4.5.7 劃分網(wǎng)格

在Module下拉列表框中選擇Mesh選項，進入網(wǎng)格功能界面，在窗口頂部的環(huán)境欄中設置Object為Part:Part-ban。

由于圓盤是解析剛體，因此在分析過程中不需為其定義材料和截面屬性，也不必為其劃分網(wǎng)格。下面為平板劃分網(wǎng)格。

1．設置全局種子

單擊工具區(qū)中的Seed Part圖標，彈出Global Seeds對話框，設置Approximate global size為1，如圖4-13所示，單擊OK按鈕。此時提示區(qū)出現(xiàn)Seeding definition complete（種子定義完成），單擊后面的Done按鈕完成種子定義。

2．定義網(wǎng)格屬性

單擊工具區(qū)中的Assign Mesh Controls圖標，彈出Mesh Controls對話框，設置Element Shape為Quad，Technique為Structured，如圖4-14所示，單擊OK按鈕。

3．設定單元類型

單擊工具區(qū)中的Assign Element Type圖標 ，在視圖區(qū)將部件全選，并單擊鼠標中鍵，彈出Element Type對話框，設置Geometric Order為Linear，其他選項保持默認值，此時的單元類型為CPS4R，如圖4-15所示，單擊OK按鈕。

4．劃分網(wǎng)格

單擊工具區(qū)中的Mesh Part圖標，在視圖區(qū)單擊鼠標中鍵，網(wǎng)格劃分完成，如圖4-16所示。

4.5.8 定義接觸

1．定義各個接觸面

（ 1 ） 進 入 Interaction 模 塊 ， 在 菜 單 欄 中 選 擇Tools→Surface→Manager命令，單擊Create按鈕，在Name文本框中輸入“Surf-ban”，類型號為Geometry，單擊Continue按鈕。單擊圓盤與平板相接觸的面，如圖4-17（a）所示，然后在視圖區(qū)單擊鼠標中鍵確認。

（2）用類似的方法來定義Surf-pan，由于圓盤是解析剛體，在創(chuàng)建面時ABAQUS/CAE會在提示區(qū)中顯示“Choose a side for the edges:Magenta, Yellow”（選擇剛體一側(cè)的面：洋紅色、黃色），這時應選擇剛體的外側(cè)所對應的顏色，如圖4-17（b）所示。

提示：一對接觸面的法線方向應該相反，都指向?qū)嶓w的外部。

2．定義無摩擦的接觸屬性

單擊工具區(qū)中的Create Interaction Property圖標，各項參數(shù)都保持默認值，單擊Continue按鈕，彈出Edit Contact Property對話框，選擇Mechanical→Tangential Behavior （ 切 向 行 為 ） 選 項 ， 在 Frictionformulation（摩擦公式）下拉列表框中選擇Frictionless（無摩擦）選項，如圖4-18所示，單擊OK按鈕。

提示：此處也可不對無摩擦屬性進行定義，ABAQUS中默認的接觸屬性即無摩擦，此處操作僅為使讀者掌握定義摩擦接觸屬性的方法與途徑。

3．定義接觸

（ 1 ） 單 擊 工 具 區(qū) 中 的 Create Interaction 圖 標 ， 彈 出 CreateInteraction對話框，在Step下拉列表框中選擇Initial選項，如圖4-19所示，然后單擊Continue按鈕。此時要求選擇Master surface（主面），單擊提示區(qū)的Surfaces按鈕，在彈出的Region Selection（區(qū)域選擇）對話框中選擇Surf-pan，如圖4-20所示，再單擊Continue按鈕。

（2）此時要求選擇Slave surface（從面），單擊提示區(qū)的Surfaces按鈕，在彈出的Region Selection對話框中選擇Surf-ban，單擊Continue按鈕。

提示：主面一般選擇硬度相對較高的部件表面。在菜單欄中選擇Interaction→Manager命令，在彈出的Interaction Manager（相互作用管理器）對話框中選中已定義的接觸Int-1后面的Created，再單擊Edit，可以查看接觸面的位置是否正確。

（3）在彈出的Edit Interaction對話框中不改變默認的參數(shù)Slidingformulation: Finite sliding（有限滑動），如圖4-21所示，單擊OK按鈕。

4.5.9 定義邊界條件和載荷

在Module下拉列表框中選擇Load選項，進入載荷編輯界面。

1．定義集合

選擇菜單欄中的Tools→Set→Manager命令，彈出Set Manager對話框，依次創(chuàng)建下列集合。

（1）Set-Fix集合：平板上施加固支邊界條件的端面。

單擊Create按鈕，彈出Create Set對話框，在Name文本框中輸入“Set-Fix”，單擊Continue按鈕，選中如圖4-22（a）中所示的面，在視圖區(qū)單擊鼠標中鍵確認，Set-Fix集合建立完畢。

（2）Set-Point集合：圓盤上的參考點集合。

單 擊 Create 按 鈕 ， 在 彈 出 對 話 框 的 Name 文 本 框 中 輸 入 “SetPoint”單擊Continue按鈕，選中圓盤部件頂端參考點RP，如圖4-22（b）所示，在視圖區(qū)單擊鼠標中鍵確認。

