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Copyright2006ABAQUS,Inc.ABAQUS/CAE中的材料属性和装配件第四讲Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE概述•定义并分配材料属性•材料评估•什么是装配件?•定位部件实例•布尔操作•陈列•装配件集和表面•显示组•色彩编码•练习Copyright2006ABAQUS,Inc.定义并分配材料属性Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE定义并分配材料属性•材料属性•广泛的材料库包含几乎所有的ABAQUS材料模型。•用户以ABAQUS求解器所需的格式输入材料数据。Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE定义并分配材料属性•截面属性•包括附加尺寸，或为变形体分配材料属性的单元类型信息。•参考材料定义。Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE•为区域分配截面属性•变形体的每个区域必须引用包含材料定义的截面属性。车架模型可能的部件、截面和材料定义并分配材料属性Partregion1:leftfenderPartregion2:rightfenderPartregion3:hingeMaterial1:steelShellsection1Solidsection1Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE定义并分配材料属性•对于被赋予截面属性的部件，ABAQUS/CAE提供了一个视觉上的反馈SectionassignedtotophalfSectionassignedtotopandbottomhalfCopyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE定义并分配材料属性•定义表面增强•表面增强定义了连接到已有部件表面的表面，并制定它的工程属性。•三维部件的表面或二维部件的边都可以用于表面增强。•生成与连续体单元共享节点的壳或薄膜单元。用实体蜂窝状中心和铝蒙皮建模的机翼铝蒙皮实体蜂窝状中心在创建集时，使用选择选项选择skins。Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE定义并分配材料属性•定义局部材料方向•利用基准工具集中可用的工具，可以创建所需的基准坐标系。•利用从视图中选择基准坐标系的办法，可以为壳或实体区域指派材料方向。•在同一装配件中，所有相关联的实例自动继承材料方向。•可以利用查询工具查询材料方向的分配情况。Copyright2006ABAQUS,Inc.材料评估Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE材料评估•超弹性材料的曲线拟合能力，可以允许用户对实验数据比较不同超弹性模型的拟合结果。Copyright2006ABAQUS,Inc.什么是装配件?Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE什么是装配件?•装配件中包含有限元模型中所有的几何体。•每个ABAQUS/CAE模型包含一个装配件。•即使用户已经创建一些部件，在没有创建部件实例之前，装配件是空的。•装配件不直接包含部件；它包含的是部件的“实例”。•为方便起见，实例可以被显示或隐藏。•下面的观点解释了部件，部件实例和装配件之间的关系。Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE什么是装配件?•部件•用户在部件模块创建部件。•每个部件是独立的几何实体，它的修改或操作独立于其它部件。•每个部件只存在于它自己的坐标系中，与其它部件无关。•每个部件都要引用参考截面属性。例子:模拟泵支架的三个部件Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE什么是装配件?•部件实例和装配件•用户在组装模块创建部件实例。•实例与它的原始部件保持相关性。•用户可以将一个部件多次实例化，并将同一部件的多个实例进行组装。•部件的每个实例与在属性模块中分配给部件的截面属性相关。•用户可以在全局坐标系中定位部件实例，形成装配件。•用户可以在部件模块中修改原始的部件。回到组装模块之后，ABAQUS/CAE将自动的更新每个部件的实例。Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE什么是装配件?•依赖和不依赖的部件实例•你可以创建依赖或不依赖的部件实例.•不依赖的实例是部件的一个有效的拷贝并能被修改.•依赖的部件共享原始部件的几何以及网格同时不能被修改.•缺省的创建依赖的部件实例.•依赖和不依赖的部件实例的含义将在分网一节详细讨论.Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE什么是装配件?•例子：婴儿四轮车的装配件车身的一个实例轴的两个实例轴支座的四个实例把手的一个实例轮子的四个实例当部件定义变化时，轮子的实例自动更新Copyright2006ABAQUS,Inc.定位部件实例Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE定位部件实例•在组装模块中，定位是主要的任务。两种一般的方法：•绝对定位•相对定位•绝对定位不是装配件的特征：•平移•旋转•用另外的部件替换已有部件Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE定位部件实例•绝对定位:平移•接触定位约束将选定的表面或边，沿着选定向量方向，将可移动部件实例平移到与固定部件实例接触的位置。如果需要，用户还可以指定两个接触表面或边的间距。