ABAQUS培训4材料属性及装配
ABAQUS材料属性的设置
北京怡格明思工程技术有限公司
4.4 材料库
方便材料定义，材料库可以保 存Abaqus中有效的材料模型 可以为金属（弹性和塑性）、 橡胶（超弹性）等创建材料库 材料库能够在Abaqus/CAE创建， 也可以从第三方插件类似Granta Design 和Matereality导入数据 材料库中的材料可以添加到任 何的Abaqus/CAE模型 材料库可以在不同的用户之间 共享
因为专注， 所以卓越！
第四讲 ABAQUS材料属性的设置
主要内容
4.1 定义和分配材料属性 4.2 单位及坐标系 4.3 材料评估 4.4 材料库 4.5 表面(skin)和纵梁(Stringer)
北京怡格明思工程技术有限公司
4.1 定义和分配材料属性
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4.2 单位及坐标系
关于材料点方向（与每个单元的 材料或积分点相关的方向）
• • • • 影响输入：各项异性材料方向 影响输入：应力/应变输出方向 默认值取决于单元类型 实体单元使用全局的直角迪卡尔坐 标系 • 壳和薄膜单元使用全局迪卡尔坐标 系到表面的投影
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4.2 单位及坐标系
使用*ORIENTATION选 项指定局部材料坐标系 在大位移分析中，局部 材料坐标系的方向随着 材料一起旋转
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4.2 单位及坐标系
自由度
节点的基本求解变量 有效的节点自由度取决于单元类型 自由度以数字为标号
• • • • • • • • 1=x方向的平动自由度 2=y方向的平动自由度 3=z方向的平动自由度 4=x方向的转动自由度 5=y方向的转动自由度 6=z方向的转动自由度 ... 11=温度
Abaqus中的材料属性和装配件
第四讲
概述
• 定义并分配材料属性 • 材料评估 • 材料库 • 什么是装配件? • 定位部件实例 • 阵列 • 布尔操作 • 装配件集和表面 • 显示组 • 练习
Introduction to Abaqus/CAE
L1.2
定义并分配材料属性
定义并分配材料属性
L1.19
Introduction to Abaqus/CAE
什么是装配件?
• 例子：婴儿四轮车的装配件
车身的一个实例 轴的两个实例 轴支座的四个实例 把手的一个实例 轮子的四个实例
L1.20
当部件定义变化时，轮子的实例 自动更新
Introduction to Abaqus/CAE
定位部件实例
定位部件实例
• 在这些情况下， Abaqus/CAE允许用户将前 面定义的相对约束转化为绝 对约束 。
Parallel face constraint 1
fixed
Parallel face constraint 2
Parallel face constraint 3
fixed
movable fixed
movable
Edit Section Assignment dialog box
Introduction to Abaqus/CAE
L1.9
定义并分配材料属性
• 梁的视觉上的反馈 • 梁的建模是基于线特征；其横截面尺寸认为是截面属性。
Introduction to Abaqus/CAE
定义并分配材料属性
• 可以通过观察梁的外形改变梁截面属性的定义 • 很容易检测建模误差
Introduction to Abaqus/CAE
abaqus常用材料参数
abaqus常用材料参数
Abaqus是一个用于分析非线性物理系统的高性能软件套件，可用于准确模拟成型过程、强度与疲劳性能以及热-应力分离等复杂工程系统。
它可以精确模拟各种材料性能，并且需要利用适当的材料参数。
因此，为了使Abaqus软件套件可用于工程设计，让我们来看看如何设置Abaqus中常用的材料参数。
首先，需要设置材料参数，主要有静弹性、泊松比、杨氏模量以及弹性模量等参数，具体而言，静弹性参数决定了材料在有限变形或者微弱变形条件下的弹性反应；泊松比参数是表示材料在加载时在极限变形状态下的膨胀比率；杨氏模量表示材料的刚性程度；弹性模量参数主要表示材料的密度及抗弯刚度。
其次，在设置材料参数时，需要根据实际情况设置参数的大小，一般是根据材料的性能或者根据实验测试结果得到的。
同时，还可以根据Abaqus软件提供的参考值来设置。
再次，当材料参数设置完成之后，还需要利用Abaqus软件来进行多次仿真，以确认设置的参数是否合适，而且仿真结果也要尽可能与实验结果一致。
最后，Abaqus软件也提供了一个可视化的功能，它可以显示模型的变形状态和应力、应变分布情况，从而使用户可以根据变形状态及应力、应变得出精确的结论，确保建模是准确的。
总之，Abaqus软件提供了一系列用于分析不同工程系统的强大功能，使用Abaqus时，需要设置正确的材料参数，并且要通过多次
仿真来调整参数，以确保模型的精确性，最终可以得到满意的仿真结果。
Abaqus仿真经典教程(通用版)
Create Solid
Create Solid的方法依次为：Extrude、Revolve、Sweep和Loft。
现以Extrude为例说明如何Create Solid： 1、选择草绘平面
2、为草绘平面定向
3、草绘截面
4、设置拉伸深度及拉伸方向等
Introduction to ABAQUS/CAE
Copyright 2006 ABAQUS, Inc.
