abaqus复合材料薄壁圆筒建模流程
abaqus管道建模过程

一、建立ABAQUS有限元模型(一)模型选择针对海洋管道缺陷引起的局部压溃问题,本小组采用ABAQUS建立管道局部片腐蚀有限元模型,将局部片腐蚀段长度Lf、局部片过渡段长度Lg、片腐蚀深度Ls作为研究的缺陷影响参数,建立三维直管道模型。
模型正常管道外径取,壁厚取,施加压力为20mpa。
建模分析过程采用非线性弧长法(Static,Riks),控制分析步中的增量步,以保证在之后的计算中,加载力的曲线能够下降并且管道能压溃。
(二)模型建立1、建立管道剖面(1)part模块建立正常管道剖面。
首先创建3D-shell planar模块part-1(图1),建立正常段管道1/4圆剖面。
具体是先画一个半径为的圆,向圆内偏移一个管厚的距离形成管道内径圆(图2),并作辅助线(图3)切割出1/4圆(图4),右下图即为part-1剖面。
其中两条辅助线是圆心分别与点(0,)和点(,0)的交点。
图 part 图2. 绘制管道内径圆图3.作辅助线图4.正常管道剖面(2)part模块建立腐蚀管道剖面。
腐蚀管道剖面与正常管道剖面做法相同,同样创建一个3D-shell planar 模块part-2(图5),在该模块下建立腐蚀段管道1/4圆剖面。
通过先画一个半径为的圆,向圆内偏移一个管厚的距离形成管道内径圆(图6),并作辅助线(图7)切割出1/4圆(图8),右下图即为part-2剖面。
由于腐蚀深度为,则两条辅助线是圆心分别与点(0,)和点(,0)的交点。
图5. creat part 图6. 绘制管道内径圆图7.作辅助线图8.腐蚀管道剖面2、运用Assembly模块进行管道装配。
进入Assembly模块,我们先创建Instance(图9),因为有四个截面需要装配,由刚刚设置的截面各选择两次得到part1-1,part1-2,part2-1,part2-2,其中part1-1和part1-2为正常管道截面,part2-1和part2-2为腐蚀管道截面。
基于ABAQUS的典型薄壁件加工变形仿真与试验研究

S tudy on the M ach in ing D eform ation by F in ite E lem en tM ethod and Experim en t
由于铣削力是引起 薄壁件 加工 变形的 主要 因素, 很多文献对切削力引起的加工变形进行了研究。但目 前对薄壁 件加 工 精度 的研 究, 还 有许 多不 清 楚的 地 方, 很多研究工作往往只针对特定结构和加工条件建 立受力模型, 为控制铣削残余应力的产生提供理论依 据, 但由于无法预测零件加工的整体变形, 实用性有 限。因此, 为了从根本上提高大型整体结构件的加工 精度, 必须进行数控铣削加工变形产生机理的理论研 究, 通过有限元模拟技术比较准确地预测工件的加工 变形。针对典型薄壁件本文首先介绍了铣削加工受力 模型和有限元法在薄壁件铣削加工中的应用, 针对薄 壁零件铣削加工中的变形问题进行了分析研究, 确定 了有限元分析的加载方法和过程, 然后以此为基础基 于 Ab aqu s建立典 型薄壁 件的 有限元 分析 模型, 应 用 有限元法分析加工中工件的变形情况, 获得了典型薄 壁件加工变形的基本规律, 最后通过加工试验验证了 有限元模型的有效性。
为了计算 Z 向 力, 首 先引 入轴 向 单元 力 计算 表
达式:
DFA = KA DF t tanAhx
其中: DFA 表 示 单元 的轴 向切 削 力, Ahx 为刀 具螺 旋 角, KA 为轴向常量, 这样得到 Z向平均力表达式:
NH Nz Nf
F½z
=
E
j= 1
abaqus操作实例

abaqus操作实例
1.打开Abaqus/CAE:
在开始菜单中点击Simulia/Abaqus 6.14/Abaqus/CAE。
2.创建新的模型:。
在Abaqus/CAE的窗口中,点击File-New-Analysis,选择需要创建的模型类型,单击OK,设置模型的名称与工作目录,点击Ok,完成模型建立。
3.创建材料:。
在Abaqus/CAE窗口中,点击Materials模块,选择创建材料,设置材料参数名称,点击OK,完成材料参数设置,将此材料应用到后续的几何实体上。
4.创建几何实体:。
在Abaqus/CAE窗口中,点击Parts模块,新建零件,设置零件的参数,点击OK,进入零件的实体建模模式,根据具体的几何实体,用各种图元如线、圆、弧、矩形、多边形等绘制几何实体,完成后点击File-Save,完成几何实体的绘制。
5.建立单元:。
在Abaqus/CAE窗口中,点击Meshing模块,设置分割几何实体的参数,点击OK,开始网格划分,将网格划分的结果应用到单元上,选择单元型号,比如三维单元C3D4,点击OK,将所选的材料应用到建立的单元上,完成单元的建立。
