥其作用有着非常重要的意义。
abaqus——MPC问题多点约束解析
abaqus——MPC问题多点约束解析6.MPC—多点约束1.1 MPC定义MPC(Multi-point constraints)即多点约束,在有限元计算中应用很广泛,它允许在计算模型不同的自由度之间强加约束。
简单来说,MPC定义的是一种节点自由度的耦合关系,即以一个节点的某几个自由度为标准值,然后令其它指定的节点的某几个自由度与这个标准值建立某种关系。
多点约束常用于表征一些特定的物理现象,比如刚性连接、铰接、滑动等,多点约束也可用于不相容单元间的载荷传递,是一项重要的有限元建模技术。
在不同的求解器模版下可以在patran中定义不同的MPC,比较常用的有RBE2、RBE3、EXPLICIT、RBAR、RROD、RJOINT等,具体的使用根据计算模型来定,MPC类型如图6-1所示。
型中存在两个或两个以上的刚度相差很大的元器件时,刚硬元件在分析过程中,一方面起传递载荷作用,另一方面也发生部分变形。
但其变形非常小,和柔软元件比,它是“刚性”的。
这种情况下,对刚硬元件的描述显得尤为重要,如果用大刚度的弹性单元来模拟刚硬元件,会造成病态解。
原因是,刚度矩阵中对角系数差别太大,引起矩阵病态。
为解决本问题,应用适当的约束方程来代替刚硬的弹性单元,来创建更为合理的有限元模型。
2)在不同类型的单元间传递载荷。
如在有限元模型中,包含三维实体单元和壳体单元。
模型看来成功,没什么问题。
但是求解是,会出现“刚度矩阵奇异”的错误。
原因是,实体单元和壳体单元是不相容单元,实体单元节点有三个自由度(移动),而壳体单元节点却有五个自由度(三个移动,两个转动)。
若不采取特殊处理,则无法将壳体单元上的力偶传递到实体单元上。
为了消除这种奇异性,必须建立一种连接,作用是在实体中建立一个耦合,以承受壳体力偶。
3)任意方向的约束。
当某节点可以沿着不平行于坐标轴的某个边界运动时,就需要定义一个约束方程,这个方程反映垂直于此边界的运动的约束。
基于ABAQUS的洗衣机门铰链有限元分析
基于ABAQUS的洗衣机门铰链有限元分析摘要本文以滚筒洗衣机门铰链为研究对象,应用Abaqus软件来分析门铰链在反复开门时受多次撞击力情况下,门铰链强度是否满足使用要求,以防止铰链结构设计及材料选择不合理,造成门铰链强度不够,出现开裂等问题。
在滚筒洗衣机的产品设计阶段,应用有限元分析,可以提高结构设计的可靠性,缩短产品的开发周期。
关键词有限元;门铰链;Abaqus/Standard0引言洗衣机门铰链是滚筒洗衣机的非常重要的零部件,其结构设计合理性与否直接关系到洗衣机门开启是否方便,洗衣机门铰链的寿命是否满足要求等问题。
本文主要讨论滚筒洗衣机门铰链强度校核问题。
下图为夏普门铰链3D模型,在反复的开门撞击下,门铰链会出现断裂,现在对结构进行分析,并根据分析结果进行结构改善,保证其在要求2.4万次寿命情况下门铰链不出现断裂。
由于每次开门力度大小不一样,具有随机性,如果精确预测门铰链在随机性载荷下的寿命是很困难的,且寿命计算也是需要实验得到材料的S-N曲线,所以对该分析做一定的转换。
根据一般金属材料应力寿命曲线可知,承受的应力越小,则寿命越长,因此对原来的结构的铰链进行分析,加强其薄弱处,再对改善后的结构以相同的载荷条件进行分析,只要与之前相比,应力大大减小,则寿命也将较大提高。
1 仿真分析模型的简化有限元分析的前提条件是要对实际模型进行简化处理,建立仿真分析模型。
由于Abaqus/CAE的Part模块实体建模功能不是很强大,所有的三维建模工作在UG软件中完成,再将简化的实体模型,再转化为STP格式后导入到Abaqus/CAE 中。
2 材料及截面属性的创建3 网格划分4 边界条件和载荷5 计算结果及结果分析5.1 分析结果5.2 分析结论及改进措施1)如果提高门铰链的寿命,需把最大应力值降低。
