本節(jié)將模擬懸臂梁受壓時的變形過程，幫助讀者學習彈塑性材料的分析方法，進一步掌握ABAQUS解決非線性材料問題的功能。

5.3.1 實例描述

本實例將對懸臂梁受壓過程進行模擬仿真，部件受力示意圖如圖。

5.3.2 分析求解

1．創(chuàng)建部件

（1）啟動ABAQUS/CAE，進入Part模塊，單擊工具區(qū)中的CreatePart圖標，彈出Create Part對話框，在Name文本框中輸入“Part-liang”，設置Modeling Space為3D，再依次選擇Deformable、Solid和Extrusion，如圖5-35所示，然后單擊Continue按鈕。

（2）單擊工具區(qū)中的 圖標，繪制頂點坐標分別為（0,0）、（ 50,5 ） 的 矩 形 。 在 視 圖 區(qū) 雙 擊 鼠 標 中 鍵 ， 彈 出 Edit BaseExtrusion（編輯拉伸屬性）對話框，在Depth文本框中輸入“5”，如圖5-36所示，單擊OK按鈕。

2．定義材料屬性

（1）在工作區(qū)上方的Module下拉列表框中選擇Property選項，進入材料屬性編輯界面。單擊工具區(qū)中的Create Material圖標，彈出EditMaterial對話框，默認名稱為Material-1。

（2）設置彈性常數。在Material Behaviors選項組中依次選擇Mechanical→Elasticity→Elastic選項。此時，在下方出現(xiàn)的數據表中依次 設 置 Young’s Modulus 為 210000 ， Poisson’s Ratio 為 0.3 ， 如 圖 5-37（a）所示。

（3）設置塑性常數。選擇Mechanical→Plasticity→Plastic命令。此時，在下方出現(xiàn)的數據表中依次設置Yield Stress（屈服應力）為380，Plastic Strain（塑性應變）為0，如圖5-37（b）所示，單擊OK按鈕。

3．定義和指派截面屬性

（1）創(chuàng)建截面

單擊工具區(qū)中的Create Section圖標，彈出Create Section對話框，默認名稱為Section-1，選擇Solid和Homogeneous，如圖5-38所示，單擊Continue按鈕。彈出Edit Section對話框，在Material下拉列表框中選擇Material-1選項，采用默認設置，如圖5-39所示，單擊OK按鈕。

（2）指派截面屬性

單擊工具區(qū)中的Assign Section圖標，在視圖區(qū)選擇整個部件，單擊提示區(qū)的Done按鈕（或在視 圖 區(qū) 單 擊 鼠 標 中 鍵 ） ， 彈 出 Edit SectionAssignment對話框，如圖5-40所示，單擊OK按鈕，完成截面屬性的定義。

4．定義裝配

在Module下拉列表框中選擇Assembly選項，單擊工具區(qū)中的Create Instance圖標，彈出Create Instance對話框，保持各項默認值，如圖5-41所示，單擊OK按鈕。

5．設置分析步

在Module下拉列表框中選擇Step選項，進入分析步編輯界面。單擊工具區(qū)中的Step Manager圖標，彈出Step Manager對話框，分別創(chuàng)建以下分析步。

（1）分析步1（Step-L）：在部件上表面加載10kN的分布載荷。

單擊Create按鈕，彈出Create Step對話框，在Name文本框中輸入“StepL”，選Static,General，單擊Continue按鈕。在彈出的Edit Step對話框中單擊OK按鈕，完成分析步1的設定。

（3）分析步2（Step-SL）：保持分析步1中的分布載荷，在部件的右端面再加載10kPa的剪切應力。單擊Create按鈕，在彈出對話框的Name文本框中輸入“Step-SL”，選擇Static,General，單擊Continue按鈕。在彈出的Edit Step對話框中單擊OK按鈕，完成分析步2的設定。

（3）分析步3（Step-S）：撤銷分析步1中的分布載荷，保持部件右端面10kPa的剪切應力不變。單擊Create按鈕，在彈出對話框的Name文本框中輸入“Step-S”，選擇Static,General，單擊Continue按鈕。在彈出的Edit Step對話框中單擊OK按鈕，完成分析步3的設定。

創(chuàng)建完畢后，Step Manager對話框將顯示所創(chuàng)建的分析步，如圖5-42所示。

6．劃分網格

在Module下拉列表框中選擇Mesh選項，進入網格功能界面，在窗口頂部的環(huán)境欄中設置Object為Part。此時部件顯示為綠色，表明可使用結構化網格劃分技術來生成網格，因此可直接對部件生成結構化網格。

（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（近似全局尺寸）為1，如圖5-43所示，單擊OK按鈕。

（2）定義網格屬性

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Hex，Technique為Structured，如圖5-44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 ， 單 擊 提 示 區(qū) 的 Done 按 鈕 ， 彈 出 Element Type 對 話 框 ， 設 置Geometric Order為Linear，其他保持默認值，此時的單元類型為C3D8R，如圖5-45所示，單擊OK按鈕。

（4）劃分網格

單擊工具區(qū)中的Mesh Part圖標，在視圖區(qū)單擊鼠標中鍵，完成網格劃分，如圖5-46所示。單擊工具欄中的按鈕保存模型。

（內容、圖片來源：《ABAQUS 2020有限元分析從入門到精通》，侵刪）

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