Mesh Controls
体网格控制
三维模型单元形状： Hex
仅包含六面体单元
Hex-dominated
六面体单元为主，楔形单 元为辅
Tet
仅ห้องสมุดไป่ตู้含四面体单元
Wedge
仅包含楔形单元
Introduction to ABAQUS/CAE
网格控制
网格密度 基准点、线、面及坐标系等 拓扑修改等，辅助网格划分
网格划分
网格质量检查
Introduction to ABAQUS/CAE
Copyright 2006 ABAQUS, Inc.
Partition Cell
Define Cutting Plane
定义切割平面的方法： 一点一法线 三点 一点一边（点要在边上，该边垂直于定义的切割平面）
Type
建模方式：拉伸、旋转、扫略
截面的大致尺寸，便于建模
Introduction to ABAQUS/CAE
Copyright 2006 ABAQUS, Inc.
创建新Part之刚性地面1
Name
rigid-floor
Modeling Space
ABAQUS常用材料性质参数
常用材料性质参数材料的性质与制造工艺、化学成份、内部缺陷、使用温度、受载历史、服役时间、试件尺寸等因素有关。
本附录给出的材料性能参数只是典型范围值。
用于实际工程分析或工程设计时，请咨询材料制造商或供应商。
除非特别说明，本附录给出的弹性模量、屈服强度均指拉伸时的值。
表1 材料的弹性模量、泊松比、密度和热膨胀系数材料名称弹性模量EGPa泊松比ν密度ρkg/m3热膨胀系数α10-6/℃铝合金 70－79 0.33 2600-2800 23 黄铜96-110 0.34 8400-8600 19.1-21.2 青铜96-120 0.34 8200-8800 18-21 铸铁83-170 0.2-0.3 7000-7400 9.9-12混凝土(压)普通增强轻质17-31 0.1-0.2230024001100-18007-14铜及其合金110-120 0.33-0.36 8900 16.6-17.6 玻璃48-83 0.17-0.272400-2800 5-11 镁合金41-45 0.35 1760-183026.1-28.8镍合金(蒙乃尔铜) 170 0.32 8800 14 镍210 0.31 8800 13 塑料尼龙聚乙烯2.1-3.40.7-1.40.40.4880-1100960-140070-140140-290岩石(压)花岗岩、大理石、石英石石灰石、沙石40-10020-700.2-0.30.2-0.32600-29002000-29005-9橡胶0.0007-0.004 0.45-0.5 960-1300 130-200 沙、土壤、砂砾1200-2200 钢高强钢不锈钢结构钢190-2100.27-0.30785010-18141712钛合金100-120 0.334500 8.1-11 钨340-380 0.2 1900 4.3 木材(弯曲)杉木橡木松木11-1311-1211-14480-560640-720560-640表2 材料的力学性能材料名称/牌号屈服强度sσMPa抗拉强度bσMPa伸长率5δ%备注铝合金LY12 35-500274100-5504121-4519 硬铝黄铜70-550 200-620 4-60 青铜82-690 200-830 5-60铸铁(拉伸) HT150HT250 120-290 69-4801502500-1铸铁(压缩) 340-1400混凝土(压缩) 10-70铜及其合金55-760 230-830 4-50玻璃平板玻璃玻璃纤维30-1000707000-20000镁合金80-280 140-340 2-20 镍合金(蒙乃尔铜) 170-1100 450-1200 2-50 镍100-620 310-760 2-50 塑料尼龙聚乙烯40-807-2820-10015-300岩石(压缩)花岗岩、大理石、石英石石灰石、沙石50-280 20-200橡胶1-7 7-20 100-800 普通碳素钢Q215 Q235 Q255 Q275 215235255275335~450375~500410~550490~63026~3121~2619~2415~20旧牌号A2旧牌号A3旧牌号A4旧牌号A5优质碳素钢25 