降低应力值的措施有以下几种:(1)应力最大处即结构薄弱处强度加强;(2)分散开门时撞击力大小,将接触位置增多,接触面加大;(3)采用缓冲方式,降低撞击力大小。
abaqus铰接经典案例
abaqus铰接经典案例
ABAQUS是一款强大的有限元分析软件,可以用于模拟各种复杂的机械系统,包括铰接结构。
以下是一个简单的ABAQUS铰接经典案例:
案例描述:
考虑一个简单的四连杆结构,其中包含两个相互铰接的杆件。
我们需要使用ABAQUS来模拟这两个杆件之间的铰接约束。
步骤:
1. 创建模型:在ABAQUS中创建一个新的模型,并设置模型的基本单位。
2. 创建材料:为每个杆件创建一个材料,并为其分配适当的弹性模量和泊松比。
3. 创建网格:对每个杆件进行网格划分,确保网格的大小和密度适合于模拟铰接约束。
4. 定义约束:在两个杆件之间的铰接点上定义约束。
在这个案例中,我们需要定义一个耦合约束,以确保两个杆件在铰接点上具有相同的旋转自由度。
5. 定义载荷和边界条件:根据实际情况定义适当的载荷和边界条件。
例如,如果有一个固定的杆件,则需要在该杆件的端部定义固定约束。
6. 运行模拟:运行模拟以计算模型的响应。
7. 结果分析:分析模拟结果,以了解铰接结构的性能和行为。
这个案例是一个简单的示例,用于说明如何使用ABAQUS模拟铰接结构。
在实际应用中,可以根据需要进行更复杂的建模和模拟。
铰链应力分析有限元模拟
几何模型的建立首先我们创建几何体一、创建基本特征:1、首先运行ABAQUS/CAE,在出现的对话框内选择Create Model Database。
2、从Module列表中选择Part,进入Part模块3、选择Part→Create来创建一个新的部件。
在提示区域会出现这样一个信息。
4、CAE弹出一个如右图的对话框。
将这个部件命名为Hinge-hole,确认Modeling Space、Type和Base Feature的选项如右图。
5、输入0.3作为Approximate size的值。
点击Continue。
ABAQUS/CAE初始化草图,并显示格子。
6、在工具栏选择Create Lines: Rectangle(4 Lines),在提示栏出现如下的提示后,输入(0.02,0.02)和(-0.02,-0.02),然后点击3键鼠标的中键(或滚珠)。
7、在提示框点击OK按钮。
CAE弹出Edit Basic Extrusion对话框。
8、输入0.04作为Depth的数值,点击OK按钮。
二、在基本特征上加个轮缘1、在主菜单上选择Shape→Solid→Extrude。
2、选择六面体的前表面,点击左键。
3、选择如下图所示的边,点击左键。
4、如右上图那样利用图标创建三条线段。
5、在工具栏中选择Create Arc: Center and 2 Endpoints6、移动鼠标到(0.04,0.0),圆心,点击左键,然后将鼠标移到(0.04,0.02)再次点击鼠标左键,从已画好区域的外面将鼠标移到(0.04,-0.02),这时你可以看到在这两个点之间出现一个半圆,点击左键完成这个半圆。
7、在工具栏选择Create Circle: Center and Perimeter8、将鼠标移动到(0.04,0.0)点击左键,然后将鼠标移动到(0.05,0.0)点击左键。
9、从主菜单选择Add→Dimension→Radial,为刚完成的圆标注尺寸。
ABAQUS高强螺栓连接分析实例
高强螺栓梁柱节点连接(铰接-通用接触)1.概况建立简单的梁柱铰接节点模型,意在全过程演示解决此类问题的具体操作流程。
其中,模型尺寸的选取随心所欲,材料均采用理想弹塑性材料,接触则只定义了切向行为,摩擦系数0.45。
2. Part部分2.1 part-column三维+可变形+实体+拉伸……以毫米为单位绘制HW350*350*12*19标准宽翼缘H型钢的草图,拉伸1000。
2.2 part-beam三维+可变形+实体+拉伸……以毫米为单位绘制HN500*200*10*16标准窄翼缘H型钢的草图,拉伸1000。