6.给予边界条件:。
在Abaqus/CAE窗口中,点击BCs模块,根据具体的分析方案,为几何实体的边界设置边界条件,比如设置位移边界,压力边界等,选择节点或单元,应用边界条件,点击OK,完成边界条件的设置。
abaqus实例详细过程(铰链) 免费

铰链一、创建部件1、进入部件模块。
点击创建部件。
命名为Hinge-part,其他的选项选择如右下图所示。
点击“继续”,进入绘图区。
2、点击,在绘图区绘一个矩形。
再点击,将尺寸改为0.04*0.04。
单击鼠标中键。
3、在弹出的对话框中输入0.04作为拉伸深度。
点击”确定”。
4、点击创建拉伸实体,点击六面体的一个面,以及右侧的边。
进入到绘图区域。
5、如下图那样利用创建三条线段。
利用将两条横线都改为0.02mm长。
6、选择,做出半圆。
7、点击,以半圆的圆心为圆心,做圆。
8、点击为圆标注尺寸。
输入新尺寸0.01。
9、在弹出的对话框里输入拉伸深度为0.02,拉伸方向:翻转。
点击“确定”。
10、在模型树的部件里,选择圆孔部件。
右击,编辑。
将内孔直径改为0.012.。
确定。
创建润滑孔1、进入草图模块。
创建名为hole的草图。
如右图所示。
单击“继续”。
2、单击做一个直径为0.012的圆。
单击鼠标中键。
进入部件模块。
3、选择主菜单栏的工具→基准。
对话框选择格式如下图所示。
选择半圆形边。
参数设为0.25。
单击中键,点就建好了。
软件提示选择一个轴。
那么,我们就创建一个基准轴。
如上图右侧所示。
选择刚刚建好的那一点以及圆孔的中心,过这两点创建一个轴。
再在基准处点击如下图所示,选择刚刚建好的点和轴,那么面也就建好了。
4、点击,视图左下角的显示区显示,选择上一步中创建的基准面,再选一个边。
如图所示。
进入绘图区。
6、导入之前绘制的小润滑孔hole。
利用将孔移植所需位置。
单击中键。
选择正确的翻转方向。
对话框按右下图设置。
确定。
7、将部件的名称改成hinge-hole,并复制一个命名为hinge-solid。
将hinge-solid的模型树张开,删除其下的特征,即该部件不带孔。
8、创建第三个部件:刚体销。
点击创建部件按钮,命名为pin,解析刚体,旋转壳。
具体见下图所示。
单击“继续”,在出现的旋转轴右侧画一条垂直向下的直线。
用将该直线的长度改为0.06,与旋转轴的距离为0.012,点击确定,界面出现旋转之后的销。
(完整版)ABAQUS中Cohesive单元建模方法讲解

复合材料模型建模与分析1. Cohesive单元建模方法1。
1 几何模型使用内聚力模型(cohesive zone)模拟裂纹的产生和扩展,需要在预计产生裂纹的区域加入cohesive 层。
建立cohesive层的方法主要有:方法一、建立完整的结构(如图1(a)所示),然后在上面切割出一个薄层来模拟cohesive单元,用这种方法建立的cohesive单元与其他单元公用节点,并以此传递力和位移.方法二、分别建立cohesive层和其他结构部件的实体模型,通过“tie”绑定约束,使得cohesive单元两侧的单元位移和应力协调,如图1(b)所示。
(a)cohesive单元与其他单元公用节点 (b)独立的网格通过“tie"绑定图1.建模方法上述两种方法都可以用来模拟复合材料的分层失效,第一种方法划分网格比较复杂;第二种方法赋材料属性简单,划分网格也方便,但是装配及“tie"很繁琐;因此在实际建模中我们应根据实际结构选取较简单的方法。
1.2 材料属性应用cohesive单元模拟复合材料失效,包括两种模型:一种是基于traction-separation描述;另一种是基于连续体描述。
其中基于traction-separation描述的方法应用更加广泛.而在基于traction—separation描述的方法中,最常用的本构模型为图2所示的双线性本构模型。
它给出了材料达到强度极限前的线弹性段和材料达到强度极限后的刚度线性降低软化阶段. 注意图中纵坐标为应力,而横坐标为位移,因此线弹性段的斜率代表的实际是cohesive单元的刚度。
曲线下的面积即为材料断裂时的能量释放率。
因此在定义cohesive的力学性能时,实际就是要确定上述本构模型的具体形状:包括刚度、极限强度、以及临界断裂能量释放率,或者最终失效时单元的位移。
常用的定义方法是给定上述参数中的前三项,也就确定了cohesive的本构模型。
ABQUS建模步骤(薄壁圆筒结构)