35 45 55 2753153553804505306006452320161325号钢35号钢45号钢55号钢低合金钢15MnV 16Mn 390345530510182115锰钒16锰合金钢20Cr 40Cr 54078583598010920铬40铬30CrMnSi 88510801030铬锰硅铸钢ZG200-400 ZG270-500 2002704005002518钢线280-1000 550-1400 5-40钛合金760-1000 900-1200 10 钨 1400-40000-4 木材(弯曲)杉木橡木松木30-5030-4030-5040-7030-5040-70。
Abaqus常用材料参数设置
Abaqus常用材料参数设置在ABAQUS中的材料库允许模拟绝大多数的工程材料，包括金属、塑料、橡胶、泡沫材料、复合材料、颗粒状土壤、岩石、以及混凝土和钢筋混凝土。
广泛的材料库包含几乎所有的ABAQUS材料模型，数据可以直接输入，可以从文件中读取，也可以从材料库中导入。
三种最常用的材料模型：线弹性、金属塑性和橡胶弹性。
1.延性金属的塑性许多金属在小应变时表现出近似线弹性的性质，材料刚度是一个常数，即杨氏或弹性模型。
2.线弹性材料模型：只有在小的弹性应变时是有效的（一般不超过5%）；可以是各向同性、正交各向异性或者完全各向异性；可以具有依赖与温度或者其他场变量的属性；如果是正交各向异性或者完全各向异性，则需要采用局部坐标来定义材料。
在ABAQUS/CAE中定义线弹性：在高应力（应变）的情况下，金属开始具有非线性、非弹性的行为，称其为塑性。
在ABAQUS/CAE中定义塑性在ABAQUS中定义塑性数据时，必须采用真实应力和真实应变。
而通常由实验得到的数据常常是以名义应力和名义应变的值给出。
在这种情况下，必须将塑性材料的数据从名义应力/应变值转化为真实应力/应变值。
经转化，最后得到真实应力和名义应力和名义应变之间的关系：ABAQUS会在提供的数据点之间进行线性差值（或者，在ABAQUS/Explicit中采用规则化数据）得到材料响应，并假设在输入数据定义范围之外的响应为常数。
3.超弹性（Hyperelasticity）典型的橡胶材料的应力-应变行为是高度的非线性，如图所示。
这种材料行为称为超弹性，超弹性材料的变形在大应变时（通常超过100%）仍然保持为弹性。
ABAQUS在模拟超弹性的时候，做出如下的假设：材料行为时弹性；材料行为时各向同性；模拟将考虑几何非线性；另外，ABAQUS/Standard默认材料是不可压缩的。
ABAQUS/Explicit假设材料是接近不可压缩的（默认的泊松比是0.475）。
弹性泡沫是另一类高度非线性的弹性材料。
Abaqus Digimat培训
Abaqus培训1.Abaqus概述：Abaqus是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决的问题的范围从相对简单的线形分析到许多复杂的非线形问题。
2.CAE基础介绍：CAE指用计算机求解分析复杂工程和产品的结构力学性能，以及优化结构性能等。
CAE软件可作静态结构分析，动态结构分析，研究线形、非线形问题，分析结构（固体）、流体、电磁等。
3.Abaqus界面介绍：①几何建模Part②划分网格Mesh③特性设置Property④建立装配体Assembly⑤定义分析步Step⑥相互作用Interaction⑦载荷边界Load⑧提交运算Job⑨后处理Visualization4.Abaqus基本操作：旋转模型: Ctrl+Alt+鼠标左键平移模型: Ctrl+Alt+鼠标中键缩放模型: Ctrl+Alt+鼠标右键4.静力学分析练习：①导入几何模型bsd_asm.stp②进入部件平台，将原复杂模型切割成若干个简单Cell。
③进行网格划分④定义材料属性，定义截面属性，分配截面属性。
⑤导入装配体模块，利用旋转、平移、约束命令调整装配位置。
⑥建立分析步⑦进入Interaction模块，建立Tie约束。
⑧进入Load模块，选择固定端，建立边界条件（固定）。
施加重力载荷。
⑨进入Job管理器，提交运算，打开监控截面进行实时监控。