集合定義完畢后，Set-Fix集合出現(xiàn)在Set Manager對話框中，如圖4-23所示。

2．定義邊界條件

（1）單擊工具區(qū)中的Create Boundary Condition圖標，彈出Create Boundary Condition對話框，在Name文本框中輸入“BC-Fix”，設置Step為Initial，單擊Continue按鈕。彈出Region Selection對話框，選擇SetFix，如圖4-24所示，單擊Continu按鈕。在彈出的Edit Boundary

Condition對話框中選中ENCASTRE(U1=U2=U3=UR1=UR2=UR3=0)單選按鈕，如圖4-25所示。

（2）用同樣的方法創(chuàng)建邊界條件BC-Point，設置Step為Initial，Types for Selected Step為Displacement/Rotation，單擊Continue按鈕。在彈出的Region Selection對話框中選擇Set-Point，單擊Continue按鈕。在彈出的Edit Boundary Condition對話框中選中U1和UR3復選框，如圖4-26所示，單擊OK按鈕。

（3）單擊工具區(qū)中的Boundary Condition Manager圖標 ，可以看到，上述創(chuàng)建的邊界條件已列于表中，如圖4-27所示。

3．定義載荷

（1）在分析步1中，首先對圓盤施加一個較小的力。單擊工具區(qū)中的Create Load圖標 ，在彈出對話框的Name文本框中輸入“LoadPoint” ， 設 置 Step 為 第 一 個 分 析步 “Step-10kN” ， 載 荷 類 型 為Concentrated force（集中力），如圖4-28所示，單擊Continue按鈕。在彈出的Region Selection對話框中選中Set-Point，如圖4-29所示，單擊Continue按鈕。彈出Edit Load對話框，在CF2文本框中輸入“-10”，如圖4-30所示，單擊OK按鈕。

（2）在分析步2中，將圓盤所受外載荷升至100kN。單擊工具區(qū)中的Load Manager圖標，彈出Load Manager對話框，選中分析步Step100kN下面的Propagated，如4-31所示，然后單擊Edit按鈕，彈出EditLoad對話框，設置CF2為-100，如圖4-32所示，單擊OK按鈕。

4.5.10 提交分析作業(yè)

（1）在Module下拉列表框中選擇Job選項，單擊工具區(qū)中的JobManager圖標，彈出Job Manager對話框，單擊Create按鈕。彈出CreateJob對話框，設置Name為Job-jiechu1，如圖4-33所示，單擊Continue按鈕。彈出Edit Job對話框，保持各默認值不變，單擊OK按鈕。

（2）此時新創(chuàng)建的作業(yè)顯示在Job Manager對話框中，如圖4-34所示。單擊工具欄中的按鈕來保存所建的模型，然后單擊Submit按鈕提交分析。

（1）單擊Monitor按鈕，打開Job-jiechu1 Monitor窗口，進行分析，分析完成后，單擊Dismiss按鈕，關閉對話框，然后單擊Results按鈕，進入Visualization模塊。

4.5.11 后處理

1．顯示Mises應力的云紋圖和動畫

在Visualization模塊中，單擊Plot Contours on Deformed Shape按鈕來查看Mises應力的云紋圖，如圖4-35所示，單擊按鈕顯示動畫，查看分析結(jié)果是否異常。

2．構(gòu)造三維視圖

（1）選擇菜單欄中的View→ODB Display Options（ODB顯示選項）命令后，在彈出的對話框中選擇Sweep/Extrude選項卡，選擇Extrude elements（拉伸元素），然后單擊OK按鈕。旋轉(zhuǎn)模型，可以看到等效的三維視圖，如圖4-36所示。

（ 2 ） 接 觸 分 析 中 可 以 顯 示 接 觸 壓 強 ， 選 擇 菜 單 欄 中 的Result→Field Output命令，在彈出的Field Output對話框中選擇輸出變量為CPRESS（接觸壓強），單擊Apply（應用）按鈕，其云紋圖如圖4-37所示。

（ 3 ） 類 似 地 ， 在 Field Output 對 話 框 中 選 擇 輸 出 變 量 為COPEN（從面節(jié)點與主面的距離），單擊Apply按鈕，就可以顯示各節(jié)點的接觸狀態(tài)。如果COPEN>0，表示此節(jié)點與主面沒有接觸；如果COPEN為0或非常接近于0，表示此節(jié)點與主面相接觸，如圖4-38所示。

（4）單擊工具區(qū)中的Plot Symbols on Deformed Shape（在變形圖上繪制符號）圖標。在顯示變形圖上繪圖制符號，此時看到視圖區(qū)中顯示的是平面內(nèi)的最大、最小和平面外應力的符號，如圖4-39所示。要想顯示其他變量則可以通過選擇菜單欄中的Result→Field Output命令，在彈出的Field Output對話框中進行設置。

（5）單擊Symbol Options（符號選項）圖標，在彈出的SymbolPlot Options（符號繪制選項）對話框中可以對符號的顯示進行設置，如圖4-40所示。

（內(nèi)容、圖片來源：《ABAQUS 2020有限元分析從入門到精通》，侵刪）

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