内容发布更新时间 : 2024/10/23 12:27:07星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

的分析步。接收分析类别为Mechanical和荷载类型为Pressure，并点击Continue。

3．用光标选择与孔下半部表面，图4－20中它被加亮。面被选择停当之后，在提示区点击Done。 4．在对话框中输入值为5.0E7的均布压力，点击OK施加荷载。

箭头出现在面的各节点上，标明了已施加的荷载。

图4－20 施加荷载面

网格设计：分区、生成网格和定义几何形体集

在建立一个具体问题的网格之前，需要考虑所采用的单元类型。对本例而言采用二次单元是合理的网格设计，若用线性减缩积分单元则可能是很不合适的。所以本例采用减缩积分的20节点块体单元（C3D20R）。单元类型选择之后，可对连接环进行网格设计。本例的网格设计中最重要的是决定环孔周围应当采用多少单元。一种可能的网格划分方案如图4－21所示。

图4－21 对连接环建议采用的C3D20R单元网格

4-16

设计网格时应考虑的另一件事情是所需的结果类型。图4－21中的网格相当粗糙，因此不可能产生准确的应力。象本例这样的问题，每90度圆弧四个二次单元是所需的最小单元数目；建议使用两倍于这个数目的单元数可得到应力结果的合适精度。然而，该网格应当能适应连接环在载荷下变形的整体水平，而这—点是需要用户自己决定的。模拟中增加网格密度的影响将在4.4节网格收敛中讨论。

ABAQUS/CAE提供了多种网格生成技术去生成不同拓扑结构模型的网格。不同的网格生成技术提供了不同水平的自动化和用户控制水准，以下三种类型的网格生成技术是有效的： ①结构化网格生成技术

结构化网格生成适用于预先设置网格生成形式的特殊拓扑结构模型，然而，用这种技术生成复杂的模型的网格时，一般须把它分割成简单的区域。 ②扫掠网格生成技术

扫掠网格生成是沿扫掠路径拉伸生成网格或绕旋转轴旋转生成网格，和结构化网格生成一样，扫掠网格生成只限于具有特殊拓扑和几何形体的模型。 ③自由网格生成技术

自由网格生成是最为灵活的网格生成技术，它没有预先设置的网格生成形式，几乎适用于任意形状的模型。

在进入Mesh模块时，ABAQUS/CAE根据将采用的网格生成方法，用颜色代码标定模型的区域：

·绿色区域表示用结构化网格生成技术生成网格。 ·黄色区域表示用扫掠网格生成技术生成网格。 ·粉红色区域表示用自由网格生成技术生成网格。

·桔红色区域表示不能使用默认单元类型生成网格，它必须被分区。 本例中采用结构化网格生成，使用这种网格生成技术时，第一步必须是对模型分区，分区完成后，一个全局网格剖分尺度将被指定，网格将被生成，最后，生成输出结果请求的几何形体组。

对连接环分区:

1．从工具栏的Module列表中选择Mesh项进入网格生成模块。

部件最初为黄色，这表明若采用网格控制的默认设置，默认的六面体网格只能由扫掠网格生成技术生成。若要使用结构化网格生成技术，则必须进行二次分区。第一次分区的作用允许使用结构化网格生成技术，第二次分区则是为了提高网格生成的整体品质。

2．使用图4－22（用[Shift]+Click同时选择所有区域）中三点生成的分割平面垂直来分割连接环，整个连接环形成四个分区。

4-17

图4－22 第一次分区允许映射生成网格

3．从主菜单选择Tools?Datum，用Offset from point方法创建一个距连接环左端0.075m的基准点（如图4－23所示） 4．通过创建的基准点和连接环中心线的垂直线来定义分割平面（如图4－23所示），用此平面作为垂直分剖面进行第二次分区。 分区操作完成后，部件所有区域都应变为绿色，这表明基于当前的网格控制要求，已经可以在部件的所有区域使用机构化网格生成技术。

图4－23 第二次分区提高网格的整体品质

部件的整体单元剖分尺度的赋值和生成网格:

1．从主菜单中选择SeedInstance，指定整体的单元剖分尺寸的目标为0.007，于是在所有的边上显示剖分符号，这些剖分符号在ABAQUS中称为预设剖分点（seed）。

4-18

2．从主菜单中选择MeshElement Type为部件选择单元类型，由于已经进行分区，部件由几个区域组成，操作中需要考虑这个现状。 a. 用光标在整个部件周围画一个方框，因此选择了部件的所有区域，然后在提示区点击Done。 b. 在弹出的Element Type对话框中，选择单元库为Standard，单元族为3D Stress，几何阶次为Quadratic和单元为Hex, Reduced integration，点击OK接受单元类型为C3D20R的选择。 3. 从主菜单中选择Mesh的网格剖分。

Instance，在提示区点击Yes执行对部件副本

我们现在把注意力返回到创建几何形体集的问题上来，它是为了控制模型中所选区域（特别是孔底部和连接环的固支端）的输出结果而提出的。由于部件已被分区，创建这些输出控制集是容易的。

提示：为了完成下面的任务，可能要暂时隐去有限元网格，欲达到这个目的，可从主菜单选择ViewAssembly Display Options，在Assembly Display Options对话框的Mesh表页中关闭Show native mesh即可。

创建几何形体集:

1．从主菜单中选择ToolsSetCreate，在连接环的固端创建一个名为

BuiltIn的几何形体集。由于已进行分区，现在有两个区域与此相关，两者都必须被选中（用[Shift]+Click选择第二个区域）。即定义了所需的集，如图4－24所示，然后在提示区点击Done。

图4－24 BuiltIn几何形体集

提示：通过选择主菜单的ToolsSetManager项，并在Set Manager对话框中双击组名，在视图中可观察到被选的几何形体集被加亮，如有需要，可在这里进行编辑。

4-19

2. 创建名为HoleBot第二个几何形体集，它是孔底部的一条直线，如图4－25所示。

图4－25 HoleBot几何形体集

生成、运行和监控一个作业

现在完成建模所剩下的唯一工作是定义一个作业和用Keywords Editor增加输出要求，就可以在ABAQUS/CAE中提交这个作业，并交互式地监控求解过程。

在继续操作之前，通过选择主菜单中的ModelRenameModel-1先将模型重新命名为Elastic，这个模型将作为一个基础稍后被用于第8章（“材料”）中。

生成一个作业的步骤：

1．从工具栏的Module列表中选择Job项进入作业模块。

2．选择主菜单中的JobManager来打开Job Manager，这个管理器的应用将会使得几个作业的相关操作更为方便。 3．在Job Manager中点击Create创建一个名为Lug的作业，然后点击Continue。 4．在Edit Job对话框中键入以下描述：Linear Elastic Steel Connecting Lug。 5．接收缺省的作业设置，并点击OK。

用Keywords Editor 增加打印输出请求：

从主菜单中选择ModelEditor对话框。

Edit Keywords

Elastic，弹出Keywords

4-20