Abaqus作习题讲解3

话框，输入边界条件名称 BC-bottom，分析步选择 Step-1,边界条件类型 选择 Mechanianl：Displacement/Rotation，单击 Continue 按钮，选择 Y 坐标为 0 的边，即筒体底部的横边，单击提示区中的 Done 按钮，进入 Edit Boundary Condition 对话框，选中 U2 前面的复选框，并接受其默认 值 0，其他均为默认单击 Ok 完成对筒体底部边界条件的施加。 12.单击工具箱中 （Create Boundary Condition） ， 在弹出的 Create
Abaqus 使用例题讲解（三）
1.打开 Abaqus CAE，执行 ModelRenameModel-1 命令， 修改模型 名称为 Pressure-vessel。 2.双击模型树中的 （Create Part）,
在弹出的对话框中 Modeling Space 栏选择 Axisymmetric。Type 栏选择 Deformable，Base Feature 栏选择 Shell， Approximate Size 输入 4，然后单击 Continue,进入草图环境。 3.单击 （Create Lines） ，依次输入点坐标值“0.775,1.2” “0.775，0” （Create Isolated Point） ，在提示
“0.875,0” “0.875,1.2” ；单击工具箱中
区依次输入坐标“0.8,1.2” “0.848,1.2” “0.0,2.0” “0.0,2.048，,0.0,1.2” ，单 击鼠标中键，单击工具箱中的 （Create Arc：Center and 2 Endpoints） ，
选择点（0.0,1.2）为圆心，以（0.0,2.0）为起点、 （0.8,1.2）为终点做圆弧； 选择点（0.0,1.2）为圆心，以（0.0,2.048）为起点、 （0.848,1.2）为终点做 圆弧。 4.单击工具箱中 ，使用 Shift
单击 Continue 按钮，进入 Esit Section 对话框，确认材料为 Steel，单击 OK，完成对截面 Section-1 的定义。
（对于轴对称模型平面问题，其截面属性（Section）应该是 Solid（实体） ，而不是 Shell（壳） ） 。 7.单击工具箱中的 （Assign Sesction） ，在图形窗口框中选取整个模型，单击鼠标中键，单击提示
Boundary Condition 对话框中输入边界名称 BC-Xsymm，分析步选择 Step-1，边缘条件选择 Mechanical：Symmetry/Antisymmetry/Encastre， 单击 Continue，选择 X 坐标为 0 的竖直边，单击提示框中的 Done 按钮 进入 Edit Boundary Condition，选中 XSYMM（U1=UR2=UR3）前面的单选按钮，单击 Ok，完成对筒体竖直 边边界条件的施加。 13.单击工具箱中的 （Create Load）在弹
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区中的 Done 按钮，弹出 Edit Section Assignment 对话框，确认 Section 选择的是 Section-1，单击 OK 确定， 将截面属性赋予整个模型。 8.单击模型树中 Assembly 前面的“+” ，展开模型树中的 Assembly 项，双击下面的 弹出 Create Instance 对话框，选中 Part-1，单击 OK 确定创建部件 Part-1 的实例。 9.双击模型树中 Assembly 前 Step(1),弹出 Create Step 对话框， 接受默认的设置， 即通用静态分析步， 单击 Continue 按钮，进入 Edit Step,在 Description 后面输入对分析步的描述：Apply pressure on the inside surface，其他接受默认设置，单击 OK，完成静态分析步的定义。 10. 根据需要修改输出要求：在创建一个分析步后，该软件会自动创建默认的场变量和历史变量的输 出要求。单击工具栏中 Output，分别更改 Field Output Requests 和 History Output Requests 下的 Manager， 单击 Create 进行修改。 11.双击模型树中的 BCs（0） ，弹出 Create Boundary Condition 对 （Instance (0)） ，
Manager） ，点击弹出的对话 框下部的 Create，在新的对 话框 Create Job 中定义作业 名称为 Pressure-vessel， 单击 Continue， 进入 Edit Job 对话 框，输入作业描述 Description： Static analysis of a pressure vessel，其他为默 认设置，单击 OK，在 Job Manager 中出现作业 Pressure-vessel，单击对话框 右部的 Write Input 可以输出 与作业同名的.inp 文件，单 击 Submit 提交作业， 进行计 算；单击 Monitor 弹出 Link Monitors 对话框， 可以对作业运行 情况进行监视。 18.执行 PlotContoursOn Both Shapes， 显示模型变形前后的 云图。 19.执行 OpinionsCommon， 在弹出的 Common Plot Opinions 对 话框，切换到 Basic 选项卡，选中 Deformation Scale Factor 栏中，默 认的时 Auto-compute， 即程序自动 选择变形放大系数，本例默认为放大 385.206 倍的结果。选择 Uniform 前面的单选按钮，在出现的 Value 后面自定义均匀放大系数为 150，单击 Apply 按钮即可；也可通过 Nonuniform 分别定义 X、Y、Z 方向的放 大系数。 20.执行 ReportField Output，在弹出的 Report Field Output 对话框输出变量 Output Variable 栏中 Position 下选择 Unique Nodal 然后在下拉列表中选择 U: Spatial displacement 下面的 U1，单击 Apply 按钮，
