圆盘受均布压强有限元分析.docx
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圆盘受均布压强有限元分析
圆盘受均布压强
2.1问题的描述
下面以一个直径为500mm,厚度为3mm,周边固定的钢板(如图2-1所示)在均布压强作用下的静力分析为例,学习ABAQUS/CAE在圆板分析中的步骤。
材料性质:
弹性模量E=2.06e5,泊松比、•.=0.3
均布载荷:
p=0.1Mpa
O.IMpa
500mm
图2-1圆盘模型图
2.2创建部件
首先,打开ABAQUS/CAE的启动界面,单击选择CreateModelDatabase®钮创建一个ABAQUS/CAE的模型数据库,随即进入Part(部件)功能模块。
接下来,用户在该模块中创建一个圆盘。
单击工具区中的CreatePart(创建部件)工具上J,弹出CreatePartX寸话框,如图2-2所示,在部件名栏中输入disc,基本特征栏下形状为shell,类型为Planar,模型空间大约尺寸设置成600。
单击Continue..按钮,进入草图绘制界面。
单击工具区中CreateCircle中的CenterandPerimeter(创建圆)工具©J,在提示区输入(0,0),按回车键Enter;在提示区继续输入(250,0),然后单击工具栏自动全
屏视图工具:
:
,将会看到整个圆,单击鼠标右键,选择CancelProcedure命令,
再单击窗口下方的Done按钮,完成创建圆盘,如图2-3所示。
图2-2创建部件
图2-3形成的圆盘结构图
2.3定义材料和截面属性
在环境栏的Module(模块)列表中选择Property(特性)功能模块,设置圆盘的材料属性与厚度。
Step1定义材料属性
单击工具区中的CreateMaterial(创建材料)工具厶,弹出EditMaterial(编
辑材料)对话框。
在Name栏输入steel为材料名称;在MaterialBehaviors(材料性质)栏内执行Mechanical--Elasticity--Elastic命令(线弹性材料);在MaterialBehaviors下方的Data数据表内输入Young'smodulus(杨氏模量)为2.06E5和Poisson'sratio(泊松比)为0.3,如图2-4所示,单击OK按钮,完成材料的创建操作。
图2-4EditMaterial对话框
Step2创建截面属性
单击工具区中的CreateSection(创建截面)工具国,弹出CreateSection对话框,如图2-5所示,在Name栏输入disc为截面名称,选择Category:
shell和Type:
Homogeneous单击Continue..按钮,弹出EditSection(编辑截面)对话框,如图2-6所示,在ShellThickness栏输入3,其余选项采用默认值,单击OK按钮,完成截面的创建操作。
■5CreateSection
Name:
disc
CategoryIOSolid
^Isheii
Beam
0Fluid
■Other
Continue,^匚ancel
图2-5创建截面
Step3分配截面特性
单击工具区中的AssignSection(分配截面)工具,在视图区选择圆盘,单击窗口下方的Done按钮,弹出EditSectionAssignment(编辑截面分配)对话
框(如图2-7所示),直接单击0K按钮,完成截面特性的分配操作。
■J]EditSectionA«ignmmnt
Region
Region:
(Picked)
Section
Section:
disc丘Create...
Note:
Listcontainsonlysectionsapplicabletotheselectedregions.
Type:
ShellHomogeneous
Material:
steel
Thickness
Assignment:
QFromsectionFromgeometry
ShellOffset
Definition:
Middlesurface
Create...
OKCancel
图2-7EditSectionAssignment对话框
2.4装配部件
在环境栏的Module(模块)列表中选择Assembly(装配)功能模块,单击工具栏的InstaneePart工具上,弹出CreateInstanee对话框(图2-8),默认的选项为disc,直接单击0K按钮,完成装配部件。
2.5设置分析步
在环境栏的Module(模块)列表中选择Step(分析步)功能模块,设置分析步步骤如下:
(1)单击左侧工具区的。
(CreateStep)按钮,或者在主菜单中选择Step--Create(也可以直接单击左侧模型树中的Steps来完成此项操作)。
(2)在弹出的CreateStep对话框中,在Name后面输入分析步的名称,此处将默认值Step-1改为loaddisco其余参数如图2-9所示(ProceduretypeGenera;选择StaticGenera),单击Continue..按钮。
SHCreateInstance
Parts
disc
InstanceType
Qdependent(rpedior
Independent(meshoninstapke)
Note:
TochangeaDependentir^taricel
mesh,youmustedititspart'smesh.
