7．邊界條件和載荷

（1）定義集合和載荷面

在Module下拉列表框中選擇Load選項，進入載荷編輯界面。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。

lSet-Fix集合：懸臂梁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5-47（a）所示的端面，在視圖區(qū)單擊鼠標中鍵確認，Set-Fix集合建立完畢。

l載荷面Surf-L：懸臂梁上施加分布力的上端面。選擇菜單欄中的Tools→Surface→Create 命令，彈出Create Surface對話框，在Name文本框中輸入“Surf-L”，單擊Continue按鈕。選中如圖5-47（b）所示的端面，在視圖區(qū)單擊鼠標中鍵確認，Surf-L集合建立完畢。

l載荷面Surf-S：懸臂梁上施加剪力的右端面。同樣，選擇菜單欄中的Tools→Surface→Create命令，彈出Create Surface對話框，在Name文本框中輸入“Surf-S”，單擊Continue按鈕。選中如圖5-47（c）所示的端面，在視圖區(qū)單擊鼠標中鍵確認，Surf-S集合建立完畢。

（2）定義邊界條件

在上文中已對施加固支邊界條件及對稱邊界條件的區(qū)域創(chuàng)建了集合，在此可直接定義部件的邊界條件。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(shè)置Step為Initial，Types for Selected Step為Displacement/Rotation，如圖5-48所示，單擊Continue按鈕。在提

示區(qū)單擊Sets按鈕，彈出Region Selection對話框，選擇Set-Fix，如圖5-49所示，單擊Continue按鈕。在彈出的Edit Boundary Condition對話框中選中U1、U2和U3復(fù)選框，如圖5-50所示，單擊OK按鈕。

（3）定義載荷

單擊工具區(qū)中的Load Manager圖標，在彈出的Load Manager對話框中單擊Create按鈕，在Name文本框中輸入“Load-L”，設(shè)置Step為Step-L，載荷類型為Pressure，如圖5-51所示，單擊Continue按鈕。

在彈出的Region Selection對話框中選中Surf-L，如圖5-52所示，單擊Continue按鈕。彈出Edit Load對話框，在Magnitude文本框中輸入“10”，單擊OK按鈕，得到的部件如圖5-53所示。

下面定義剪切應(yīng)力，在Load Manager對話框中再次單擊Create按鈕，在Name文本框中輸入“Load-S”，設(shè)置Step為Step-SL，載荷類型為Surface traction，如圖5-54所示，單擊Continue按鈕。

在彈出的Region Selection對話框中選中Surf-S，如圖5-55所示，單擊Continue按鈕。彈出Edit Load對話框，在Traction下拉列表框中選擇Shear選項，單擊Direction選項組中的Edit按鈕為剪應(yīng)力設(shè)置作用方向，此時提示區(qū)顯示一組初始坐標（0.0,0.0,0.0），在視圖區(qū)單擊鼠標中鍵確認，此時提示區(qū)要求填入一組終點坐標，在窗口區(qū)輸入（0.0,-1.0,0.0），再單擊鼠標中鍵確認，在Magnitude文本框中輸入“10”，如圖5-56所示，單擊OK按鈕。得到的部件如圖5-57所示。

取消分析步3中的分布力載荷。在Load Manager對話框中選擇Load-S對應(yīng)的Step-S下的Propagated，單擊右側(cè)菜單中的Deactivate按鈕。

5.3.3 結(jié)果處理

1．提交分析作業(yè)

在 Module 下 拉 列 表 框 中 選 擇 Job 選 項 ， 單 擊 工 具 區(qū) 中 的 Job Manager圖標，彈出Job Manager對話框，單擊Create按鈕。彈出Create Job對話框，設(shè)置Name為Job-cailiao-2，如圖5-58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。

此時新創(chuàng)建的作業(yè)顯示在Job Manager對話框中，如圖5-59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。

單擊Monitor按鈕，打開Job-cailiao-2 Monitor對話框，進行分析，分析完成后，單擊Dismiss按鈕，關(guān)閉對話框，然后單擊Results按鈕，進入Visualization模塊。

2．后處理

如上所述，在Job模塊中完成分析計算后直接進入Visualization模塊進行后處理。

（1）顯示變形圖

單擊工具區(qū)中的Plot Deformed Shape圖標，顯示變形后的網(wǎng)格模型，如圖5-60所示。

（2）顯示云紋圖

單擊工具區(qū)中的Plot Contours on Deformed Shape圖標，軟件會顯示出最后一個分析步結(jié)束時的Mises應(yīng)力云紋圖，如圖5-61所示。

（3）繪制應(yīng)力—應(yīng)變曲線

單擊工具區(qū)中的Create XY Data（創(chuàng)建XY數(shù)據(jù)）圖標，彈出CreateXY Data對話框，選擇ODB field output，單擊Continue按鈕。彈出XY Data from ODB Field Output對話框，選擇Variables（變量）選項卡，在Position（位置）下拉列表框中選擇Integration Point選項，展開E：Strain components列表，選中Max,Principal復(fù)選框，再展開S：Stress

components列表，選中Mises復(fù)選框，如圖5-62所示。

選擇Elements/Nodes（元素／節(jié)點）選項卡，在Method（方法）中選擇Pick from viewport（從視圖中選擇），單擊Edit Selection（編輯選擇），在部件固定端選擇一點，單擊鼠標中鍵確認。再單擊Add Selection（增加選擇），此時再按上述方法，分別在應(yīng)力最大位置及懸臂梁右端各選擇一點，如圖5-61所示。在對話框中單擊在固定端選擇的點，單擊Plot，將顯示該點的主應(yīng)力及應(yīng)變在3個分析步中的曲線圖，如圖5-63（a）所示。同理，還可畫出另兩點的曲線圖，如圖5-63（b）和圖5-63（c）所示。

5.4 本章小結(jié)

本章介紹了使用ABAQUS進行材料非線性分析的步驟和方法，使讀者了解ABAQUS進行非線性分析的巨大優(yōu)勢。ABAQUS材料庫中包含強大的材料非線性庫，包括延性金屬的塑性、界面層材料損傷特性等。

本章還給出了橡膠墊片壓縮的模擬過程及懸臂梁受壓的模擬過程，使讀者了解ABAQUS進行材料非線性分析的巨大優(yōu)勢，掌握定義塑性等非線性材料的方法和過程。

（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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