在Abaqus-cae中操作幾何體

在Abaqus/CAE中操作幾何體第二講Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE概述什么是部件?定義部件幾何體的導入利用部件模塊工具創(chuàng)建部件習題2a：實體和剛體部件—絞模型習題2b：利用約束和標注創(chuàng)建部件—斜板模型習題2c：創(chuàng)建部件—卡箍和擋片模型什么是部件?Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE部件有限元模型帶有多個區(qū)域的部件殼的厚度:1mm殼的厚度:3mm什么是部件?部件是Abaqus/CAE創(chuàng)建模型的“積木”。有限元模型中的每個單元都是和相應(yīng)的部件相聯(lián)系的。每個部件可以被分區(qū)，不同區(qū)域可以被賦予不同的材料和截面屬性（如殼的厚度、梁截面形狀等）。部件實例化后生成若干的部件實體，在裝配件模塊中完成必要的裝配后，最終生成分析模型。IntroductiontoAbaqus/CAE可變形部件:軸機架離散剛體部件：任意形狀的剛體沖墊（帶有可變形的毛坯）解析剛體部件：旋轉(zhuǎn)的剛性扎滾（帶有可變形的金屬原料）什么是部件?可以創(chuàng)建模型的部件類型可變形部件任意形狀；可以包含不同維數(shù)的特征（實體、殼、線、點）；在載荷作用下可以變形；離散剛體部件任意形狀；在載荷作用下不能變形；解析剛體部件只可以用直線、圓弧和拋物線創(chuàng)建的形狀；在載荷作用下不能變形；定義部件Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE定義部件部件和裝配件與常用的CAD程序包相同，Abaqus/CAE基于部件和裝配件的概念進行建模?？梢酝ㄟ^三種方法定義部件幾何體：直接由Abaqus/CAE創(chuàng)建從CAD系統(tǒng)導入本地的CAD幾何體中性格式（*.igs*.sat*.stp等）作為Abaqus(孤立)網(wǎng)格導入在同一個模型中，可以靈活方便地混合使用上述三種方法。右圖所示的泵的裝配件，包括導入的幾何體部件（墊圈、基座、螺栓）和孤立的網(wǎng)格部件（機蓋）IntroductiontoAbaqus/CAE定義部件Abaqus/CAE中直接創(chuàng)建的幾何體利用部件模塊的相關(guān)工具創(chuàng)建幾何體。被稱為native幾何體（“本地幾何”）。通過部件模塊工具創(chuàng)建的部件具有基于特征和參數(shù)化的特點。特征記錄了設(shè)計意圖并包含幾何信息，也是管理部件的便捷方式。特征：貫穿切削參數(shù)：直徑。改變部件厚度，貫穿切削仍然貫穿整個部件IntroductiontoAbaqus/CAE定義部件基于特征的參數(shù)化建模器適合于創(chuàng)建從簡單到相對復雜的各種幾何體。IntroductiontoAbaqus/CAE定義部件導入的幾何體

導入的幾何體沒有特征（即沒有其他CAD系統(tǒng)中生成的特征），但可以在Abaqus/CAE為其繼續(xù)添加特征。Abaqus/CAE的幾何處理功能可以用于修改導入的幾何體；例如，刪除不需要的細節(jié)（倒角、logo、臺階等）。幾何處理前幾何處理后IntroductiontoAbaqus/CAE定義部件導入的網(wǎng)格

可以從Abaqus/CAE的輸出數(shù)據(jù)庫文件（*.odb）中，或者Abaqus的輸入文件（*.inp）中導入網(wǎng)格。導入網(wǎng)格是模型(model)的形式，而不是以部件的形式。節(jié)點和單元被作為孤立網(wǎng)格導入，沒有相關(guān)的父幾何體。IntroductiontoAbaqus/CAE定義部件在拷貝的過程中部件可以被縮放或鏡像對于幾何體和孤立網(wǎng)格該項功能都有效。不相連的區(qū)域可以被分成獨立的部件相關(guān)的幾何特征還可以被壓縮幾何體的導入Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE幾何體導入和修復草圖可以導入下列格式的二維草圖：AutoCAD(.dxf)IGES(.igs)STEP(.stp)ACIS(.sat)可以導出下列格式的二維草圖：IGES(.igs)STEP(.stp)ACIS(.sat)IntroductiontoAbaqus/CAE幾何體導入和修復部件：自帶的CAD幾何體下列自帶的CAD格式可以直接導入：CATIAV4(*.model,*.catdata,*.exp)CATIAV5(*.CATPart,*.CATProduct)Parasolid(*.x_t,*.x_b,*.xmt)Abaqus為ProE/NX/IDEAS/CATIAV5提供插件，插件利用Elysium中性文件(.enf)格式生成幾何體文件:ProE/NX/IDEAS/CATIAV5(*.enf)Parasolid創(chuàng)建的進氣管幾何體被導入到Abaqus/CAEIntroductiontoAbaqus/CAE幾何體導入和修復部件：中性格式以下中性格式的幾何體部件可以被導入：ACISSAT(*.sat)IGES(*.igs,*.iges)STEP(*.step,*.stp)VDA(*.vda)Abaqus/CAE中的部件可以被導出到至以下格式：ACISSAT(*.sat)IGES(*.igs)STEP(*.stp)VDA(*.vda)從STEP文件導入的手機的前機蓋IntroductiontoAbaqus/CAE幾何體導入和修復ImportPart對話框ImportAssembly對話框IntroductiontoAbaqus/CAE幾何體導入和修復關(guān)聯(lián)導入對于從CAD導入到Abaqus/CAE的零件和裝配體，關(guān)聯(lián)導入是一種強大的解決方法。