⑩运算完成后，输出应力云图和位移云图。
得到结果数据。
5.静力分析例子1-方形板按压测试加载；①建立Part-1部件，绘制300x200平板模型（可变形、壳、平面）②建立Part-2部件，绘制草图、利用旋转命令绘制直径30mm 的离散刚性探头。
创建参考点。
③定义材料属性，创建截面属性，分配截面属性。
④导入装配体，调整探头与平板的位置。
⑤建立分析步⑥相互作用模块中，建立接触约束，法向行为和切向行为均采取默认值。
选择刚性体作为主面，平板作为从面。
⑦载荷模块中，选择两侧边创建边界条件，完全固定，限制六个方向自由度。
ABAQUS材料属性的设置
ABAQUS材料属性的设置在ABAQUS中，可以通过多种方式来设置材料属性。
以下是一些常用的方法：1.材料数据库：ABAQUS提供了广泛的材料数据库，可以根据实际需要选择合适的材料属性。
在创建材料时，可以从材料数据库中选择合适的材料，并对其进行进一步的参数设置。
对于常见的材料，如钢、铝等，往往可以直接在材料数据库中找到相应的材料属性，无需手动设置。
2.材料属性卡：材料属性卡是ABAQUS中设置材料属性的一种常用方式。
可以在草图模式下，通过定义材料属性卡的方式来设置材料属性。
材料属性卡中包含了各种材料参数，如弹性模量、泊松比、屈服强度等。
可以通过手动输入或者使用预定义的表达式来设置这些参数。
材料属性卡在创建材料时非常灵活且可控，适用于不同类型的材料，但需要根据实际情况自行确定材料属性。
3.UMAT子程序：对于一些特殊的材料，无法通过材料数据库或材料属性卡来准确描述其行为时，可以使用UMAT（用户定义的材料）子程序来定义材料属性。
UMAT子程序是一种Fortran或C语言编写的子程序，在ABAQUS中用于描述材料的本构关系。
通过编写UMAT子程序，可以根据实验数据或经验公式来定义材料的应力-应变关系。
但编写UMAT子程序需要一定的编程知识和经验，并需要进行验证和调试。
4.材料变异：材料变异是指通过随机生成的材料性质来定义材料的不确定性。
在ABAQUS中，可以使用随机变量来定义材料属性，并通过概率分布函数来描述其概率分布。
通过变异分析，可以在结构分析的过程中考虑到材料属性的不确定性，从而更准确地评估结构的可靠性。
以上是ABAQUS中设置材料属性的几种常用方法。
根据实际需要，可以选择合适的方式来设置材料属性，以实现对结构行为的准确分析和预测。
需要注意的是，在设置材料属性时要根据实际情况进行合理的假设和参数化，确保结果的准确性和可靠性。
材料属性—ABAQUS
一、混凝土-土摩擦系数
二、钢材
弹性模量的符号为E，单位为GPa，钢材的弹性模量约为210GPa，
密度
工业应用：
灰口铸铁： 6.6~7.4g/cm^3;
白口铸铁：7.4~7.7g/cm^3；
铸钢：7.8g/cm^3;
工业纯铁：7.87g/cm^3；
普通碳素钢：7.85g/cm^3；
优质碳素钢：7.85g/cm^3
二、混凝土
混凝土结构设计规范GB50010-2002第4.1.5条。
C30混凝土受压和受拉时的弹性模量为：3.00X（10）^4 N/mm2，即30KN/mm2.
普通混凝土的密度是25kN/m3，也就是2500kg/m3
这要从混凝土的分类说起
重混凝土密度大于2800千克每立方米
普通混凝土2000到2800千克每立方米
轻质混凝土密度小于1950千克每立方米
一般工程中设计混凝土在2350到2450之间可以取2400
三、桩负摩阻力系数
四、粗砂
密实的粗砂压缩模量一般11-13mpa。
其弹性模量应更大。
五、桩土摩擦系数
一般在土体摩擦角比较小的时候，可以用经验公式tan（0.6~0.75摩擦角），在摩擦角比较小的时候，计算摩擦系数误差不大，但是土体摩擦角比较大，用此公式，计算摩擦系数误差会比较。
六、侧压力系数
一般来说K=1-sina 粘土 K=0.95-sina 砂土
也可以K=u/1-u u为泊松比。
abaqus单元属性大总结材料
的网格来模拟弯曲变形或高应变梯度.
S4R 单元性能稳定,适用X 围很广
对于复合材料,为模拟剪切变形的影响,应使用适于厚壳的单元〔例如S4、S4R 、S3、S3R 、S8R 〕,并要注意检查截面是否保持平面.