建模报告姓名:李炎专业:建筑与土木工程学号:201472211薄壁圆筒在切削力下的应力分析一、问题描述一薄壁圆筒结构,其壁厚均匀,为0.01m,其材料为钢,弹性模量为2E11Pa,泊松比为0.3,设刀具在某个切削位置时,假定切削力沿径向分量为8000N,轴向分量为4000N,切向分量为1000N,要求对该结构在切削过程中的应力进行分析。
二、具体建模步骤:1、创建部件启动ABQUS/CAE,创建一个新的模型,重命名为Canister,保存模型为Canister.cae(1)单击工具箱中的按钮,在“Name”后面输入Canister,将“ModelingSpace”设为3D, “Type”改为Deformable, “Shape”改为shell, “Type”改为revolution, “Approximate size”输入2(如图1所示),单击“继续”按钮,进入草图环境。
图1(2)单击工具箱中的,用鼠标选取或者输入坐标值,通过点(0.21,0.005)、(0.18,0.005)、(0.18,0.4)、(0.1,0.9)、(0.13,0.9)画直线(如图2所示),单击提示区的“Done”按钮,弹出”edit revolution”对话框(如图3所示),输入旋转角度360,单击“OK”按钮,完成该部件的创建。
并最终形成效果图(如图4所示)。
图2图3图42、创建材料和截面属性一、创建材料进入属性(Property)模块,单击工具箱中的,弹出“Edit Material”对话框,如图5所示,默认材料名称为Material-1,选择”Mechanical”—“Elasticity”—“Elastic”, 输入弹性模量值为2E11Pa,泊松比为0.3,单击“OK”按钮,完成材料属性定义。
图5二、创建截面属性(1)单击工具箱中的(创建截面),在”Create Section”对话框(如图6所示)中,选择”Category”为shell,”Type”选择Homogeneous, 单击“继续”按钮,进入“Edit section”对话框。
ABAQUS建模教程

ABAQUS结构工程实例建模教程第1章建模方法介绍本章通过一框架剪力墙结构,详细介绍了三种建模方法,并在ABAQUS中对模型进行了模态分析。
注意:这里建立的模型只包括混凝土一种材料,对于钢筋的建立,将在后续章节中详细介绍。
【例题1.1】模型为九层混凝土框-剪结构,如图1. 1和图1. 2所示。
基本数据如下:➢柱:500mm ×500mm➢梁:250mm×500mm➢混凝土:C30➢剪力墙:250mm➢层高: 一层4500mm,二~九层3600mm图1. 1 结构尺寸图1. 2分析模型1.1 【方法一】直接在ABAQUS中建立模型单位制:N、m、kg、s1.1.1 Part模块—建立首层和标准层进入Part模块—Create Part,如图1. 3,Part-1为首层平面,如图1. 4;标准层与首层只是层高不同,而平面布置完全一样,所以可以在左侧模型树Parts—Part-1右击,点击Copy,如图1. 5,进入Part Copy窗口,如图1. 6,命名为Part-2。
图1. 3图1. 4图1. 5图1. 6在菜单栏中点击Tool—Datum,进入Create Datum窗口,如图1. 7所示,Type 选择Point,Method选择Offset from point。
选择有柱的点,在左下角(如图1. 8)Offset(X,Y,Z)中输入(0,0,-4.5),完成之后如图1. 9。
图1. 7图1. 8图1. 9在环境栏中选择,如图1. 10,弹出Create Wire Feature 窗口,如图1. 11,Add method选择Disjoint wires,通过Add,连接柱子的两个端点,完成之后如图1. 12。
同理,可以生成标准层Part-2的柱子。
图1. 10图1. 11图1. 12建立首层剪力墙Part-3,Part—Create Part(如图1. 13),点击,在左下角starting point输入(0,0),end point输入(0,6),如图1. 14,点击Done,弹出Edit Base Extrusion窗口,如图1. 15,在Depth中输入4.5,完成之后如图1. 16。
abaqus复合材料

abaqus复合材料复合材料不只是几种材料的混合物。
它具有普通材料所没有的一些特性。
它在潮湿和高温环境,冲击,电化学腐蚀,雷电和电磁屏蔽环境中具有与普通材料不同的特性。
复合材料的结构形式包括层压板,三明治结构,微模型,编织预成型件等。
复合材料的结构和材料具有同一性,并且可以在结构形成时同时确定材料分布。
它的性能与制造过程密切相关,但是制造过程很复杂。
由于复合结构不同层的材料特性不同,复合结构在复杂载荷作用下的破坏模式和破坏准则是多种多样的。
在ABAQUS中,复合材料的分析方法如下1,造型它的结构形式决定了它的建模方法,并且可以使用基于连续体的壳单元和常规壳单元。
