T节点abaqus建模教程

T型圆钢管节点abaqus图文建模教程

一．分析前准备：

主管直径159mm，厚度5mm，长度2000mm；主管端板尺寸250mm×250mm×20mm；支管直径89mm，厚度4mm，长度1000mm；支管端板尺寸150mm×150mm×20mm。

注：1.长度单位m，时间单位s，力单位N。

2.该软件建模过程中最常用工具为菜单栏Viewpoint下的按钮，即转换视角。

3.点击鼠标中键和回车键表示确定，可代替手动点击Done，使操作更便捷。

4.该教程中未提到的操作均按系统默认操作，如命名规则。初学者后期熟练后可根据自己喜好和习惯更改。

点击Abaqus CAE，运行软件；点击Save Model Database ，将新建数据库保存在指定文件夹中；关闭程序；在指定文件夹中打开新建的.cae程序。

分析前准备的目的是将静力，热学，热力耦合输出文件保存在指定文件夹中，不一定保存在系统指定的temp 文件夹中。

二．静力分析步骤：

1.Part（建立块）：Module默认为Part模块。

1）建立主管chord。点击（Create Part），弹出部件创建框，Name改为chord，Approximate size

取1（表示绘图范围大小为1m×1m），其他默认，点击Continue，显示绘图区域，点击左侧工具栏中的，建立主管截面:一.绘出外径圆。依次输入坐标（0,0）、（0.0795,0）；二.绘出内径圆。内圆半径由外圆半径减去主管厚度得到，依次输入坐标（0,0），（0.0745,0）截面即建立完成。最后点击Done，弹出长度编辑窗口，在Depth中输入主管长度2m即可，主管建立完成。

2）建立支管brace。方法参照主管。

3）建立主管端板plate1。点击（Create Part），弹出部件创建框，Name改为plate1，Approximate size 取1（表示绘图范围大小为1m×1m），其他默认，点击Continue，显示绘图区域，点击左侧工具栏中的，

依次输入坐标（0，0）、（0.25，0.25），点击鼠标中键，弹出编辑框，在Depth中输入0.02，表示端板厚度为20mm。

4）建立主管端板plate2。由于主管两端板尺寸相同，则可直接复制。点击（Create Part）右侧管理器，在弹出窗口中选择plate1，点击Copy，命名为plate2，确定即可。

5）建立支管端板plate3。方法参照plate1。

2.Assembly（组装）：在Module下拉框中选择Assembly模块。

1）点击，按图1界面操作，点击OK。

图1

2）取主管，端板中点，便于节点的拼接。长按，在横向展开条中选择，就可以进行中点选取操作。

3）通过翻转、平移操作将节点拼装完成，如图2：

图2

4）点击按钮将主管和支管焊接组成part-1，注意不要将端板也焊接了。（未提到的操作都是默认

往下点）

3.Part（切割支管伸入主管内部分）：在Module下拉框中选择Part模块。

在Part下拉框中选择part-1，长按，在横向展开条中选择（以延伸面切割），点击主管内表面，点击Done，将主管内支管部分切开，再点击，将多余部分移除，如图3：

图3

4.Assembly（焊接节点）：在Module下拉框中选择Assembly模块。

回到组装操作，点击按钮，将全部部件焊接成整体，命名total。

以上节点拼接完成。

5.Property(赋予节点材料属性):在Module下拉框中选择Property模块。

1）点击，建立钢材料steel，定义Conductivity，Density，Elastic，Expansion，Plastic，Specific Heat 六个属性，除了密度外，其他五个要选择随温度变化，点击。

2）点击，定义截面，默认往下点。目的是将六个属性赋予给一个截面，因此该截面就是钢管的一个横截面。

3）点击，选择所有单元，将截面属性赋予给整个节点。（6.12版本不勾选Ceate set）

以上材料属性定义完成。

6.Mesh(划分网格)：在Module下拉框中选择Mesh模块。

1）首先端板用3点切割，点击，再在界面下选择，将端板切割如图4：

图4

2）接下来建立六个参考平面，用于切割主管和支管。菜单栏上依次选择Tools-Datum-Plane-3points，

建立3个参考平面将主管和支管沿轴向切割；选择Offset from plane 建立三个参考平面将主管与支管沿横截面截断，位移值取默认0.3m。参考平面图如图5：

图5

长按，在横向展开条中选择，用参考点平面切割主管和支管，切割后图如图6所示：

图6

接下来长按选择，分别用主管和支管的外表面延伸面切割结构，如下图7：

图7

图上可以看到除了端板内部有一块圆是黄色，其他都是我们期望的绿色，最后一步就是用支管和支管

内表面延伸面切割。点击窗口上侧中间的按钮，部分隐藏单元，将主管和支管部分外表面隐

藏，然后点击，选择内表面切割。如图8：

图8

注意：用支管内外表面切割时，要隐藏主管下部分，避免主管被支管延伸面切割，这样后期布种划分网格时单元能够划分得更加均匀。

点击，对节点布种，尺寸取0.02，指每隔20mm布种，其他值默认。如下图9：

图9

然后，点击，对交叉点周围部位加密布种，使计算更精确，布种尺寸取0.01，如图10所示：

图10

最后点击，划分网格，整体网格如图11：

图11

注意：如果划分网格出现错误，如有些单元无效，则因长按，在横向展开条中选择，将原网格擦出，再重新设置布种尺寸。

以上网格划分完成。

7.Interaction:在Module下拉框中选择Interaction模块。

1）建立参考点。选择Tools-Datum-Point-Offset from point。选取主管左端板中点，坐标为（0.0，0.0，0.01），即沿z轴正方向偏移0.01m；选取主管右端板中点，坐标为（0.0，0.0，-0.01），即沿z轴负方向偏移0.01m；选取支管端板中点，坐标为（0.0，0.01，0.0），即沿y轴正方向偏移0.01m。

2）点击，建立参考点（Reference Point）,依次选择上步中所建的三个点，建立三个参考点RP-1，RP-2，RP-3。

3）点击，选择Coupling，建立点面耦合关系。对RP-1和主管左端板外平面来说，先点选RP-1，然后选择端板外表面，点按鼠标中键，在弹出窗口中点击OK，点面耦合即完成。另外两个参考点面耦合如此，不一一赘述。