对于几何非线性分析,在ABAQUS/Standard 中的小应变壳单元〔S4R5, S8R, S8R5, S8RT, S9R5, STRI3, 和 STRI65〕使用总体拉格朗日应变算法,应力应变可以相对于参考构型的材料方向改定.垫片单元是小应变小位移单元,默认情况下其应力应变值也是以初始参考构型定义的行为方向输出.对于有限膜应变单元〔所有的膜单元以与S3/S3R, S4, S4R, SAX,和 SAXA 单元〕和在ABAQUS/Explicit 中的小应变单元,其材料方向是随着曲面的平均刚性旋转运动而变以形成当前构型的材料方向.此时这些单元的应力应变如此是根据当前的参考构型中的材料方向给出的
.〔更详细地说明可以参考ABAQUS 相关手册〕.用户可以决定与*section print 和*section file 相关的局部坐标系统是固定不动还是随着曲面的平均刚性运动而旋转.。
Abaqus学习笔记
Abaqus学习笔记Abaqus 使用日记Abaqus 标准版共有“部件（part）”、“材料特性（propoterty）”、“装配（assemble）”、“计算步骤（step）”、“交互（interaction）”、“加载（load）”、“单元划分（mesh）”、“计算（job）”、“后处理（visualization）”、“草图（sketch）”十大模块组成。
建模方法：一个模型（model）通常由一个或几个部件（part）组成，部件又由一个或几个特征体（feature）组成，每一个部分至少有一个基本特征体（base feature），特征体可以是所创建的实体，如挤压体、切割挤压体、数据点、参考点、数据轴、数据平面、装配体的装配约束、装配体的实例等等。
1．首先建立部件（1）根据实际模型的尺寸决定部件的近似尺寸，进入绘图区。
绘图区根据所输入的近似尺寸决定网格的间距，间距大小可以在edit菜单sketcher options 选项里调整。
（2）在绘图区分别建立部件中的各个特征体，建立特征体的方法主要有挤压、旋转、平扫三种。
同一个模型中两个不同的部件可以有同名的特征体组成，也就是说不同部件中可以有同名的特征体，同名特征体可以相同也可以不同。
部件的特征体包括用各种方法建立的基本特征体、数据点（datum point）、数据轴（datum axis）、数据平面（datum plane）等等。
（3）编辑部件可以用部件管理器进行部件复制，重命名，删除等，部件中的特征体可以是直接建立的特征体，还可以间接手段建立，如首先建立一个数据点特征体，通过数据点建立数据轴特征体，然后建立数据平面特征体，再由此基础上建立某一特征体，最先建立的数据点特征体就是父特征体，依次往下分别为子特征体，删除或隐藏父特征体其下级所有子特征体都将被删除或隐藏。
特征体被删除后将不能够恢复，一个部件如果只包含一个特征体，删除特征体时部件也同时被删除。
Abaqus实例教程——材质特性处理
Abaqus实例教程——材质特性处理Workshop 5材質與剖⾯特性(補充之物理特性): 幫浦模型Introduction(前⾔)在這個練習中你將會使⽤到 ABAQUS/CAE 中的Property 模組來為幫浦組裝中的組件定義材質資料跟剖⾯特性(補充之物理特性)(section properties). 其中的襯墊將會使⽤襯墊的材質特性. 其餘的組件(幫浦外殼, 底蓋, 跟螺絲)則是假設為使⽤鋼材. Defining a linear elastic material and solid section properties(定w5-define and assign 義⼀個線彈性材質資料以及實體的剖⾯特性)遵照以下的說明完成鋼材的材質定義與剖⾯特性定義並將之指定給幫浦的相對應組件. 注意本模型中使⽤的單位是英制的in, lb, 跟 psi.1.從幫浦組裝模型所在的⽬錄中開啟⼀個新的 ABAQUS/CAE 執⾏程序.2.在Start Session 的對話框中選⽤Open Database開啟Pump.cae.3.在其模型樹中的Materials上快點兩下, 可以在pump_ribs模型中產⽣出⼀個新的材質資料.ABAQUS/CAE也會⾃動切換到Property 模組, 同時材質資料編輯器會彈出來.4.定義⼀個線彈性材質資料叫做Steel. 指定楊⽒係數(Young’s modulus)為30.E6psi 以及浦松⽐(Poisson’s ratio)為0.3.5.在其模型樹中的Sections上快點兩下, 產⽣⼀個新的均質,實體的剖⾯特性; 將此剖⾯特性命名為steelSection,它會使⽤剛才定義好的材質資料Steel.6.在模型樹中, 將零件 PUMP-1展開並點選其上的Section Assignments來將這個steelSection的剖⾯特性指定給整個幫浦外殼.7.同樣的, 指定steelSection的剖⾯特性給bolt 跟 cover組件.Defining the gasket material and section properties(定義襯墊材質資料及剖⾯特性)在 ABAQUS 中傳統的襯墊材質特性給定⽅法是利⽤⼀個襯墊受壓與其厚度⽅向上的厚度值之列表來表⽰.在 ABAQUS 中所使⽤的襯墊受壓與厚度值之關係這樣的襯墊材質特性建構⽅法可以模擬很複雜的襯墊⾏為, 包括⾮線性彈性⾏為, 永久塑性變形, 以及不同路徑之負載施加與負載解除. 