并在一端适当位置开5*R10螺栓孔径。
Part-column part-beam2.3 part-bolt-1三维+可变形+实体+拉伸……以毫米为单位建立杆径为20mm,帽径为35mm,杆长40mm的螺栓杆部分(其中帽厚度为10mm)。
在杆径节点板与梁腹板交界面建立基准面并分区(载荷步中施加螺栓荷载所需的内部面),并在螺杆中心轴建立基准轴线(施加螺栓荷载是用到)。
Part-bolt-1 part-bolt-2 part-plate2.4 part-bolt-1三维+可变形+实体+拉伸……以毫米为单位建立帽径为35mm,孔径为20mm,厚度为10mm的螺帽部分。
2.5 part-plate三维+可变形+实体+拉伸……以毫米为单位建立节点板95*398mm,并在相对应位置建立5*R20螺栓孔径。
2.6 part-column-plate柱与节点板通过布尔运算连接成一个整体。
在装配模块中将板定位到相应位置后,利用合并命令生成新部件part-column-plate。
2.7 part-bolt本例不着重考虑螺栓的受力情况,因此未建螺纹模型,栓杆与栓帽考虑施加绑定约束来模拟栓杆与栓帽的连接。
考虑到便利性,直接合并成一个部件来模拟。
在装配模块中定义到相应位置后直接用布尔运算合并成新部件part-bolt。
abaqus基本操作流程
1 3
選擇任意不 共線的三點 點擊中鍵。
4
2
重復1和2步 選擇任意不 共線的三點 點擊中鍵。
重復1和2步,切割第一刀和 第二刀後剩下的所有邊線。 切割後的模型呈綠色,說明 是六面體網格模型。
1
2 3 4
六、定義材料屬性
1
4 2
5
6
3
8 9
11
7
10
2
1
3
槓選整個模型
5
6 8
7
4
材料屬性定義完後, 模型顏色會發生變化
2
1
十五、查看時間與位移圖
10
2 3 1
3 2 1 8 7 4
5
6
時間位移圖
十六、時間與正向力
3
1
2 4
5
8 7 6
時間與正向力圖
十七、正向力與位移圖
7
加上負號
2 3 1
5
雙擊選擇
6 4
單擊選擇
8
正向力與位移圖
十八、結論
Item Normal Force Permanent Set
Simulation Result 0.745N 0.191mm
七、定義裝配(Assembly)
1 2 3
同時選中兩個
4
八、定義裝配位置
1
2
3
2
1
1和2步是點選兩個點
4
點擊中鍵兩下
3
1
5
點選黃點
2
點選面
4
點選RP點
3
6
點擊中鍵或點OK
九、設置Set點
1
5 2 3
點選RP點
4 6
十、定義載荷分析步(Step)
基于ABAQUS的冰箱门铰链有限元分析
基于ABAQUS的冰箱门铰链有限元分析作者:陈燕来源:《价值工程》2013年第16期摘要:本文以三开门冰箱门铰链为研究对象,应用Abaqus软件来分析门铰链在承受一定的门体自重的情况下,门铰链强度是否满足使用要求及门铰链的变形量大小,以防止铰链结构设计及材料选择不合理,造成冰箱门下沉较大,门关不严影响冰箱使用等问题。
在冰箱的产品设计阶段,应用有限元分析,可以提高结构设计的可靠性,缩短产品的开发周期。
关键词:有限元;门铰链;Abaqus/Standard中图分类号:V229+.4 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)16-0047-020 引言冰箱门铰链是冰箱的非常重要的零部件,其结构设计合理性与否直接关系到冰箱门是否下沉严重,冰箱门是否严实等问题。
本文主要讨论三开门冰箱门铰链强度及变形量大小校核问题。
三开门冰箱三维图如图1所示,上中下三个门通过四个铰链连接在冰箱主体上,其中中间两个铰链结构相同。
上铰链、中铰链、下铰链均通过三个M5的螺钉与冰箱固定。
三个门铰链在UG中完成结构设计后,用通用有限元软件Abaqus来进行结构分析,判断其设计的合理性。