有效支持：CATIAV5Pro/ENGINEERNX(Unigraphics)SolidWorks利用部件模塊工具創(chuàng)建部件Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件選擇模型空間和合適的尺寸選擇部件類型部件類型可以后續(xù)更改。更改部件類型有相關(guān)的限制。選擇合適的基本特征,不能后續(xù)改變。創(chuàng)建部件時，第一個創(chuàng)建的特征被稱為基特征?；卣骺梢允瞧矫娴幕蛉S的（拉伸、旋轉(zhuǎn)、或掃略）；基特征也基于二維平面草圖輪廓。因為基特征是部件所有特征的父特征，所以基特征不能被抑制。如果不刪除整個部件，基特征也不能被刪除。定義附加特征，用于修改基特征或為基特征添加細節(jié)?？捎玫奶卣鳎簩嶓w拉伸，殼，線，切削，倒角等.IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件IntroductiontoAbaqus/CAE基特征和附加特征利用部件模塊工具創(chuàng)建部件切削特征線特征殼特征導角特征基特征—實體拉伸aIntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件“基準”幾何體基準是參考幾何體，或者把基準作為建模的輔助工具。當部件中不能包含創(chuàng)建特征必要的幾何體時，它可以輔助用戶創(chuàng)建特征?；鶞适遣考奶卣?，它同部件的其它特征一同存在，并且彼此之間存在父子關(guān)系。基準可以顯示，也可以不顯示?；鶞侍卣鞯念愋停狐c，軸，平面，坐標系。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件選擇過濾器在創(chuàng)建模型的過程中，需要經(jīng)常在屏幕中選擇對象。Abaqus/CAE提供一組過濾器，它們使得在視圖中選擇對象更加容易。選擇過濾器允許用戶選擇的實體類型包括：單元、節(jié)點、區(qū)域、面、邊、頂點、參考點等，還可以在視圖中選擇相對位置。用戶可以改變拖動-選擇區(qū)域的形狀和行為。用戶可以設(shè)置預(yù)選開關(guān)是否打開。通過拖動-選擇區(qū)域選擇的對象距離屏幕最近的對象拖動-選擇區(qū)域的形狀外部或內(nèi)部對象對象的類型允許預(yù)選IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件在部件模塊中分區(qū)分區(qū)將部件細分為不同區(qū)域；不同區(qū)域可以指定不同材料和截面屬性。裝配件中每個部件的“實例”將具有同樣的分區(qū)。區(qū)域可以用于創(chuàng)建集合(set)，還可以用于劃分網(wǎng)格。在部件模塊創(chuàng)建的set在裝配件模塊中仍然可用。一般在Assembly和Mesh模塊創(chuàng)建可劃分網(wǎng)格的區(qū)域效果更好。軟橡膠帶有加強筋的橡膠分為兩個區(qū)域?qū)θ菐нM行模擬IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件草圖在Abaqus/CAE定義部件的過程中，草圖是用于輔助定義特殊幾何形狀的二維輪廓。草圖可以以AutoCAD(.dxf)、IGES(.igs)、STEP(.stp)或ACIS(.sat)等格式導入。相關(guān)內(nèi)容被導入到Abaqus/CAE，包括線、圓弧和樣條曲線等；不能被導入的部分將被忽略。還可以利用Abaqus/CAE的Sketcher創(chuàng)建草圖。同其它的草圖工具一樣，Abaqus/CAE的Sketcher包括一張?zhí)摂M的圖紙和相應(yīng)的網(wǎng)格。IntroductiontoAbaqus/CAE創(chuàng)建獨立的草圖利用部件模塊工具創(chuàng)建部件調(diào)用Sketcher在用戶創(chuàng)建基特征及附加特征時，Abaqus/CAE自動調(diào)用空白的虛擬圖紙草圖。還可以利用Sketch模塊創(chuàng)建獨立的草圖。該種方法創(chuàng)建的草圖不與任何的部件相關(guān)聯(lián)，但是可以保留，作后繼使用。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件使用SketcherSketcher工具集提供了基本的繪制工具，它可以繪制相對復雜的草圖?