這些⾏為資料通常是透過實驗來測定的.對於襯墊材質的⾏為特性之細節討論, 已經超越了這個課程的範圍. 為了你的便利(以及使這個分析更逼真) 該襯墊的特性已經以⼀個命令檔(script)將之定義好了, 你可以直接將之讀進ABAQUS/CAE 裡.1.從上⽅的下拉式功能表中, 選⽤File→Run Script 功能指令.然後Run Script對話框會出現.2.選⽤gasket_material.py(這是⼀個python檔案). 按下對話框中的OK按鈕.3.在模型樹中, 將pump_ribs模型中的Materials容器展開.注意其中Gasket材質資料已經被加⼊到模型資料庫中了.4.在這個Gasket材質資料上快點兩下進⼊Gasket材質資料的編輯器.5.查看⼀下這個襯墊的材質資料特性. 注意這個襯墊的材質資料特性中有薄膜彈性係數 12155 psi, 剪⼒勁度 6435 psi, 還有熱膨脹係數 1.67 E?5 /°F.6.從對話框中可⽤的Material Options列表中選取Gasket Thickness Behavior,注意襯墊的負載施加與負載解除曲線的表格中的內容(參閱圖 W5–1).Figure W5–1 Edit Material dialog box.你可以使⽤ ABAQUS/CAE 中的畫圖功能來畫出這⼀條負載施加與負載解除曲線. 這可能有助於幫助你了解這個材質的⾏為.7.打開其中的Loading標籤⾴. 在這個表格的欄位的上⽅標題欄位處按⼀下滑⿏右鍵, 然後從彈出來的選項列表中選取Create XY Data選項. 當Create XY Data對話框中提⽰你給予名字時為他取名loading.重複相同的動作再為負載解除製做⼀條曲線並為之取名unloading.8.按⼀下Cancel按鈕關閉Edit Material對話框不需要做任何變動.9.從⼯具列之下的Module列表中, 選⽤Visualization以進⼊該模組中⼯作.10.從上⽅的下拉式功能表中, 選⽤Tools→XY Data→Manager 功能指令.然後XY Data Manager視窗會出現.11.在其列出的列表中選取該兩條曲線 (使⽤shift 鍵), 然後按⼀下Plot按鈕. 你會看到在圖形區會畫出與下圖 W5–2 類似的曲線.Figure W5–2 Loading and unloading gasket behavior.12.按⼀下Dismiss按鈕結束掉此XY Data Manager視窗.13.在模型樹中的Sections上快點兩下快速的回到物理特性(Property)模組然後製作⼀個襯墊剖⾯特性.14.在Create Section對話框中, 選⽤Other種類Gasket類別. 將此剖⾯特性取名gasketSection (參考圖 W5–3) 然後按下Continue.Figure W5–3 Create Section and Edit Section dialog boxes. 15. 在 Edit Section 對話框中(看圖 W5–3), 選取 Gasket 材質資料其餘的選項都使⽤預設值就好.16. 將這個剖⾯特性 gasketSection 指定給 gasket 組件.17. 將整個模型資料存檔為 Pump.cae .。
ABAQUS应用培训-03 前处理2-材料属性定义和网格划分(Property, Meshing)
材料属性定义和网格划分
方
刚
2015年7月
2015/7/5
1
本次培训的主要内容
一． 工程中的有限元应用简介 二． ABAQUS的介绍 三． 前处理1（几何建模、材料定义与网格划分） 四． 前处理2（边界条件的定义）及有限元模拟 五． 后处理（结果读取及分析） 六． 结构静力学分析 七． 结构动力学分析 八． 热分析及热应力分析 九． 材料和几何非线性分析 一○．接触问题的处理和分析 一一．ABAQUS分析复杂案例剖析及实践动态及动力学分析
– 四条边的面区域
– 能够提高精度 – 能够用于
– 用波前法扫略划分的六面体或者六 面体为主网格 – 用波前法扫略划分自由四边形和四 边形为主单元 – 自由四面体或者三角形网格
映射网格可以间接的映射到区域， 并且在Abaqus/CAE中也支持
网格生成技术 • 映射(mapped)网格例子
自由四面体网格
退化的扫略网格
10
网格生成技术
• 扫略(sweep)网格 – 扫略区域能够划分成：
– 六面体网格 – 六面体为主网格 扫略路线: 直线
延展划分网格
– 楔形网格
– 广义扫略路线
扫略路线: 弧线
广义扫略路线：厚度方向
广义扫略路线：draft angle
旋转划分网格
网格生成技术
• 可以用扫略(sweep)网格来划分的区域需要满足： – 拓扑
8
网格生成技术
四边形网格
以四边形为主的网格
三角形网格
网格生成技术
– 对于三维区域使用自由分网技 术可用的单元形状包括： – 四面体—如果网格种子不 是太粗糙，利用四面体单 元可以为任意形状的几何 体划分单元。
Abaqus最全、最经典培训教程(中文版)
选择作为切割平面的基准面
Introduction to ABAQUS/CAE
Copyright 2006 ABAQUS, Inc.
Partition Cell
Extend Face
选择作为切割平面的实际面
Introduction to ABAQUS/CAE
Copyright 2006 ABAQUS, Inc.