Abaqus作为世界领先的有限元工程模拟软件,具有强大的分析功能。
Abaqus/Standard通用分析模块则可以求解广泛领域的线性和非线性问题。
本文即应用Abaqus/Standard隐式求解算法对于冰箱门铰链在一定的门体自重的情况下进行有限元分析与计算。
1 仿真分析模型的简化有限元分析的前提条件是要对实际模型进行简化处理,建立仿真分析模型。
由于Abaqus/CAE的Part模块实体建模功能不是很强大,所有的三维建模工作在UG软件中完成,再将简化的实体模型,再转化为STP格式后导入到Abaqus/CAE中。
由于只考察门铰链结构设计可靠性,现将门和冰箱模型做了简化,冰箱用一长方体模型代替,三个门的重量集中于门的几何中心位置,门用质点替代,质点与四个铰链耦合连接。
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算例二铰链一、创建部件1、进入部件模块。
点击创建部件。
命名为Hinge-part,其他的选项选择如右下图所示。
点击“继续”,进入绘图区。
2、点击,在绘图区绘一个矩形。
再点击,将尺寸改为0.04*0.04。
单击鼠标中键。
3、在弹出的对话框中输入0.04作为拉伸深度。
点击”确定”。
4、点击创建拉伸实体,点击六面体的一个面,以及右侧的边。
进入到绘图区域。
5、如下图那样利用创建三条线段。
利用将两条横线都改为0.02mm长。
6、选择,做出半圆。
7、点击,以半圆的圆心为圆心,做圆。
8、点击为圆标注尺寸。
输入新尺寸0.01。
9、在弹出的对话框里输入拉伸深度为0.02,拉伸方向:翻转。
点击“确定”。
10、在模型树的部件里,选择圆孔部件。
右击,编辑。
将内孔直径改为0.012.。
确定。
创建润滑孔1、进入草图模块。
创建名为hole的草图。
如右图所示。
单击“继续”。
2、单击做一个直径为0.012的圆。
单击鼠标中键。
进入部件模块。
3、选择主菜单栏的工具→基准。
对话框选择格式如下图所示。
选择半圆形边。
参数设为0.25。
单击中键,点就建好了。
软件提示选择一个轴。
那么,我们就创建一个基准轴。
如上图右侧所示。
选择刚刚建好的那一点以及圆孔的中心,过这两点创建一个轴。
再在基准处点击如下图所示,选择刚刚建好的点和轴,那么面也就建好了。
4、点击,视图左下角的显示区显示,选择上一步中创建的基准面,再选一个边。
如图所示。
进入绘图区。
6、导入之前绘制的小润滑孔hole。
利用将孔移植所需位置。
单击中键。
选择正确的翻转方向。
对话框按右下图设置。
确定。
7、将部件的名称改成hinge-hole,并复制一个命名为hinge-solid。
将hinge-solid的模型树张开,删除其下的特征,即该部件不带孔。
8、创建第三个部件:刚体销。
点击创建部件按钮,命名为pin,解析刚体,旋转壳。
具体见下图所示。
单击“继续”,在出现的旋转轴右侧画一条垂直向下的直线。
用将该直线的长度改为0.06,与旋转轴的距离为0.012,点击确定,界面出现旋转之后的销。
9、由于,刚体需要有一个参考点,故需要建一个参考点。
选择主菜单的工具→参考点,选择销上的一点。
如又上图所示。
10、点击保存按钮,命名为hinge。
二、材料和装配进入属性模块。
1、点击创建材料按钮,命名为steel,杨氏模量取为209e9,泊松比为0.3。
点击确定。
2、创建截面。
点击,在弹出的对话框里设置为如下图所示。
点击继续,点击确定。
3、给部件赋予材料。
将部件调至,点击,选中部件,单击中键,该部件已附上材料。
类似的给部件赋予材料。
对于刚体部件pin,由于是刚体,故不需要赋予材料。
三、装配进入装配模块。
1、创建实例。
点击创建实例按钮,按照下图依次选择,注意:在创建实体部件时要选择上对话框底部的偏移,以免两个部件重叠在一起。
2、由于创建的实体有基准,比较麻烦。
可以隐藏起来。