15.单击工具箱中 （Mash Part） ，单击提示区 OK to mesh the part 后面的 Yes 完成网格划分。 16.在工具箱中单击 （Assign Element Type） ，在 弹出的 Element Type 对话框 中选择线性隐式四边形单元 CAX4R,单击 Ok 完成单元类 型的选择,保存模型。 17.在环境栏 Module 后 面选择 Job，进入该模块后， 单击工具箱中的 （Job
键，选中上一步创建的五个点并删除, 单击 （Create Lines） ，连接两弧左
上部的端点；继续使用该命令创建过 “0.0,1.295” “1.0,1.295”两点的线段 （该选段与两弧相交） ， 将左侧交点与 点（0.775,1.2）连接，右侧交点与点 （0.875,1.2）连接，然后使用 （Auto Trim）删除多余部 分。单击 Done，完成轴对称模 型并保存。 5.双击模型树中的 Materials（0） ，在弹出的 Edit Material 对话框中，输入材料 名称 Steel，执行 Material ElastictyElastic，在对话框 底部出现的 Data 栏中 Young ’s Module 为 2.0e11，Piosson’s Ratio 为 0.3， 单击 OK,完成对材 料 steel 的定义。 6.单击工具箱中 （Create Sesction） ， 弹出 Create Sesstion 对话框， 选择截面类型 Solid： Honogeneous，
出的对话框中定义载荷名称为 Load-Pressure，分 析步选择 Step-1，载荷类型选择 Mechanical： Pressure，单击 Continue，选择尚未确定的左侧的 三条边， 单击提示区中的 Done 按钮进入 Edit Load 对话框，输入 Magnitude:16e6,单击 Ok 完成内压 施加。 14. 在环境栏 Module 中选择 Mesh，Object 选择 Part 选项。执行 SeedEdge By Number， 在图形窗口选择底部横边和 X 坐标为 0 的竖直 边，单击提示区中的 Done 按钮，在 basic 选项 卡中选择 By Number：Number of elements，输 入种子数 5， 在 Constrains 选项卡中选择 Do not allow the number of elements to change，单击 Ok 完成设置。 同样方法设置内侧圆弧、 线段种 子数依次为 30、8、30。
显示 X 方向的变形，选择 U2，单击 Apply 按钮，显示 Y 方向的变 形。 21.在弹出的 Report Field Output 对话框输出变量 Output Variable 栏中选择 S Stress components at integration pionts （积分点 出的应力变量） ，Invariant（不变量）中分别选择 Max.In-Plane Principal、 Min. In-Plane Principal， 在 Component 栏中分别选择 S22、 S12。 22.执行 ToolsPathCreate 命令，输入路径名称 Path-Circle， 路径类型选择 Circular， 单击 Continue 按钮， 在弹出的 Edit Circular Path 对话框中， Path Type 接受默认值 Circumferental path，Circular Defination 栏中选择 3 points arc，调整 Number of segments 为 50， Start angle 输入 0.0，End angle 输入 84.0，然后单击对话框中的 Select from Viewport 按钮，在图形窗口中选择内圆弧的两个端点 及中间一点，定义路径后单击 Ok 完成一个圆弧 Path-Circular 的定 义。 23.执行 ToolsXY DataCreate 命令，在弹出的对话框中，Source 选择 Path,单击 Continue 按钮，弹出 XY Data From Path 对话框，接受默认设置，即路径为 Path-Circular，模型为变形后的模型，X 轴表示实际的 距离， 显示 Frame=1 时， 即 Step-1 结束时的 Mises 应力， 单击 Plot 按钮， 显示路径 Patth-Circular 上的 Mises 应力曲线。 24.单击 Save As 按钮，在弹出的 Save XY Data As 对话框，输入要保存的曲线名称 Mises 即可完成保存； 单击 XY Data From Path 对话框中的 Field Output，在弹出的对话框中输入变量选择 U Spatial displacement at nodes,Invariant 栏中选择 Magnitude，单击 Apply 按钮，再单击 XY Data From Path 对话框中的 Plot 按钮，绘 制路径 Path-Circular 上的变形量曲线如图。 ； 用同样方法绘制该路径 X、 Y 两个方向上的变形量曲线 U1、 U2。 25.单击工具箱中的（Plot Contours on Defromed Shape）,显示 Mises 的云图，执行 ViewODB Display Opitions 命令， 在弹出的对话框中切换到 Sweep/Extrude 选项卡， 在 General Sweep 栏中选中 Sweep elements 前面的复选框，并输入旋转角度为 0~180°，轴向份数输入 40，Abaqus 自动计算每个单元的角度 Angel 为 4.5°，单击 Apply 按钮，显示等效的三维模型。 王学兵 2012 年 4 月 11 日