平移向量选定的边接触点Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE定位部件实例•利用定位约束进行相对定位•相对定位约束：•在两个几何部件实例之间定义几何关系。•在装配件中，定义部件实例必须遵从的规则。比如，一个表面必须与另一个表面平行。•是装配件的特征。对于相对定位约束，可以进行编辑、隐藏、删除等操作。•在一些情况下，可能会与已有的定位约束冲突。比如，让一个表面同时平行于另外两个表面。Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE定位部件实例•表面平行约束（只限三维部件实例）边平行约束同表面平行约束类似，并且二维和三维部件实例都可以使用。•ABAQUS/CAE将旋转可移动的部件，直到两个选定的表面平行，并且箭头指向相同的方向。Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE定位部件实例•面到面约束（只对三维部件实例有效）边到边约束同面到面约束类似，并且二维和三维部件实例都可以使用。•ABAQUS/CAE旋转可移动部件实例，直到两个选定的表面平行，并且箭头指向相同的方向。另外，被移动部件实例的平移距离应满足指定的间距。选定的表面固定的部件实例可移动的部件实例平面视图平面视图Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE定位部件实例•共轴约束（只对三维部件实例有效）•ABAQUS/CAE旋转并平移可移动部件实例，直到两个选定的面共轴，并且箭头指向相同的方向。选定的表面旋转轴固定部件实例旋转轴可移动部件实例Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE定位部件实例•重合点约束•将可移动部件实例中选定的点与固定部件实例中选定的点重合。•平行坐标系约束•将可移动部件实例中选定的基准坐标系与固定部件实例中选定的基准坐标系平行。Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE冲突定位约束的例子定位部件实例•冲突的定位约束•在一些情况下，新的定位约束可能与其它的定位约束相互冲突。•在这些情况下，ABAQUS/CAE允许用户将前面定义的相对约束转化为绝对约束。平行表面约束1平行表面约束2固定的可移动的可移动的固定的Copyright2006ABAQUS,Inc.布尔操作Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE布尔操作–利用部件布尔工具，用户可以通过合并或切削部件实例创建新的部件。–合并操作还可以被应用与孤立网格。–在这种情况下应用节点等价。Copyright2006ABAQUS,Inc.阵列Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE阵列•被选中的部件实例可以采用线性或圆周的阵列来进行多次拷贝.Copyright2006ABAQUS,Inc.装配件集和表面Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE装配件集和表面•装配件集利用一个或多个部件实例定义区域，这些区域可以用来定义：•载荷和边界条件•在分析过程中生成输出•装配件表面利用一个或多个部件实例定义区域，这些表面可以用来定义：•接触•分布载荷•当一定的几何组具有多个使用目的时，装配件集合表面定义将非常有用。•注意：一般情况下，集或表面比直接利用鼠标选择几何体定义载荷、边界条件和场会更方便。此外，定义集还可以为结果的可视化处理提供标识。Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE装配件集和表面•装配件集和表面可以利用Set或Surface工具创建•在Assembly,Step,Interaction和Load模块具有同样的集和表面工具。•在装配件模块定义的集和表面，在所有四个装配件相关的模块中同样有效。•可以用集和表面管理器对集和表面进行管理。Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE装配件集和表面•在部件或属性模块创建的部件集在装配件相关的模块中同样有效。•在装配件相关的模块中，这些集是只读的。•在装配件相关的模块中，用户不能通过集管理器访问由部件模块创建的集。•通过点击提示栏中的Set，从弹出的RegionSelection对话框选择集，可以在相应的建模过程中选择符合条件的部件集。Copyright2006ABAQUS,Inc.显示组Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE显示组•在ABAQUS/CAE的每个模块中显示组都是可用的。•显示组即可以包含几何实体，又可以包含有限元实体，比如单元、节点和表面。•显示组可以基于前面保存的显示组。Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE显示组•创建显示组的多种方法主菜单工具栏（1）Selectattributefromlistinpromptarea工具栏（2）Copyright2006ABAQUS,Inc.色彩编码Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE色彩编码•可以根据显示实体的属性选择色彩•部件,部件实例,截面,材料,单元类型,等.通过下拉菜单快捷编辑Copyright2006ABAQUS,Inc.习题4a:分配材料属性和定义装配件—绞模型Copyright2006ABAQUS,Inc.IntroductiontoABAQUS/CAE习题4a:分配材料属性和定义装配件—绞模型•习题任务1.为可变形的绞部件创建材料定义。2.通过引用材料定义创建截面定义。3.为绞部件分配截面定义。4.在装配件模块中，利用绝对定位约束和相对定位约束的组合定位部件实例。Copyright2006ABAQUS,Inc.习题4b:分配材料属性和定义装配