选择主菜单的视图→装配件显示选项→基准,将基准隐藏。
如下图所示。
隐藏后的如右下图所示。
3、将它们进行约束。
选择主菜单的约束→面对面,提示区显示,依次选择移动的面(大红色)和固定的面,将方向调至下图所示。
点击确定。
在提示区输入数值0.04。
单击中键。
4、单击,将销创建实例。
点击主菜单的约束→同轴,选择移动圆柱(大红色)和固定圆柱,点击翻转,结果如下图所示。
确定。
约束后的如右下图所示。
5、从右上图可以看出,两个部件位置还没确定好。
选择主菜单的约束→共边,依次选择移动的边(大红色)和固定的边,确定。
效果如右下图。
6、现在要将销装上。
选择主菜单的约束→共轴,选择销为移动的圆柱面,铰链的中心为固定的圆柱面,如左下图,点击提示区的确定,显示的效果如右下图所示。
7、销虽然装进去了,但是位置并不准确,需要使它在铰链两端留出的长度一致。
需要计算长度。
点击进行查询,旋转部件以选择两点,两点如右下角所示。
在底部显示出两点的位置及他们间的距离,0.03。
则需要将销向里移动0.02。
使两端露出的均为0.01。
8、点击工具区的进行移动,选择销为要移动的实例,单击中键,在提示区始点为原点,终点为(0,0,0.02),做好的实例如下图所示,检查没问题之后就可以点击确定,完成部件的装配。
9、转配完成之后,点击保存按钮,命名为hinge-assemble。
四、设置分析步1、点击工具区的,有两个分析步。
(1)contact分析步,一般静力学的。
点击继续,对话框的基本信息描述为:estabilish contact。
点击确定。
(2)load 分析步,一般静力学。
点击继续,基本信息描述为:apply load。
初始增量步改为0.1,点击确定。
2、建立输出集。
选择主菜单的工具→集→管理器,创建集。
(1)命名为ndisp-output,选择一些顶点。
如下图所示。
点击中键,完成该步骤。
(2)命名为fixed-face-output,选择固定面,如右上图所示。
点击中键,完成该步骤。
(3)要创建集hole-output。
先将其他部件隐藏起来,以便于选择孔的内边。
点击创建显示组按钮,选择部件实体,选择hinge-hole,点击替换按钮,视图区即只显示出hinge-hole部件。
此时,在集管理区里创建hole-output的集,选择内孔,如下图所示。
点击中键。
完成该步骤。
再按照前面方法将其他所有部件都显示出来。
4、点击场输出管理器,修改场输出的量。
在管理器里,点击编辑,修改你所想要输出的变量。
(本例在应变一栏里,不输出PE\PEEQ\PEMAG,且不输出力),单击确定。
然后还可以类似的编辑历程输出。
5、在历程输出里面,可以输出刚建立的集,不选择能量,其他修改为下图a所示。
点击确定。
再创建第二个历程输出,在contact分析步里,选择的集及设置如下图b所示。
再创建第三个历程输出,在contact分析步里,选择的集及设置如下图c所示。
确定。
图a图b图c6、创建监控集。
点击主菜单的工具→集→创建,命名为montior,选择如下的点,完成。
点击工具栏的输出→自由度监控器,对话框设置为下图所示。
点击编辑,选上刚刚创建好的集,确定。
则这个监控就建好了。
五、建立接触1、进入相互作用模块。
选择工具→表面,建立一些表面。
(1)销。
创建,命名为Surf-pin,选择销,,选择棕色。
(2)创建Surf-prege-hole,选择主菜单的视图→装配件显示选项→实例,将其他两个不用的部件隐藏起来,点击应用。
选择右下图的面。
单击中键。
(3)创建surf-inside-hole,选择下图所示的面,单击中键。
(4)选择主菜单的视图→装配件显示选项→实例,留下hinge-solid-1,将其他两个不用的部件隐藏起来,点击应用。
创建Surf-prege,选择面,左下角示。
(5)创建surf-inside,选择右上角所示的面。
中键确定。