复合材料被广泛使用,但是复合材料的建模是一个困难。
铺设复杂的结构光需要一个月2,材料使用薄片类型(层材料)建立材料参数。
材料参数可以工程参数的形式给出,或者材料强度数据可以通过子选项给出。
这种材料仅使用平面应力问题。
ABAQUS可以通过两种方式定义层压板:复合截面定义和复合层压板定义复合截面定义对每个区域使用相同的图层属性。
这样,我们只需要建立壳体组合即可将截面属性分配给二维(在网格中定义的常规壳体元素)或三维(三维的大小应与壳体中给定的厚度一致)。
基于网格中定义的连续体的壳单元)ABAQUS复合材料分析方法介绍复合叠加定义是由复合布局管理器定义的,它主要用于在模型的不同区域中构造不同的层。
因此,应在定义之前对区域进行划分,并且应将不同的层分配给不同的区域。
可以根据常规外壳的元素和属性进行定义。
传统的壳单元定义了每个层的厚度,并将其分配给二维模型。
应该给基于连续体的壳单元或实体单元提供3D模型(厚度是相对于单元长度的系数,因此厚度方向可以分为一层单元)。
提示:堆栈参考坐标系的定义(放置方向)和每个堆栈坐标系的定义(层方向)。
定义正确的层角度,层厚度和层顺序。
ABAQUS无法分析单层法线变化超过90度的情况,因此有必要定义多层。
坐标系可以任意定义。
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1,建立模型Part Module :类型三维,solid,旋转;按尺寸绘图,done,设置旋转角此处为360度。
2,建立参考面,将圆筒分成两半
3,Assembly Module :类型Independent 分区partition截面
4,Mesh module :
点击remove空二,选择cells消隐分区
X Select entities to remove: Cells Undo
撒种子时,需要分几层就在边缘上撒多少个种子,在每条边上尽量都撒相同数量的种子,
生成结构网格,生成的网格才比较规整。
(注意,此处的mesh,对象为assembly,而不是part)
生成网格后,Mesh: Create Mesh Part
Module I- Mesh * Model:j Model-1 abject: * Awembly Part「
4,Job Module : Create Job,例如job-007-01,运行生成job-007-01.inp 文件,保存成007-01.cae 文件。
5,File: New打开新窗口
6,File: Import : Model 选择job-007-01.inp 打开
7,Mesh Module:
Tools: Surface manager: create: by angle 定义surface 集合
Tools: Set manager: create: Element: by angle 定义Element 集合
用以下三个命令操作,选择恰当的面。
丄i Select the Entity Closest to the Screen,
---- Select From Exterior En tities
'包i 一
J Select From Interior Entities (左键点击第二个图标不放拖出即可)
注:定义Element集合时,可以从外到内,定以一层后,在display中--- -:把定义的那层remove掉再定义下面一层。
8,Mesh: Edit :Mesh : Mesh Offset (create solid layers): Surfaces (选择相应的面):Total thickness定义厚度,生成cohesive单元,把其之前定义的几层surface,都生成cohesive单丿元。
9,Mesh: Element type :对cohesive 单元,Family 选择Cohesive,对其他单元,Family 选择3D Stress;对于静态运算,Element Library选择Standard,对于动态(显式)运算,Element Library 选择Explicit。
10,Property:
Create Material: jiti (材料名字):Mechanical : Elastic: Type: Isotropic
=tdrt Matetial 邑
M<)terial-jiti
Description;
NLrnnb«r of field v-arid4)l»:0 '
Moduli tme scale [forvi&ctwlKlicrty^ Long-term
No compr-eision
3 Nc
Datia