Abaqus仿真分析培训
Introduction to ABAQUS/CAE
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模型操作
Ctrl+Alt+鼠标左键 旋转模型
Ctrl+Alt+鼠标中键 平移模型
Ctrl+Alt+鼠标右键 缩放模型
Introduction to ABAQUS/CAE
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Create Solid
Create Solid的方法依次为：Extrude、Revolve、Sweep和Loft。
现以Extrude为例说明如何Create Solid： 1、选择草绘平面
2、为草绘平面定向
3、草绘截面
4、设置拉伸深度及拉伸方向等
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单位一致性
CAE软件其实是数值计算软件，没有单位的概念。
SI Length m SI(mm) mm US Unit in
Force
N
N
1bf
Mass
kg
T (103kg) s
1bf s2/in
Time
s
s
Stress Energy Density Ace
4Abaqus中的材料属性和装配件
• 相对定位约束是装配件的特征。对于相对定位约束，可以进行编 辑、隐藏、删除等操作。
• 在一些情况下，可能会与已有的定位约束冲突。比如，让一个表
面同时平行于另外两个表面。
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定位部件实例
定义并分配材料属性
• 定义局部材料方向 • 利用基准工具集中可用的工具，可以创建所需的基准坐标系。
• 利用从视图中选择基准坐标系的办法，可为壳或实体区域指派材料方向。
• 在同一装配件中，所有相关联的实例自动继承材料方向。 • 可以利用查询工具查询材料方向的分配情况。
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定位部件实例
• 重合点约束 • 将可移动部件实例中选定的点与固定部件实例中选定的点重合。 • 平行坐标系约束 • 将可移动部件实例中选定的基准坐标系与固定部件实例中选定的
基准坐标系平行。
Introduction to Abaqus/CAE
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定位部件实例
• 绝对定位: 接触定位 • 接触定位约束将选定的表面或 边，沿着选定向量方向，将可 移动部件实例平移到与固定部 件实例接触的位置。 • 如果需要，用户还可以指定两 个接触表面或边的间距。
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ABAQUS材料属性的设置
如果一个表面/纵梁包含 多个面/边，属性可以赋 给表面/纵梁中的任意一 个或其中的一部分
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4.5 表面(skin)和纵梁(Stringer)
网格划分
对于几何部件，表面/纵梁单元在其基础几何区域被离 散化时就已经生成 对于孤立网格部件，表面/纵梁单元在表面/纵梁生成时 生成 单元类型可以赋给表面/纵梁 网格控制对表面/纵梁不能使用，他们会从其基础几何 区域得到
输出需求和可视化
对于表面/纵梁可以指定输出需求 在Abaqus/Viewer中，表面&纵梁与普通的2D & 1D 单 元相似
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• 生成共节点的梁或桁架单元
几何边上的纵梁层具有相同 的正法向； 线上的纵梁继承了原有线的 正法向。
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4.5 表面(skin)和纵梁(Stringer)
选择和显示
颜色编码可以用于显示 表面和纵梁 赋予工程属性或单元类 型：
4.1 定义和分配材料属性
截面属性
包括附加尺寸，或为变 形体分配材料属性的单 元类型信息。 参考材料定义。
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4.1 定义和分配材料属性
为区域分配截面属性
变形体的每个区域必须引用包含材料定义的截面属性。
节点的基本求解变量 有效的节点自由度取决于单元类型 自由度以数字为标号
• • • • • • • • 1=x方向的平动自由度 2=y方向的平动自由度 3=z方向的平动自由度 4=x方向的转动自由度 5=y方向的转动自由度 6=z方向的转动自由度 ... 11=温度
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可移动的部件实例 固定的部件实例
平面视图
平面视图
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定位部件实例
• 共轴约束 （只对三维部件实例有效）
选定的表面 旋转轴 旋转轴
• Abaqus/CAE旋转并平移 可移动部件实例，直到两 个选定的面共轴，并且箭 头指向相同的方向。
选定的边
平移向量
接触点
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定位部件实例
• 利用定位约束进行相对定位 • 相对定位约束： • 在两个几何部件实例之间定义几何关系。 • 在装配件中，定义部件实例必须遵从的规则。比如，一个表面必须与 另一个表面平行。
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定义并分配材料属性
• 截面属性 • 包括附加尺寸，或为变形体 分配材料属性的单元类型信 息。 • 参考材料定义。
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• 是装配件的特征。对于相对定位约束，可以进行编辑、隐藏、删除等 操作。
• 在一些情况下，可能会与已有的定位约束冲突。比如，让一个表面同 时平行于另外两个表面。
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定位部实例
• 表面平行约束 （只限三维部件实例）边平行约 束同表面平行约束类似，并且二 维和三维部件实例都可以使用。 • Abaqus/CAE将旋转可移动 的部件，直到两个选定的表 面平行，并且箭头指向相同 的方向。
例子: 模拟泵支架的三个部件
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什么是装配件?
