在Abaqus-cae中操作几何体

在Abaqus/CAE中操作几何体第二讲Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE概述什么是部件?定义部件几何体的导入利用部件模块工具创建部件习题2a：实体和刚体部件—绞模型习题2b：利用约束和标注创建部件—斜板模型习题2c：创建部件—卡箍和挡片模型什么是部件?Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE部件有限元模型带有多个区域的部件壳的厚度:1mm壳的厚度:3mm什么是部件?部件是Abaqus/CAE创建模型的“积木”。有限元模型中的每个单元都是和相应的部件相联系的。每个部件可以被分区，不同区域可以被赋予不同的材料和截面属性（如壳的厚度、梁截面形状等）。部件实例化后生成若干的部件实体，在装配件模块中完成必要的装配后，最终生成分析模型。IntroductiontoAbaqus/CAE可变形部件:轴机架离散刚体部件：任意形状的刚体冲垫（带有可变形的毛坯）解析刚体部件：旋转的刚性扎滚（带有可变形的金属原料）什么是部件?可以创建模型的部件类型可变形部件任意形状；可以包含不同维数的特征（实体、壳、线、点）；在载荷作用下可以变形；离散刚体部件任意形状；在载荷作用下不能变形；解析刚体部件只可以用直线、圆弧和抛物线创建的形状；在载荷作用下不能变形；定义部件Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE定义部件部件和装配件与常用的CAD程序包相同，Abaqus/CAE基于部件和装配件的概念进行建模。可以通过三种方法定义部件几何体：直接由Abaqus/CAE创建从CAD系统导入本地的CAD几何体中性格式（*.igs*.sat*.stp等）作为Abaqus(孤立)网格导入在同一个模型中，可以灵活方便地混合使用上述三种方法。右图所示的泵的装配件，包括导入的几何体部件（垫圈、基座、螺栓）和孤立的网格部件（机盖）IntroductiontoAbaqus/CAE定义部件Abaqus/CAE中直接创建的几何体利用部件模块的相关工具创建几何体。被称为native几何体（“本地几何”）。通过部件模块工具创建的部件具有基于特征和参数化的特点。特征记录了设计意图并包含几何信息，也是管理部件的便捷方式。特征：贯穿切削参数：直径。改变部件厚度，贯穿切削仍然贯穿整个部件IntroductiontoAbaqus/CAE定义部件基于特征的参数化建模器适合于创建从简单到相对复杂的各种几何体。IntroductiontoAbaqus/CAE定义部件导入的几何体

导入的几何体没有特征（即没有其他CAD系统中生成的特征），但可以在Abaqus/CAE为其继续添加特征。Abaqus/CAE的几何处理功能可以用于修改导入的几何体；例如，删除不需要的细节（倒角、logo、台阶等）。几何处理前几何处理后IntroductiontoAbaqus/CAE定义部件导入的网格

