ABAQUS6.12分析流程实例

一个完整的ABAQUS分析流程应如图2-6所示。

接下来将以一个简单的实例—桁架结构的静力学分析为例，讲解ABAQUS分析的主要流程。本例采用SI（mm）单位，模型如图2-7所示。

图2-6 ABAQUS分析流程

图2-7 桁架

杆的截面积2500mm²，弹性模量为2×10⁵MPa，泊松比为0.3，下部集中载荷为1×10⁶N。

（1）启动ABAQUS/CAE，进入图形界面。在菜单栏中单击“文件”按钮，选择“新建模型数据库→采用Standard/Explicit模型”，如图2-8所示，即完成创建一个模型数据库。

（2）单击工具箱中的按钮，弹出图2-9所示的“创建部件”对话框，输入部件名称为“truss”，选择“模型空间”为“二维平面”，“基本特征”为“线”，在“大约尺寸”文本框中输入“5000”，单击“继续”。

图2-8 创建模型数据库

 图2-9 创建部件

（3）单击“继续”按钮后，即进入了图2-10所示的绘制草图界面。单击“创建线”按钮，在提示区输入“0，0”，按<Enter>键，在提示区继续输入“0，-1000”，按<Enter>键，再输入“-1000，0”，单击鼠标中键，完成两个杆件的创建，如图2-11所示。

图2-10 绘制草图界面

图2-11 创建两个杆件

完成两个杆件创建后，再单击“桁架”下端点，输入“1000，0”，单击中键完成，再单击中键退出草图环境，如图2-12所示。

图2-12 完成几何模型创建

（4）完成部件创建后，用户可以将其保存到模型数据库中。选择“文件”菜单中的“保存”选项，弹出图2-13所示的“模型数据库另存为”对话框。

在对话框中输入模型数据库名称，单击“确定”按钮完成保存。

（5）在环境栏中选择“属性”（Property）模块，在此模块中可以设置模型的截面特性及材料。

单击工具箱中的（创建材料）按钮，弹出图2-14所示的“编辑材料”对话框。

图2-13 “模型数据另存为”对话框

在图2-14所示的“编辑材料”对话框中输入材料名称为“steel”。描述一栏中可以输入用户对于此种材料的描述，在需要定义大量材料参数时，这些描述可以帮助用户进行整理。

单击“力学”按钮，选择“弹性→弹性”，如图2-15所示。此时回到图2-14所示的“编辑材料”对话框中可以选择“材料类型”为“各向同性”，输入“杨氏模量”（即弹性模量）为“2E5”，“泊松比”为“0.3”，单击“确定”按钮完成材料属性的定义。

图2-14 “编辑材料”对话框

 图2-15 选择线弹性材料

（6）单击工具栏中的（创建截面）按钮，弹出图2-16所示的“创建截面”对话框。选择“类别”为“梁”，“类型”为“桁架”。

单击“继续”按钮，弹出图2-17所示的“编辑截面”对话框，选材料为上一步定义的steel，输入“横截面面积”为“2500”，单击“确定”按钮，即完成截面定义。

图2-16 “创建截面”对话框

 图2-17 “编辑截面”对话框

单击工具箱中的（指派截面）按钮，用左键框选整个模型或按住<Shift>键单击三个杆件，单击中键，弹出图2-18所示的“编辑截面指派”对话框，单击“确定”按钮完成载面指派操作。

图2-18 “编辑截面指派”对话框

（7）在环境栏中选择“装配”（Assembly）功能模块，用于定义装配件。每个模型只能包含一个装配件。

单击工具箱中的（将部件实例化）按钮，弹出图2-19所示的“创建实例”对话框，程序自动选择truss部件，其他参数保持默认，单击“确定”按钮，完成实例的创建如图2-20所示。

图2-19 “创建实例”对话框

图2-20 创建实例

（8）在环境栏中选择“分析步”（Step）模块，进步分析步设置。

在工具箱中单击（创建分析步）按钮，弹出图2-21所示的“创建分析步”对话框。选择“分析类型”为“静力，通用”，单击“继续”按钮，弹出图2-22所示的“编辑分析步”对话框。

用户可以输入分析步的描述，其他的设置如图2-22所示，单击“确定”按钮完成分析步的编辑。

图2-21 “创建分析步”对话框

 图2-22 编辑分析步

在工具箱中单击（场输出管理器）按钮，弹出图2-23所示的“场输出请求管理器”对话框。在“场输出请求管理器”对话框中单击“编辑”按钮，弹出图2-24所示的“编辑场输出请求”对话框，在此对话框中可以设置输出的场变量。

