汽车有限元基础上机课程5.docx
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汽车有限元基础上机课程5
《汽车有限元基础》上机课程五
厚壁圆筒的轴对称模型受力分析
1.问题描述
建立如下图所示的2D平板计算模型,内径a=10mm,外径b=20mm,弹性模量E=8.667e4MPa,泊松比μ=0.3,屈服极限σs=17.32MPa。
其内壁承受12.5MPa的压力。
采用下述方法计算其应力分布,并与理论解进行比较,几何模型如下。
2.操作步骤
2.1启动ABAQUS/CAE
在Windows操作系统中:
[开始]→[程序]→[ABAQUS6.12-1]→[ABAQUS/CAE]
2.2创建部件
在ABAQUS/CAE窗口顶部的环境栏中,可以看到模块表Module:
Part,这表示当前处在Part(部件)功能模块,在这个模块中可以定义模块各部分的几何形体。
可以按照以下步骤创建平板的几何模型。
(1)创建部件
点击左侧工具区中的
(CreatePart),或在主菜单中选择Part→Create,弹出如图所示的CreatePart对话框。
按下图进行设置
其它保持默认,点击Continue。
(2)绘制几何
ABAQUS/CAE自动进入绘图环境,左侧的工具区内显示出绘图工具按钮,视图内显示格栅,视图区中两条相互垂直的点划线即当前坐标系的X轴和Y轴,两者相交于坐标原点。
选择左侧绘图工具区中的
按钮,输入坐标(0,0)按回车键,再输入坐标(0,10)回车,再输入坐标(10,0)。
用同样的方法画出另外一条半径为20mm的1/4圆弧,并用
这个按钮连接模型不封闭的地方。
在视图区域点击鼠标中键结束画线操作。
再点击一次鼠标中键退出绘图环境,视图区中显示出完成后的部件。
如图
2.3创建材料和截面属性
在窗口左上角的Module(模块)列表中选择Property功能模块,安装以下步骤来定义材料。
(1)创建材料
点击左侧工具区的
(CreateMaterial),在Name后面输入Material,点击对话框中的Mechanical→Elasticity→Elastic。
在Young’sModulus(杨氏模量)为86670,Poisson’sRatio(泊松比)为0.3。
点击对话框中的Mechanical→Elasticity→Plastic,输入YieldStress为17.32,PlasticStrain为0。
(2)创建截面属性
点击左侧工具区的
(CreateSection),弹出CreateSection对话框,Category选择为Solid,Type选择为Homogeneous,点击continue。
(3)给部件赋予截面属性
点击左侧工具区的
(AssignSection),弹出AssignSection对话框,选择视图中模型,点击Done。
2.4定义装配件
在窗口左上角的Module(模块)列表中选择Assembly功能模块,点击左侧工具区中的
(InstancePart),按如下图选择,单击OK。
2.5设置分析步
ABAQUS/CAE会自动创建初始分析(initialstep),点击左侧工具区的
(CreateStep),按照下图选择,点击OK。
2.6划分网格
在窗口左上角的Module(模块)列表中选择Mesh功能模块,在窗口顶部的环境栏中把Object选项设为Part:
Platel,即为Platel划分网格。
(1)设置网格种子
点击左侧工具区的
,设置Approximateglobalsize为1,。
(2)格控制参数
点击左侧工具区的
,按照下图所示设置,单机OK。
(3)置单元类型
点击左侧工具区的
,选择模型,按照下图所示设置,单击OK。
(4)划分网格
点击左侧工具区的
单击提示yes。
2.7定义边界条件和载荷
在窗口左上角的Module(模块)列表中选择Load功能模块,定义边界条件和载荷。
(1)施加载荷
点击左侧工具区的
(CreateLoad),按照下图选择,点击Continue。
然后选择图中模型内表面(也就是半径为10的那1/4圆弧),并按照如下图所示进行设置,点击OK
(2)定义约束
点击左侧工具区的
(CreateBoundaryCondition),按照如下图所示选择,点击Continue。
选择模型中平行于Y轴的那条边,单击Done,在EditBoundaryCondition对话框中选择U1,单击OK。
用同样的方法约束模型中平行于X轴的那条边U2方向的自由度。
完成后视图应如下图所示
2.8提交分析作业
在窗口左上角的Module(模块)列表中选择Job功能模块。
(1)创建分析作业
点击左侧工具区的
(JobManager),单击Create,再次单击Continue,保持默认,单击OK。
(2)提交分析
在JobManager中单击Submit,提示计算完成后,点击Results。
2.9后处理
在Visualization功能模块中,选择点击
来显示应力的云纹图。
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