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Abaqus焊接过程的数值模拟(十五)Abaqus CAE简介

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2024-10-11 | 298 次浏览 | 分享到:

Windows 操作系统中选择“开始”→“所有程序”→Abaqus 6.xx→AbaqusCAE 命令,或者直接在命令行输入“abaquscae”即可进入Abaqus/CAE 启动界面,如图 3-2 所示。

 

Abaqus 

3-2 Abaqus/CAE 启动界面

 

Abaqus/CAE 的主窗口由标题栏、环境栏、工具栏、菜单栏、模型树、工具箱、视图区、提示区、信息区及命令行接口组成,如图3-3所示。

 

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3-3 Abaqus/CAE 的主窗口

 

Abaqus/CAE 的功能模块

Abaqus/CAE 的功能模块涵盖了完成一个一般数值模拟分析所要经历的前处理和后处理的所有步骤。它由以下功能模块组成:Part(部件)、Property(材料性能)、Assembly(装配)、Step(分析步)、Interaction(相互作用)、Load(载荷)、Mesh(网格)、Optimization(优化)、Job(作业)、Visualization(可视化)、Sketch(绘图),如图3-4所示。每个模块定义了模拟过程的一个逻辑方面。下面对常用功能模块的基本功能进行简要描述。

 

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3-4 Abaqus/CAE 的功能模块

 

1、Part 模块

Part 模块的基本功能是创建、编辑和管理部件,其工具箱如图3-5所示。可以在 Abaqus/CAE 中直接创建部件,也可以导入其他程序包生成的几何体。在菜单栏中选择 Part→Create 命令,或者在工具箱中直接单击山按钮,打开图 3-6所示 CreatePart(创建部件)对话框。

 

Abaqus 

3-5 Part 模块工具箱

 

Modeling Space(模型空间类型)有3D(三维)、2DPlanar(二维平面)和Axisymmetric(轴对称)3种。Shape(部件形状类型)有Solid(实体)、Shell(壳体)、Wire(线)和Point(点)4种类型。通过画平面草图的方式生成部件,依Type(生成方式)的不同,分Extrusion(挤压)、Revolution(旋转)和Sweep(扫掠)3种方式。

 

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3-6 Create Part 对话框

 

2.Property 模块

Property 模块的功能是创建和管理材料、截面属性、梁截面,指定部件的截面属性、取向、法线方向和切线方向,其工具箱如图 3-7所示。材料属性包括:一般特性,如密度;机械性能,如弹、塑性和热性能(如热导率、比热容等)。截面属性有实体和壳体等。

 

在一般的三维分析中,在 Property 模块中至少要完成3个方面的设定,即定义材料属性、创建区域截面属性及将定义的材料属性赋予此区域。必须保证所有部件的所有区域都被赋予相应的材料属性。在Module(模块)下拉列表中选择Property选项,在菜单栏中选择 Material-Create 命令创建材料属性;选择Section→Create(创建截面)命令创建截面属性;选择Assign-Section(分配截面)命令可以赋予区域材料属性。

 

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3-7 Property 模块工具箱

 

3.Assembly 模块

Assembly 模块的功能是创建、合并和切割实体,为初始各部件进行定位,其工具箱如图 3-8所示。模型中的装配件由至少一个实例(instance)组成。

 

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3-8 Assembly模块工具箱

 

4、Step 模块

Step 模块的功能是创建分析步、设定输出数据、设定自适应网格、控制求解过程等,其工具箱如图 3-9所示。AbaquS/CAE 会自动创建一个初始分析步(initialstep),用户还需自行创建后续分析步(analysis step)、设定分析步时长与增量步参数、设定结果变量的输出等。分析步的类型有静态、动态和热分析等。分析步类型的设定直接决定着结果变量的输出类型,以及后续模拟中的其他设定。

 

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3-9 Step 模块工具箱

 

5.Interaction 模块

Interaction 模块的功能是定义相互作用、约束、连接件、惯量、裂纹、弹簧和阻尼器等,其工具箱如图3-10所示。焊接相关模拟中部件间及部件与外界之间的热交换也属于一种相互作用。

 

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3-10 Interaction 模块工具箱

 

6.Load 模块

Load 模块的功能是定义载荷、边界条件、场变量和载荷初始状况等,并将指定的分析步施加到模型上,其工具箱如图3-11所示。载荷不仅包括力的载荷,也包含热的载荷,如焊接电弧的热作用就是一种热流载荷。

 

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3-11 Load 模块工具箱

 

边界条件一般是针对自由度而言的。一个三维力学分析有6个自由度,即3个轴的平动与绕3个轴的转动。

 

7.Mesh 模块

Mesh 模块的功能是布置网格种子,设置单元形状、单元类型、网格划分技术和算法,划分网格,检验网格质量,其工具箱如图 3-12所示。对于二维问题,可供选择的单元类型有Ouad(四边形单元)和Tri(三角形单元):对于三维问题,可供选择的单元类型有 Hex(六面体单元)、Tet(四面体单元)和Wedge(楔形单元)。划分技术有Structured(结构化)、Sweep(扫掠)和Free(自由)等。结构化网格和扫掠网格一般采用 Quad 类型和 Hex 类型,分析精度相对较高。

 

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3-12 Mesh 模块工具箱

 

8.Job 模块

Job 模块的功能是创建分析作业并命名、设定并行计算CPU数、设定最大内资源使用量、提交和运行分析作业、生成输入(.inp)文件、监控分析作业的运行状态、中止分析作业的运行等,其工具箱如图 3-13所示。

 

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3-13 Job 模块工具箱

 

9.Visualization 模块

Visualization 模块的功能是显示,odb 文件中的分析结果,包括变形图、云图、动画及绘制结果数据曲线等,其工具箱如图3-14所示。

 

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3-14 Visualization 模块工具箱

 

10.Sketch 模块

Sketch 模块的功能为绘制二维平面图。


(内容、图片来源:《焊接过程数值模拟一书,侵删)

 

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