在本例中均采用默认设置即可。

图2-23 “场输出请求管理器”对话框

图2-24 “编辑场输出请求”对话框(www.xing528.com)

（9）在环境栏中选择“载荷”（Load）模块，在此模块中可以定义载荷与边界条件。

在工具箱中单击（创建载荷）按钮，弹出图2-25所示的“创建载荷”对话框。选择“类别”为“力学”，“可用于所选分析步的类型”为“集中力”，单击“继续”按钮，单击加载点，即桁架的下端点，再单击“完成”按钮，弹出图2-26所示的“编辑载荷”对话框。

图2-25 “创建载荷”对话框

 图2-26 “编辑载荷”对话框

在“编辑载荷”对话框中，CF1输入“0”，CF2输入“-1e6”，单击“确定”按钮，完成载荷定义，此时视图区中有表示已施加载荷的箭头，如图2-27所示。

图2-27 完成加载

（10）在工具箱中单击（创建边界条件）按钮，弹出图2-28所示的“创建边界条件”对话框，选择“类别”为“力学”，“可用于所选分析步的类型”为“位移/转角”，单击“继续”按钮。

按住键盘上的<Shift>键，选择桁架上端三个点，单击提示区的“完成”按钮，弹出图2-29所示的“编辑边界条件”对话框。

勾选U1、U2、UR3，均输入“0”，单击“确定”完成边界的约束。

图2-28 “创建边界条件”对话框

 图2-29 “编辑边界条件”对话框

（11）在环境栏中选择“网格”（Mesh）功能模块，进行网格的划分。开始操作之前，需要将对象定义为部件，如图2-30所示。

图2-30 定义操作对象

单击工具箱中的（种子部件）按钮，弹出图2-31所示的“全局种子”对话框，单击“确定”按钮，完成网格密度定义，如图2-32所示。

图2-31 “全局种子”对话框

 图2-32 完成网格密度定义

单击工具箱中的（指派单元类型）按钮，在视图区中选择整个模型，单击提示区的“完成”按钮，或单击中键，弹出图2-33所示的“单元类型”对话框，选择“单元族”为“桁架”，单击“确定”按钮完成。

图2-33 “单元类型”对话框

单击工具箱中的（为部件划分网格）按钮，单击中键完成网格划分，命令行接口区提示“27个单元已创建到部件：truss”。

（12）在环境栏中选择“作业”（Job）模块，在此模块中向求解器提交作业。在工具箱中选择按钮，弹出图2-34所示的“创建作业”对话框。

用户可以为本作业输入名称、选择来源及模型数据库，如图2-34所示，单击“继续”按钮弹出图2-35所示的“编辑作业”对话框。

图2-34 “创建作业”对话框

 图2-35 “编辑作业”对话框

在本例中“编辑作业”对话框中的设置保持默认即可，单击“确定”按钮完成分析作业的创建。

（13）单击工具箱中的（作业管理器）按钮，弹出图2-36所示的“作业管理器”对话框。

图2-36 “作业管理器”对话框

单击“提交”按钮。由于模型简单，很快完成运算，作业管理器中作业的状态变为“完成”。

（14）完成运算后，单击“作业管理器”对话框中的“结果”按钮，ABAQUS即进入可视化模块，如图2-37所示。

图2-37 进入可视化模块

（15）单击工具箱中的（通用选项）按钮，弹出图2-38所示的“通用绘图选项”对话框。选择“变形缩放系数”为“一致”，输入值为“10”，单击“确定”按钮完成。

单击工具箱中的（绘制变形图）按钮，视图区就绘制出模型的变形图如图2-39所示。

图2-38 “通用绘图选项”对话框

 图2-39 变形图

单击工具箱中的（在变形图上绘制云图）按钮，视图区显示模型的变形Mises云图如图2-40所示。在工具栏中选择“输出结果”为“RF”，则视图区中显示支座反力的云图如图2-41所示。

图2-40 显示Mises云图

 图2-41 支座反力云图

（16）选择报告菜单中的“场输出”命令，弹出图2-42所示的“报告场变量输出”对话框。选择“应力分量”下的“Mises”与“S11”，单击“确定”按钮，在工作目录下即生成一个Abaqus.rpt文件，可以用记事本打开，即输出的应力列表，如图2-43所示。

图2-42 “报告场变量输出”对话框

 图2-43 输出应力列表

（17）完成后处理后，单击（保存模型数据库）按钮，保存最终的模型数据库。然后即可跟所有Windows程序一样单击窗口右上角的关闭按钮退出程序。