；镜睦L圖工具附加工具IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件Sketch約束約束sketcher使草圖元素符合約束限制；約束定義了幾何元素之間的邏輯關(guān)系平行,垂直,相切,同心等；可以設(shè)置自動約束約束類型、容差設(shè)置等；IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件sketch約束的例子等距離共點平行豎直IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件sketch約束的例子垂直水平切線對稱IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件Sketcher分析約束不足(黃色)對幾何修改有多種解決方案完全約束(綠色)對幾何修改有唯一解決方案過度約束(紫色)對幾何修改沒有解決方案；需要刪除多余的約束或尺寸限制，或者將某個尺寸限制修改為參考。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件尺寸在一個草圖中可以用數(shù)字定義尺寸，如角度、距離等。參考尺寸用來在草圖中定量注釋，沒有約束功能。水平尺寸傾斜尺寸角度IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件參數(shù)(Parameters)借助參數(shù)功能，可以利用表達式可以在草圖中定義函數(shù)關(guān)系。這個次序使得前面的參數(shù)可以在后面參數(shù)定義時候使用可以更改的參數(shù)插入語提示這參考尺度需要一個尺寸參數(shù)IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件在Sketcher中，用戶可以創(chuàng)建“構(gòu)造幾何”：同部件模塊工具箱中的基準幾何體的功能類似；輔助草圖元素的定位；不作為有限元模型的一部分；可用的構(gòu)造幾何包括構(gòu)造線、構(gòu)造角度、構(gòu)造圓等。參考線參考圓IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件修整、延長、打斷、合并邊修整/延長邊將邊在交叉點打斷自動修整基于預(yù)選性打斷邊基于頂點打斷邊合并邊在草圖中合并小的邊IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件草圖中的圖片能將草圖的背景設(shè)置成圖片；能夠幫助設(shè)計形成任意形狀幾何體；背景圖片可以進行縮放、平移以及透明度等相關(guān)設(shè)置。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件陣列在sketcher中可以創(chuàng)建線性或放射性陣列IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件保存草圖在相同的進程或模型數(shù)據(jù)庫中，可以利用保存的草圖創(chuàng)建其它的特征。例如，用戶可以在幾個不同的部件中重復使用同一個孔的草圖。IntroductiontoAbaqus/CAE為三維基特征添加特征的草圖定位利用部件模塊工具創(chuàng)建部件為基特征添加特征在為基特征添加特征時，可以從部件的平面或基準平面選擇草圖繪制平面。用戶可以通過選擇平面和邊控制草圖方位。默認情況下，邊將會垂直的出現(xiàn)在草圖右側(cè)。IntroductiontoAbaqus/CAE用于定位草圖孔的參考點利用部件模塊工具創(chuàng)建部件Abaqus/CAE可以將部件已有特征（用戶正在編輯的特征之前的特征）投影到草圖平面上。對于草圖，被投影的特征提供了參考幾何；附屬邊和頂點可以被投影；用戶可以通過線或頂點等參考幾何進行尺寸標注，進而精確定位草圖。如果需要，還可以平移或轉(zhuǎn)動草圖網(wǎng)格，使得草圖網(wǎng)格同已有的幾何結(jié)構(gòu)對齊。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件復雜的三維形狀對于拉伸和旋轉(zhuǎn)，有扭曲選項，可以創(chuàng)建螺紋、螺旋彈簧和扭曲線等。在拉伸創(chuàng)建部件時，可以利用錐度選項，指定角度，創(chuàng)建帶有錐度的部件。所有基于草圖的特征都是通過相同的GUI定義。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件三維線三維線可以作為部件使用，或者在放樣操作中用于創(chuàng)建幾何體。可用的選項有兩種，包括：樣條曲線特征利用三次樣條曲線連接點分段直線特征利用直線段連接點IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模塊工具創(chuàng)建部件放樣用戶可以利用截面之間的放樣表面創(chuàng)建