Auto-offsetfromotherinstances
图2-8CreateInstanee对话框
图2-9CreateStep对话框
(3)在弹出的EditStep对话框(见图2-10)中,Description后面改为Uniformlydistributedpressureonthesurface其余参数都保持默认值,单击OK按钮,完成
操作
Type:
StaticGeneral
BasicIncrementationOther
Description:
Uniformlydistributedpressureonthesurfac^
Timeperiod:
1
N|qeom;**卩欣訴山购controlstheinclusionofnonlineareffects
=Onoflargedisplacementsandaffectssubsequentsteps.)
Automaticstabilization:
None
I
Includeadiabaticheatingeffects
OK
Cancel
图2-10编辑分析步对话框
2.6定义载荷和边界条件
在环境栏的Module(模块)列表中选择Load(载荷)功能模块。
Step1定义载荷
单击工具区的CreateLoad(创建载荷)工具丄―,弹出CreateLoad对话框
(见图2-11)。
在Name栏内输入Pressure将TypesforSelectedStep(所选分析步的载荷类型)设为Pressure(压力),Step设为loaddisc,单击Continue..按钮。
在窗口选择圆盘,再单击窗口下方的Done按钮,将会给出提示Chooseasidefortheshellorinternalfaces:
BrownPurple(选择壳的边缘还是面),单击Brown按钮选择内部面,单击Purple按钮选择侧缘,本例选择Brown,弹出EditLoad对话框,如图2-12所示,在Magnitude后面输入0.1,然后单击0K按钮。
施加载荷
后,部件如图2-13所示
图2-11CreateLoad对话框
图2-12编辑载荷对话框
Step2定义边界条件
单击工具区中的CreateBoundaryCondition(创建边界条件)工具①,弹出
CreateBoundaryCondition对话框。
在Name栏内输入BC-fixed,在Step列表内
选择Initial,在TypesforSelectedStep列表中选择Displacement/Rotation,单击Continue..按钮。
在窗口选择圆盘的边缘,单击Done按钮,弹出EditBoundaryCondition(边界边界条件)对话框,选择U1、U2、U3、UR1、UR2、UR3,女口图2-14所示,单击0K按钮,完成固定边界条件的施加,此时部件如图2-15所示
图2-13施加载荷后的部件
图2-14编辑边界条件
图2-15创建边界条件后的圆盘模型
2.7划分网格
在环境栏的Module(模块)列表中选择Mesh(网格)功能模块
Stepl撒种子(设置网格密度)
在模型树下选择Model-1--Assembly--Instance--disc-1节点并右击,选择MakeIndependent命令,如图2-16所示。
单击工具区中的SeedPa(撒种子)工具乙J弹出GlobalSeeds对话框,在Approximateglobalsize栏内输入10,即单元尺寸大约为10mm,如图2-17所示,单击OK按钮,再单击窗口下方的Done按钮,完成撒种子。
SwitchContextCtrl45pace
Rename.^
Suppress
Resume
Delete^,Del
Query
ShowParents
ShowChildren
MakeDependent
MakeIndependent
Link【nstances.„
ExcludefromSimulation
SwitchtopsrtcontExt
图2-16MakeIndependent命令
■GlobalSeeds
SizingControls
Approximateglobalsize;10
<1Curvaturecontrol
Maximumdeviationfactor(0.0 0,1 (Approxinnatenumberofelementspercircle: 8) Minimumsizefactor(asafractionofglobalsize): *Usedefault(0,1)Specify(0.0 图2-17全局撒种子 Step2控制网格划分 单击工具区中的AssignMeshControls(网格控制)工具险,弹出Mesh Controls对话框,如图2-18所示,在ElementShape中选择Tri,采用自由划分网格技术,单击0K按钮,完成控制网格划分选项的设置 IK FlMeshControls ElementShape QuadQuad-dominated°Tri TechniqueAlgorithm I[Usemappedmeshingwhereappropriate *Free OStructured OSweep
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- 圆盘 受均布 压强 有限元分析
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