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在Abaqus/CAE中操作几何体第二讲L1.2IntroductiontoAbaqus/CAE概述•什么是部件?•定义部件•几何体的导入和修理•利用部件模块工具创建部件•练习什么是部件?L1.4IntroductiontoAbaqus/CAE什么是部件?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•部件是Abaqus/CAE创建模型的“积木”。•有限元模型中的每个体最终要与相应的部件相联系。•每个部件可以被分区，分成多个“区域”，并且每个区域必须与相应的材料和横截面属性相关联。L1.5IntroductiontoAbaqus/CAE什么是部件?•可以创建模型的部件类型•可变形部件•任意形状的，可以包含不同维数的特征（实体、表面、线）；在载荷作用下可以变形。•离散刚体部件•任意形状的；在载荷作用下不可以变形。•解析刚体部件•只可以用直线、圆弧和抛物线创建的形状；在载荷作用下不可以变形。•欧拉部件•实体区域；定义在欧拉分析中材料可以流动的区域可变形部件: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）欧拉部件：圆柱体内的材料流动定义部件L1.7IntroductiontoAbaqus/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。•在版本6中，分析产品引入了这样的概念。•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•作为Abaqus(孤立)网格导入•在同一个模型中，可以混合使用三种方法。泵的装配件，包括导入的（机盖、垫圈、螺栓）和孤立的集合体L1.8IntroductiontoAbaqus/CAE定义部件•Abaqus/CAE中直接创建的几何体•利用部件模块的已有工具创建几何体。•被称为native几何体。•Abaqus/CAE基于ACIS建模引擎。•该项技术提供所有的Abaqus/CAE功能。•通过部件模型工具创建的部件具有基于特征的特点。•特征纪录了设计目的，并包含几何信息，同时它也是管理几何体行为的规则。L1.9IntroductiontoAbaqus/CAE•例如，“贯穿切削”是特征。参数是直径。•即使改变部件的厚度，贯穿切削仍然贯穿整个部件。定义部件L1.10IntroductiontoAbaqus/CAE定义部件•参数化、基于特征的建模器适合于创建从简单到相对复杂的分解几何体L1.11IntroductiontoAbaqus/CAE定义部件•导入的几何体•导入的几何体没有特征。•然而，Abaqus/CAE的几何体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。•在包含导入部件的装配件中添加部件。L1.12IntroductiontoAbaqus/CAE定义部件•导入的网格•可以从Abaqus/CAE的输出数据库文件中，或者Abaqus的输入文件中导入网格。•节点和单元被作为孤立网格导入。•它们没有相关的父几何体。•在下一课中将会详细介绍。L1.13IntroductiontoAbaqus/CAE定义部件•在拷贝的过程中部件可以被缩放和/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。•在孤立网格处将会进一步的讨论。几何体导入和修理L1.15IntroductiontoAbaqus/CAE几何体导入和修理•草图•可以导入下列格式的二维草图：•AutoCAD(.dxf)•IGES(.igs)•STEP(.stp)•ACIS(.sat)•草图可以导出到ACIS,IGES,或STEP格式。L1.16IntroductiontoAbaqus/CAE几何体导入和修理Parasolid格式的进气管几何体被导入到Abaqus/CAE•部件：自带的CAD几何体•下列自带的CAD格式可以直接被导入：•CATIAV4(.model,.catdata,.exp)•CATIAV5(via.enf_abq)•Parasolid(.x_t,.x_b,.xmt)•I-DEAS(via.enf_abq)•Pro/ENGINEER(via.enf_abq)•Abaqus为I-DEAS，CATIAV5和Pro/ENGINEER提供插件，插件利用Elysium中性文件(.enf_abq)格式生成几何体文件。L1.17IntroductiontoAbaqus/CAE几何体导入和修理•部件：中性格式•以下的中性几何体格式的部件可以被导入：•ACIS(.sat)•IGES(.igs)•VDA-FS(.vda)•STEP(.stp)•Abaqus/CAE中的部件可以被导出到这些格式。从STEP文件导入的手机的前机盖(courtesyofMotorola)L1.18IntroductiontoAbaqus/CAE几何体导入和修理ImportPart对话框ImportAssembly对话框L1.19IntroductiontoAbaqus/CAE几何体导入和修理•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：•CATIAV5•SolidWorks•Pro/ENGINEER**TheinterfacewithPro/ENGINEERisbidirectionalSolidWorksAbaqus/CAEL1.20IntroductiontoAbaqus/CAE几何体导入和修理•几何修复•对于大多数Abaqus支持的文件格式，Abaqus/CAE在导入过程中自动修复部件.•必须通过几何修理操作使得导入的部件有效.•有效的几何体是一个闭合体(在各个边之间没有缝隙等).•Abaqus/CAE只能够对有效的几何模型进行.L1.21IntroductiontoAbaqus/CAE几何体导入和修理•手工修理选项•对于有效的几何体，有更多的工具可以进行进一步的修理：•通过合并边和表面修理导入的部件。•删除表面，并选择是否缝合缝隙。•利用已有的边创建表面。•利用已有的面创建壳。