ABAQUS6.12截面创建与指派方法

ABAQUS/CAE不能直接把材料属性赋予模型，必须先创建包含材料属性的截面属性，然后将截面属性指派给模型的各个部分。

单击按钮，弹出图3-43所示的“创建截面”对话框。ABAQUS/CAE提供了多种截面类型。具体功能含义如下。

●实体：用于定义实体截面特性，可以定义均质实体、广义平面应变实体、欧拉实体及复合材料等。

●壳：用于定义壳体截面，有均质、复合、膜、表面及通用壳刚度选项，其中表面与膜类似，但后者厚度为0。

●梁：用于定义梁的截面特性，有梁与桁架可选。可以定义梁的截面形状与尺寸。

●流体：用于定义三维流体特性，只用于ABAQUS/CFD中，有均质流体可选。

●其他：ABAQUS/CAE提供的其他截面类型，有垫圈、粘性、声学无限和声学界面可选。

在本例中选用均质实体模型。输入截面名称后，单击“继续”按钮，弹出图3-44所示的“编辑截面”对话框。

图3-43 “创建截面”对话框

 图3-44 “编辑截面”对话框

在图3-44所示的“编辑截面”对话框中可以选择所包含的材料类型，单击“确定”按钮完成截面的定义。

完成截面定义后，为模型指派截面。单击按钮，然后在视图区中拾取要指派的对像，如果有多个对象要拾取，则应按住键盘上的<Shift>键，完成拾取后，单击中键，弹出图3-45所示的“编辑截面指派”对话框。

在图3-45所示的“编辑截面指派”对话框中选择截面名称，单击“确定”按钮即完成截面的指派。此时模型如图3-46所示，模型的颜色从灰色变为图3-46所示颜色。

图3-45 “编辑截面指派”对话框

 图3-46 完成截面指派

在此引入分区的概念。分区是ABAQUS/CAE中能赋予材料与截面属性的小单元。建立模型的时候，用户可以选择在基础模型增加的部分是否为一个新分区。

如果在定义材料的时候发现需要单独分配截面的部分没有分出来，可以使用图3-47所示的分割工具进行分割。

在图3-48所示的“创建分区”对话框中可以定义分割生成新分区的方式。

图3-47 分割工具

 图3-48 “创建分区”对话框

在实体截面中的截面定义并不很直观，接下来为读者介绍更为直观的截面—梁。梁的截面与实体截面不同，它确确实实是在工程能看到的“截面”，而非像实体一样只是为了给模型定义材料属性而需要进行的一步操作。

单击按钮，弹出图3-49所示的“创建截面”对话框，输入截面的名称，选择截面类型为梁截面，如图3-49所示，单击“继续”按钮，弹出图3-50所示的“编辑梁方向”对话框。

在图3-50所示的“编辑梁方向”对话框中，图3-51所示的“梁形状”选项组用于梁截面形状的定义。单击“梁形状”选项组中的按钮，弹出图3-52所示的“创建剖面”对话框。

图3-49 “创建截面”对话框

 图3-50 “编辑梁方向”对话框

图3-51 “梁形状”选项组

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 图3-52 “创建剖面”对话框

在图3-52所示的“创建剖面”对话框中输入剖面的名称，选择形状为“I形”（也即工字梁），单击“继续”按钮，弹出图3-53所示的“编辑剖面”对话框。

在图3-53所示的“编辑剖面”对话框输入I形剖面的参数，单击“确定”按钮完成剖面定义。此时“梁形状”组合框内显示定义好的剖面形状如图3-54所示。

图3-53 “编辑剖面”对话框

 图3-54 显示梁剖面形状

完成剖面形状定义后，在“编辑梁方向”对话框中继续编辑其他信息。在图3-55所示的“基本信息”选项卡中，可定义截面所要选择的材料，既可以选择现有的，也可以通过按钮新建材料。还可以输入“截面泊松比”，取值范围-1～0.5，默认为0。“温度变化”选项用于定义与温度相关的材料特性。在图3-56所示的“刚度”选项卡中，可以设置横向剪切刚度及补尝因子的设置。

图3-55 “基本信息”选项卡

 图3-56 “刚度”选项卡

在图3-50所示的“编辑梁方向”对话框中，选择“截面积分”为“分析前”时，“基本信息”如图3-57所示。用户可以输入杨氏模量、剪切模量、定义材料截面泊松比、指定材料特性与温度的关系等。在图3-58所示的“阻尼”选项卡中，用户可以定义材料的刚性比衰减因子。“输出点”选项可以通过输入梁截面上的局部坐标值来指定应力或应变的输出点。

图3-57 基本信息（分析前）

图3-58 材料阻尼设置

在进行分析前，用户还需要定义梁的截面方向。单击按钮，在视图区中选择要定义的梁，单击中键，在提示区中输入梁截面的局部坐标的1方向，单击两次中键完成。

单击菜单栏中的“特殊设置”按钮，如图3-59所示，可以进行一些特殊操作，包括蒙皮、纵梁、惯性及弹簧/阻尼器。

图3-59 特殊设置菜单

■蒙皮

用户可以为实体模型的面或轴对称模型的边附着一层蒙皮，蒙皮的材料可以与部件的材料不同。蒙皮不可以重叠，一个表面只可以定义一个蒙皮，ABAQUS自动对位于部件表面的蒙皮划分网格，不需要单独对其进行划分网格。

■纵梁

纵梁，即加强筋，接合在已建立的部件的边缘。用户可以选择三维模型或二维模型的边缘。定义纵梁的部件既可以是ABAQUS部件，也可以是孤立的网格。

纵梁应被视作一个部件的一个属性，如同截面属性是部件的属性一样。

■惯性

此功能可以为部件指定各种惯量，如质点、转动惯量、非结构质量及热容等。

■弹簧/阻尼器

用户可以定义不同的弹簧或阻尼器，如图3-60所示，可以连接两点或将指定点接地。在图3-61所示的“编辑弹簧/阻尼器”对话框中，可以定义弹簧或阻尼特性及其方向。

图3-60 创建弹簧/阻尼器

 图3-61 “编辑弹簧/阻尼器”对话框