• 部件实例和装配件 • 用户在组装模块创建部件实例。 • 实例与它的原始部件保持相关性。 • 用户可以将一个部件多次实例化，并将同一部件的多个实例进行组装。 • 部件的每个实例与在属性模块中分配给部件的截面属性相关。 • 用户可以在全局坐标系中定位部件实例，形成装配件。 • 用户可以在部件模块中修改原始的部件。回到组装模块之后， Abaqus/CAE将自动的更新每个部件的实例。
密度 7800
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弹性模量 2.06e11
柏松比 0.3
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定位部件实例
• 绝对定位: 平移 • 接触定位约束将选定的表面 或边，沿着选定向量方向， 将可移动部件实例平移到与 固定部件实例接触的位置。 如果需要，用户还可以指定 两个接触表面或边的间距。
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什么是装配件?
• 例子：婴儿四轮车的装配件
车身的一个实例 轴的两个实例 轴支座的四个实例 把手的一个实例 轮子的四个实例
当部件定义变化时，轮子的实例 自动更新
Introduction to Abaqus/CAE
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定位部件实例
• 冲突的定位约束 • 在一些情况下，新的定位约 束可能与其它的定位约束相 互冲突。 • 在这些情况下， Abaqus/CAE允许用户将前 面定义的相对约束转化为绝 对约束 。
• 习题任务
1. 为可变形的梁部件创建材料定义。
2. 通过引用材料定义创建截面定义。 3. 为梁部件分配截面定义。 4. 创建独立的部件实例
密度 7800
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弹性模量 2.06e11
柏松比 0.3
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什么是装配件?
• 部件 • 用户在部件模块创建部件。 • 每个部件是独立的几何实体， 它的修改或操作独立于其它部 件。
• 每个部件只存在于它自己的坐 标系中，与其它部件无关。
• 每个部件都要引用参考截面属 性。
• 被选中的部件实例可以采用线性或 圆周的阵列来进行多次拷贝.
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习题4a: 分配材料属性和定义装配件—梁模型
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习题4a: 分配材料属性和定义装配件—梁模型
Abaqus/CAE中的材料属性和装配件
第四讲
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定义并分配材料属性
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定义并分配材料属性
• 材料属性 • 广泛的材料库包 含几乎所有的 Abaqus材料模型。 • 用户以Abaqus求 解器所需的格式 输入材料数据。
定义并分配材料属性
• 为区域分配截面属性 • 变形体的每个区域必须引用包含材料定义的截面属性。
Part region 1: left fender
Part region 2: right fender
Part region 3: hinge
Shell section 1
Solid section 1
Do not need to re-associate sections, sets and surfaces
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阵列
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阵列
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什么是装配件?
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什么是装配件?
• 装配件中包含有限元模型中所有的几何体。 • 每个Abaqus/CAE模型包含一个装配件。 • 即使用户已经创建一些部件，在没有创建部件实例之前，装配件是空的。 • 装配件不直接包含部件；它包含的是部件的“实例”。 • 为方便起见，实例可以被显示或隐藏。 • 下面的观点解释了部件，部件实例和装配件之间的关系。
车架模型可能的部件、截面和材料
Material 1: steel
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定义并分配材料属性
• 对于被赋予截面属性的部件，Abaqus/CAE提供了一个视觉上的反馈
Section assigned to top half Section assigned to top and bottom half
可移动部件实例
固定部件实例
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定位部件实例
• 重合点约束 • 将可移动部件实例中选定的点与固定部件实例中选定的点重合。 • 平行坐标系约束 • 将可移动部件实例中选定的基准坐标系与固定部件实例中选定的基准 坐标系平行。
平行表面约束 1 固定的 可移动的
可移动的 平行表面约束 2 固定的
冲突定位约束的例子
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布尔操作
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布尔操作
– 利用部件布尔工具，用户可以通过合并或 切削部件实例创建新的部件。 – 合并操作还可以被应用与孤立网格。 – 在这种情况下应用节点等价。
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什么是装配件?
• 依赖和不依赖的部件实例 • 你可以创建依赖或不依赖的部件实例. • 不依赖的实例是部件的一个有效的拷贝 并能被修改. • 依赖的部件共享原始部件的几何以及网 格同时不能被修改. • 缺省的创建依赖的部件实例. • 依赖和不依赖的部件实例的含义将在分网一 节详细讨论.
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定位部件实例
• 面到面约束 （只对三维部件实例有效）边到 边约束同面到面约束类似，并且 二维和三维部件实例都可以使用。 • Abaqus/CAE旋转可移动部 件实例，直到两个选定的表 面平行，并且箭头指向相同 的方向。另外，被移动部件 实例的平移距离应满足指定 的间距。
习题4b: 分配材料属性和定义装配件—交叉管模型
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习题4b: 分配材料属性和定义装配件—交叉管模型
• 习题任务 1. 为可变形的交叉管部件创建材料定义。