可以从Abaqus/CAE的输出数据库文件（*.odb）中，或者Abaqus的输入文件（*.inp）中导入网格。导入网格是模型(model)的形式，而不是以部件的形式。节点和单元被作为孤立网格导入，没有相关的父几何体。IntroductiontoAbaqus/CAE定义部件在拷贝的过程中部件可以被缩放或镜像对于几何体和孤立网格该项功能都有效。不相连的区域可以被分成独立的部件相关的几何特征还可以被压缩几何体的导入Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE几何体导入和修复草图可以导入下列格式的二维草图：AutoCAD(.dxf)IGES(.igs)STEP(.stp)ACIS(.sat)可以导出下列格式的二维草图：IGES(.igs)STEP(.stp)ACIS(.sat)IntroductiontoAbaqus/CAE几何体导入和修复部件：自带的CAD几何体下列自带的CAD格式可以直接导入：CATIAV4(*.model,*.catdata,*.exp)CATIAV5(*.CATPart,*.CATProduct)Parasolid(*.x_t,*.x_b,*.xmt)Abaqus为ProE/NX/IDEAS/CATIAV5提供插件，插件利用Elysium中性文件(.enf)格式生成几何体文件:ProE/NX/IDEAS/CATIAV5(*.enf)Parasolid创建的进气管几何体被导入到Abaqus/CAEIntroductiontoAbaqus/CAE几何体导入和修复部件：中性格式以下中性格式的几何体部件可以被导入：ACISSAT(*.sat)IGES(*.igs,*.iges)STEP(*.step,*.stp)VDA(*.vda)Abaqus/CAE中的部件可以被导出到至以下格式：ACISSAT(*.sat)IGES(*.igs)STEP(*.stp)VDA(*.vda)从STEP文件导入的手机的前机盖IntroductiontoAbaqus/CAE几何体导入和修复ImportPart对话框ImportAssembly对话框IntroductiontoAbaqus/CAE几何体导入和修复关联导入对于从CAD导入到Abaqus/CAE的零件和装配体，关联导入是一种强大的解决方法。有效支持：CATIAV5Pro/ENGINEERNX(Unigraphics)SolidWorks利用部件模块工具创建部件Copyright2007DassaultSystèmesIntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件选择模型空间和合适的尺寸选择部件类型部件类型可以后续更改。更改部件类型有相关的限制。选择合适的基本特征,不能后续改变。创建部件时，第一个创建的特征被称为基特征。基特征可以是平面的或三维的（拉伸、旋转、或扫略）；基特征也基于二维平面草图轮廓。因为基特征是部件所有特征的父特征，所以基特征不能被抑制。如果不删除整个部件，基特征也不能被删除。定义附加特征，用于修改基特征或为基特征添加细节。可用的特征：实体拉伸，壳，线，切削，倒角等.IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件IntroductiontoAbaqus/CAE基特征和附加特征利用部件模块工具创建部件切削特征线特征壳特征导角特征基特征—实体拉伸aIntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件“基准”几何体基准是参考几何体，或者把基准作为建模的辅助工具。当部件中不能包含创建特征必要的几何体时，它可以辅助用户创建特征。基准是部件的特征，它同部件的其它特征一同存在，并且彼此之间存在父子关系。基准可以显示，也可以不显示。基准特征的类型：点，轴，平面，坐标系。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件选择过滤器在创建模型的过程中，需要经常在屏幕中选择对象。Abaqus/CAE提供一组过滤器，它们使得在视图中选择对象更加容易。选择过滤器允许用户选择的实体类型包括：单元、节点、区域、面、边、顶点、参考点等，还可以在视图中选择相对位置。用户可以改变拖动-选择区域的形状和行为。用户可以设置预选开关是否打开。通过拖动-选择区域选择的对象距离屏幕最近的对象拖动-选择区域的形状外部或内部对象对象的类型允许预选IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件在部件模块中分区分区将部件细分为不同区域；不同区域可以指定不同材料和截面属性。装配件中每个部件的“实例”将具有同样的分区。区域可以用于创建集合(set)，还可以用于划分网格。在部件模块创建的set在装配件模块中仍然可用。一般在Assembly和Mesh模块创建可划分网格的区域效果更好。软橡胶带有加强筋的橡胶分为两个区域对三角带进行模拟IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件草图在Abaqus/CAE定义部件的过程中，草图是用于辅助定义特殊几何形状的二维轮廓。草图可以以AutoCAD(.dxf)、IGES(.igs)、STEP(.stp)或ACIS(.sat)等格式导入。相关内容被导入到Abaqus/CAE，包括线、圆弧和样条曲线等；不能被导入的部分将被忽略。还可以利用Abaqus/CAE的Sketcher创建草图。同其它的草图工具一样，Abaqus/CAE的Sketcher包括一张虚拟的图纸和相应的网格。IntroductiontoAbaqus/CAE创建独立的草图利用部件模块工具创建部件调用Sketcher在用户创建基特征及附加特征时，Abaqus/CAE自动调用空白的虚拟图纸草图。还可以利用Sketch模块创建独立的草图。该种方法创建的草图不与任何的部件相关联，但是可以保留，作后继使用。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件使用SketcherSketcher工具集提供了基本的绘制工具，它可以绘制相对复杂的草图。基本的绘图工具附加工具IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件Sketch约束约束sketcher使草图元素符合约束限制；约束定义了几何元素之间的逻辑关系平行,垂直,相切,同心等；可以设置自动约束约束类型、容差设置等；IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件sketch约束的例子等距离共点平行竖直IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件sketch约束的例子垂直水平切线对称IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件Sketcher分析约束不足(黄色)对几何修改有多种解决方案完全约束(绿色)对几何修改有唯一解决方案过度约束(紫色)对几何修改没有解决方案；需要删除多余的约束或尺寸限制，或者将某个尺寸限制修改为参考。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件尺寸在一个草图中可以用数字定义尺寸，如角度、距离等。参考尺寸用来在草图中定量注释，没有约束功能。水平尺寸倾斜尺寸角度IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件参数(Parameters)借助参数功能，可以利用表达式可以在草图中定义函数关系。这个次序使得前面的参数可以在后面参数定义时候使用可以更改的参数插入语提示这参考尺度需要一个尺寸参数IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件在Sketcher中，用户可以创建“构造几何”：同部件模块工具箱中的基准几何体的功能类似；辅助草图元素的定位；不作为有限元模型的一部分；可用的构造几何包括构造线、构造角度、构造圆等。参考线参考圆IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件修整、延长、打断、合并边修整/延长边将边在交叉点打断自动修整基于预选性打断边基于顶点打断边合并边在草图中合并小的边IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件草图中的图片能将草图的背景设置成图片；能够帮助设计形成任意形状几何体；背景图片可以进行缩放、平移以及透明度等相关设置。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件阵列在sketcher中可以创建线性或放射性阵列IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件保存草图在相同的进程或模型数据库中，可以利用保存的草图创建其它的特征。例如，用户可以在几个不同的部件中重复使用同一个孔的草图。IntroductiontoAbaqus/CAE为三维基特征添加特征的草图定位利用部件模块工具创建部件为基特征添加特征在为基特征添加特征时，可以从部件的平面或基准平面选择草图绘制平面。用户可以通过选择平面和边控制草图方位。默认情况下，边将会垂直的出现在草图右侧。IntroductiontoAbaqus/CAE用于定位草图孔的参考点利用部件模块工具创建部件Abaqus/CAE可以将部件已有特征（用户正在编辑的特征之前的特征）投影到草图平面上。对于草图，被投影的特征提供了参考几何；附属边和顶点可以被投影；用户可以通过线或顶点等参考几何进行尺寸标注，进而精确定位草图。如果需要，还可以平移或转动草图网格，使得草图网格同已有的几何结构对齐。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件复杂的三维形状对于拉伸和旋转，有扭曲选项，可以创建螺纹、螺旋弹簧和扭曲线等。在拉伸创建部件时，可以利用锥度选项，指定角度，创建带有锥度的部件。所有基于草图的特征都是通过相同的GUI定义。IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件三维线三维线可以作为部件使用，或者在放样操作中用于创建几何体。可用的选项有两种，包括：样条曲线特征利用三次样条曲线连接点分段直线特征利用直线段连接点IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件放样用户可以利用截面之间的放样表面创建