•缝合小的缝隙。关于几何体的导入和修理在“Abaqus/CAE:GeometryImportandMeshing”专题中有更深入的讨论利用部件模块工具创建部件L1.23IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件1.选择合适的尺寸和部件类型•后面还可以改变2.选择合适基本类型—一旦选定将不能被修改。•创建部件时，第一个创建的特征被称为基特征。L1.24IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件•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，所以基特征不能被隐藏。如果不删除整个部件，基特征也不能被删除。3.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，或过渡（导角）。L1.25IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件基特征和附加特征切削特征线特征壳特征导角特征基特征—实体拉伸特征aL1.26IntroductiontoAbaqus/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，它同部件的其它部分一同存在。•基准可以显示，也可以不显示。•基准特征的类型：点，轴，坐标系，平面。L1.27IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件L1.28IntroductiontoAbaqus/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。•这些选择过滤器允许用户选择的实体类型包括单元、边、角点等，还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。•在必要的时候，SelectionOptions工具将会在提示栏中出现。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L1.29IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件•在部件模块中分区•分区将部件再细分为不同的区域。每个区域必须指定材料和横截面属性。•装配件中每个部件的“实例”将具有同样的分区。•区域可以用于创建几何集，还可以用于划分网格。•在部件模块创建的几何集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。L1.30IntroductiontoAbaqus/CAEEnginebeltmodeledasapartwithtworegions软橡胶带有加强筋的橡胶利用部件模块工具创建部件L1.31IntroductiontoAbaqus/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征几何形状的二维轮廓。•草图可以以AutoCAD(.dxf)、IGES(.igs)、和ACIS(.sat)格式导入。•相关内容被转入到Abaqus/CAE，包括线、圆弧和样条曲线。•不能被转入的部分将被忽略。•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。L1.32IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件•调用Sketcher•在用户创建基特征时，Abaqus/CAE自动调用一张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。创建独立的草图L1.33IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件•使用Sketcher•Sketcher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L1.34IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件•Sketch约束•约束sketcher•使几何体符合约束和维数•约束定义了几何实体之间的逻辑关系•平行,垂直,切线,一致,同心,等等.L1.35IntroductiontoAbaqus/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L1.36IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件•sketch约束的例子(cont'd)垂直水平切线对称L1.37IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件•Sketcher分析无约束(黄色)Multiplesolutionsonedit完全约束(绿色)Uniquesolutiononedit过度约束(紫色)PossiblynosolutionDeleteextraconstraintsordimensions,oreditadimensiontobeareferenceL1.38IntroductiontoAbaqus/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大小、角度、距离等.•参考尺寸用来在草图中定量注释.水平尺寸倾斜尺寸AngleL1.39IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件•Parameters•借助Parameters功能，可以利用表达式可以在草图中定义函数关系.这个次序使得开始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L1.40IntroductiontoAbaqus/CAE利用部件模块工具创建部件•在Sketcher中，用户可以创建“构造几何体”：•在部件模块工具箱中，同基准几何体