将所有的模型显示出来,以建立接触。
2、建立接触属性。
点击,命名为nofric,点击继续,默认设置不改变,点击确定。
3、点击创建相互作用,(1)命名为hole-solid,如下图所示。
点击继续,选择主面为Surf-prege-hole,从面为Surf-prege。
有限滑移、点面接触、点击确定。
(2)创建命名为pin-hole,面面接触,选择Surf-pin为主面,surf-inside-hole为从面。
继续,保持默认值,确定。
(3)创建命名为pin-solid,,面面接触,选择Surf-pin为主面,surf-inside为从面,单击继续,保持默认值,确定。
六、建立载荷1、建立边界条件。
(1)点击,命名为fixed,继续,选择带孔部件的端面,边界条件设为:完全固定。
如右下图所示。
(2)给销定义边界条件。
命名为noslip,点击继续,选择销上的参考点RP,点击中键,选中所有的坐标约束。
确定。
进入边界条件管理器,在noslip的load分析步里,对条件进行编辑。
释放U1、UR2这两个自由度。
点击确定。
(3)定义第三个边界条件。
命名为constrain,选择右下角的点。
单击中键。
选择U1、U2、U3三个方向。
和(2)一样,在该边界条件的load分析步里释放x方向的自由度,即U1。
2、创建载荷点击,命名为pressure,其他见下图。
继续,输入力的大小-1e6(负值表示此力为拉力),确定。
七划分网格1、进入网格模块。
在模型树中选中三个部件,右键,选中“设为独立”,显示区的部件即显示出能划分的部件。
如下图所示。
如下图所示。
下面用两种方法对装配件进行划分。
A、用剖分法。
选择主菜单兰的工具→分区(partition),在对话框选择如右上角。
(1)选择的延伸面如左下角所示。
点击提示区的“创建分区”,即该部分已经分区好了。
(2)将带孔部件的的剩下部分剖分。
对话框里选择如左下角图所示。
选择要拆分的元素,单击鼠标中键,提示区显示,选择“一点及法线”,选择的点及法线如右中图所示。
单击中键。
结果如右下图所示。
(3)对实体部件进行剖分。
创建分区对话框如下图所示。
选择要剖分的元素,单击中键,选择延伸面,如下图所示。
点击中键,剖分完成,如图所示。
(4)点击,控制网格属性。
全设为默认值。
确定。
(5)点击,指派单元类型。
框选所有区域,在弹出的对话框保持默认的选项不变。
点击确定。
(6)点击为部件分布种子。
框选所有区域,尺寸设置为0.004,点击应用可以看到种子的分布。
单击中键。
(7)划分网格。
点击,分别选择两个部件。
B、用四面体划分网格。
用四面体时不需要进行剖分,直接框选所有部件,对整体进行控制属性、指派类型、划分网格即可。
类似上一种方法,此处就不介绍了。
八、作业管理1、进入作业模块。
点击创建作业,如下图。
点击继续,保持默认值不变,点击确定。
2、进入作业管理器,提交作业。
待分析完成后,点击“结果”,界面直接进入可视化模块了,即可进行一系列的后处理分析。
九、后处理1、显示未变形图、变形图、变形云图及两个云图叠加。
2、显示动画点击、或者分别显示出动画(缩放系数、时间历程、谐振)过程。
其中,点击显示区右上角的按钮可以控制显示出不同缩放系数的云图,过程如下所示:点击动画旁边的动画选项按钮,可以对动画的模式进行设置。
3、输出后处理。
(1)场输出。
点击→查询值(value),在弹出的对话框里选择所要查询对象的哪些方面。
再在视图区点击所要查询的对象,则在对话框里出现查询值。
该查询值还可以写入文件。
如下图所示。
查询后,可以直接退出查询。
(2)历程输出。
在结果模型树里面的输出数据库里可以找到所需要的历程输出。
(本例选择输出节点位移的情况)。
选择查看节点10的U2方向的位移,左键双击,界面显示出x-y的图,可以对这个图进行操作。
(3)在该图上进行双击。
出现“图表选项”对话框,可以对里面的选项进行设置,设置好后,点击关闭。