ABAQUS/CAE实例：创建吊车模型与分析

"abaqus实例——创建吊车模型" 在有限元分析中，ABAQUS是一个广泛应用的软件，尤其在结构力学、热力学、流体力学等领域。本实例将通过ABAQUS/CAE，该软件的用户界面，来演示如何建立一个简单的吊车模型，并进行静态与动态分析。 2.3 示例：使用ABAQUS/CAE创建吊车模型 该实例展示了一个过顶吊车的模型，如图2-5所示。它将引导你通过ABAQUS/CAE的模型树来了解建模过程，并展示构建和分析简单模型的基本步骤。吊车被设计为一个由铰接杆件组成的框架结构，其左侧固定，右侧在滚轮上自由移动。各杆件在连接处可以自由旋转，但框架不能脱离平面运动。 首先，我们将在ABAQUS/Standard模块下进行静态分析。当施加一个10kN的负载（如图2-5所示）时，计算结构的静位移和杆件的最大应力。这一步是为了理解在静载荷作用下，吊车的变形和应力分布情况。 然后，为了研究结构对突然加载的动态响应，我们将再次进行模拟，这次是在ABAQUS/Explicit模块下。假设负载突然施加到结构上，我们可以观察到吊车的瞬态动力学行为，包括振动、冲击等现象。这种分析方法适用于模拟快速事件或非线性动态问题。 在创建模型的过程中，主要涉及以下几个步骤： 1. **几何建模**：根据实际情况创建吊车的几何形状，这可能涉及到直线、曲线、面等基本元素的组合。 2. **材料定义**：指定各部分的材料属性，如弹性模量、泊松比、密度等。 3. **边界条件**：设定约束和荷载，例如左侧固定，右侧滚动，以及负载的施加位置和方向。 4. **网格划分**：生成有限元网格，这是数值求解的关键，网格质量直接影响结果的精度。 5. **定义步骤和加载**：在ABAQUS/Standard中，设置静态分析步骤，并分配荷载；在ABAQUS/Explicit中，设定动态分析步骤和加载历史。 6. **求解**：运行计算，ABAQUS将自动进行线性和非线性求解，得出位移、应力、应变等结果。 7. **后处理**：通过ABAQUS/CAE的后处理工具查看和分析结果，如应力云图、位移动画等，以理解和解释模型的行为。 这个实例不仅展示了ABAQUS/CAE的建模和分析流程，还突显了ABAQUS在静态与动态分析中的灵活性。通过这样的练习，用户可以更好地掌握ABAQUS软件的使用，并将其应用到更复杂的工程问题中。