Abaqus CAE教程:施加重力载荷步骤详解

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本教程主要关注在Abaqus CAE界面上如何施加重力载荷,以及Abaqus的基本操作和分析流程。教程适用于初学者,旨在帮助他们理解和掌握这款强大的有限元分析软件。 在Abaqus CAE中施加重力载荷是模拟实际物理现象的关键步骤之一。首先,你需要确保模型的单位设置一致,通常推荐使用SI单位系统。在进行几何建模时,可以从外部CAD软件如Pro/E导入iges、sat或step格式的模型。其中,step格式被认为是最优选的导入格式,因为它能更好地保留模型信息。 在Abaqus CAE中,你可以通过快捷键如Ctrl+Alt+鼠标左键、右键和中键来旋转、缩放和平移模型,以便于观察和操作。接着,你需要对模型进行划分网格,这是进行数值计算的基础。Abaqus提供了多种网格类型和控制参数,可以根据问题的复杂程度选择合适的网格大小和形状。 在特性设置阶段,你需要为不同的部分定义材料属性,例如密度、弹性模量和泊松比等。接下来,通过建立装配体将多个Part组合在一起,这在处理多组件系统时尤其重要。定义分析步是设定模拟的时间序列和边界条件,例如静态分析、动态分析或热分析。 在载荷边界步骤中,我们重点关注如何施加重力载荷。通常,重力加速度设置为9810 m/s²(对应地球表面的重力)。在“Load”菜单下选择相应的加载类型,然后点击并选择模型的全部或部分表面,以应用重力载荷。 相互作用部分涉及部件之间的接触和摩擦情况,而提交运算则意味着设置计算参数并启动模拟。最后,后处理阶段是查看和解释结果的关键,包括应力分布、位移曲线等。 Abaqus CAE的操作流程通常概括为九个步骤:几何建模、划分网格、特性设置、建立装配体、定义分析步、相互作用、载荷边界、提交运算和后处理。每个步骤都是一个复杂的过程,需要根据具体问题进行细致调整。 Abaqus是一款强大的有限元分析工具,通过熟练掌握其基本操作和分析流程,用户可以解决各种复杂的工程问题,包括结构力学、热传导、流体动力学等领域的问题。本教程提供的指导将有助于初学者逐步掌握Abaqus CAE,并在实际项目中运用这些技能。
2011-01-25 上传
0. ABAQUS入门资料 4 1. 论坛提问要诀 5 2. 故障诊断基本方法 5 3. 约束刚体位移 / NUMERICAL SINGULARITY 6 4.过约束(Overconstraint) 8 5.其他常见error和warning信息 9 6.ABAQUS无法正常运行(安装、License、环境变量) 13 6.1 ABAQUS安装方法 13 6.2 ABAQUS显示异常(无法显示栅格、显卡冲突、更改界面颜色) 22 6.3 Document无法搜索 23 6.4 磁盘空间不足 23 6.5 Linux系统 24 6.6 死机后恢复模型 24 7.弹塑性分析 25 7.1 塑性问题不收敛的常见现象 25 7.2 接触问题和塑性材料不要用二阶单元 25 7.3 不要在塑性材料上施加点载荷 26 7.4 塑性材料参数 26 7.5 屈服准则 31 7.6 后处理 / 判断材料是否屈服 33 7.7 切削 34 7.8 材料非线性实验与FEM的比较 35 8. 接触分析 36 8.0 接触分析的基本概念 36 8.1 接触分析不收敛的常见现象和解决方法 37 8.2 接触面上的网格密度 38 8.3 接触面的定义 40 8.4 过盈接触 41 8.5 管土/桩土接触 43 8.6 板料成形的接触问题 49 8.7 凹坑成型的接触问题 54 8.8 刚体穿透 57 8.9 接触力 57 8.10 Explicit中的接触问题 58 8.11 改变接触状态 60 8.12 其他与接触有关的Error和Warning信息 62 9. 各个量的单位 62 9.1 各个量的单位要相互一致 63 9.2 时间/增量步的含义 65 10.导入 / 修改 / 求解inp文件 66 10.1 把inp文件导入ABAQUS/CAE 66 10.2 运行inp文件 67 10.3 修改inp文件 68 11.用户子程序和FORTRAN 71 11.1 运行用户子程序时出错 / FORTRAN版本 71 11.2 用户子程序入门资料 72 11.3 用户材料UMAT 74 12.创建/修改part 75 13.在Assembly中定位 76 14.划分网格 77 14.1 提示信息: 严重扭曲的单元 / 单元体积为0 77 14.2 划分网格和布置种子的技巧 79 14.3 网格重划 82 14.4 从orphan mesh中抽出几何 82 15.选择单元类型 83 16.截面属性和材料 85 16.1 定义截面属性 85 16.2 用OFFSET参数偏置shell的中性面 86 16.3 材料属性 86 17.载荷 / 速度场 88 17.1 集中力 88 17.2 线载荷 90 17.3 面载荷 90 17.4 Body Force / Gravity 92 17.5 随时间变化的载荷 / Amplitude 92 17.6 在实体单元上施加弯矩 / 旋转速度 96 18.边界条件 100 19.定义Set / 选取模型的局部 102 20.弹簧 103 21.约束(coupling, tie) 104 22.后处理 106 22.1 显示局部坐标系上的结果 106 22.2 绘制曲线(X–Y data) 106 22.3 field output / history output 108 22.4 显示结果 108 22.5 shell和beam的应力应变结果 113 23.多步骤分析 114 23.1 重启动分析(Restart) 114 23.2 子模型(Submodel) 115 23.3 用 *import 把计算结果传递到下一个过程中 116 24.岩土分析 116 24.0 岩土分析入门资料 116 24.1 初始地应力平衡 118 24.2 基坑开挖 122 24.3 钢筋混凝土(Rebar Layer和Embedded Element) 122 24.4 实体单元的截面力/弯矩/转角 125 24.5 软土固结 127 24.6 无限元 128 24.7 岩土本构模型 129 25.热分析 129 26.动态分析 135 26.0 静态分析还是动态分析 135 26.1 Explicit分析 138 26.2 分析结果与amplitude不一致 139 26.3 固有频率 140 26.4 *DYNAMIC分析 141 26.5 动态分析还是静态分析 141 27.屈曲分析 142 28.材料失效破坏 / 裂纹 144 28.1 材料失效 144 28.2 裂纹 145 28.3 Cohesive单元 147 29.连接单元(CONNECTOR) 149 30.惯性释放(INERTIA RELIEF) 149 31.非线性问题的算法 149 32.ABAQUS和其它软件的比较 150 33.使用ABAQUS帮助手册 151 34.论坛的“全文搜索”功能 152 35.关于找抢手 152