Voungi'i P鈕1刖n1*
1 4D0C
Create Material: xianwei (材料名字):Mechanical : Elastic : Type : Isotropic
令 Edit MaTial
阻叶!窩贰呼恰z ■曰
bescriptim:
Ifte- lempertrturt-depend efit dobs
Number of(H&ld variabi^t 0 :
Moduli sirnc- (lor wconhc.1icity }c Lqng tt-rm
N D corrfMn«SM>n
No KrtliiOft
D 蜩 a i-
Modulus- Ratio
1 230000 0.?
blame: Mjteridl-xianwe-1
DritripEkW:
Mdteridl betuMiara
Hardening hobropic H □ lhe 亚加・ rate-dependent C JB M Ufe-itrryM-rdhjrc- dt^^ndefil: ditA
Munnber oF field variables: 0 *
Data
Yirid 5tr*u Plastic
Strain
1 45 0
2 50 0.027
3 60 ooai
4 7P
5 1 ma?
Create Material : Cohesive (Cohesive 单元材料名字):选择
Quads Damage , Damage Evolution ,
Elastic
V Edk hflfilVfhl
Name: Materid-cdh
Dmr^Kicfi;
general Me 匚honkdl IherrnJi flKlricLd/Magpetk: Other |y
EI K 1K
Type: ITruction ▼ v SubcfciiMH
LI 迂 tMnpfirAiuris-idafiffndant d^ra
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□ U&e tempef5tixe-cfepcnd&n.t data
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Ddta Narniinal SCrvtu NcirninAl 5Erau Nominal SCrvu Wermil-CHily iMcnlfr Flrtt St<«nd Dirfrrtien 15 Damage Evolution :
=Subopjion Editor
Damaq? Evoluti 口门
Type: Energy 刑
Sahrning: Linear T
D^graddEicMiL MdKirmjm T
Mixed mode betidrviar : Mode-lhdepeiident T
Mode mik radoi Energy 甘
□ P0W*!f ■
U&e te*nperdture-depe*ident date
Number of field wiabies: 0 :
Ldncel Elastic:
Create sect ion :
Category Type
o Solid I Homogeneous
© Shell Generallized plane strain
Beam E'ulerian
C Fluid Composite
〔Other
IM ate rial BchaviDTfi
FrAClurf
Elrt **W
Name: Section-1
Cancel Continue..,
Name: Section -coh
匚 Qntinue,Tl Cancel
11,
定义各分层材料方向
Property Module :建立局部坐标,
Tools : Datum : CSYS : 3 points,点击 Done
定义材料方向,Assign: Material Orientation:选择之前定义的局部坐标,定义角度 12, Mesh Module : Mesh : Edit : Node : Edit : by angle 选择 Cohesive 单元两表面节 点,Coordinates: Specify 让Cohesive 单元厚度为0.(这一步只是为了视觉效果,可以不 操作)。
13, 分析步step :设为1000,步长最大1,最小10*
14,受力方式:一端固支,一段在所有端面上施加向外的压力
3000Mpa ,不含cohesive 单元,结果如图(蓝色为纤维,黄色为基体)
此处,纤维名义应力设置太小,纤维进入塑性阶段,基体应力大于纤维。
Create Sectior
Edit Section。