abaqus从入门到精通（44）实例——钢球撞击钢板过程分析（2）-和记娱乐怡情博娱188

7.4.6 设置分析步

在module下拉列表框中选择step选项，进入分析步编辑界面。单击工具区中的create step图标 ，弹出create step对话框，使用默认名称“step-1”；选择procedure type为general，并在下方列表中选择dynamic,explicit，如图7-12所示，单击continue按钮。弹出edit step对话框，在basic选项卡的time period文本框中输入“0.0025”，在other选项卡的quadratic bulk viscosity paramete（r二次体积黏性参数）文本框中输入“0.03”，如图7-13所示，单击ok按钮。

 

 

图7-12 create step对话框

 

 

图7-13 edit step对话框

 

创建完毕后，单击工具区中的step manager图标 ，打开stepmanager对话框，可以查看所创建的分析步，如图7-14所示。

 

7.4.7 划分网格

在module下拉列表框中选择mesh选项，进入网格功能界面，在窗口顶部的环境栏中设置object为part。

 

1．分割部件

在part下拉列表框中选择part-qiu选项，单击工具区中的partitioncell: define cutting plane图标，单击提示区的point & normal按钮，此时部件上出现若干个点，对照如图7-15（a）所示的参考点，选中部件上的a点（a点由黄色变为红色），再单击bc直线（该直线也变为红色），最后单击视图区下方的create partition按钮（或在视图区单击鼠标中键），则部件被分为上下两个部分（按图示位置）。再单击上半部分，单击鼠标中键确认，单击point & normal按钮，对照如图7-15（b）所示的参考点，选中部件上的b点，再单击ad直线，最后单击视图区下方的create partition按钮（或在视图区单击鼠标中键），则上半部分部件又被分为左右两部分，且此时呈绿色，然后再以类似的方法对部件的下半部分进行分割。

 

利用上述方法参照图7-16（a）对钢板进行分割，分割后的部件如图7-16（b）所示。

 

2．设置全局种子

对钢球设置全局种子，单击工具区中的seed part图标，弹出globalseeds对话框，设置approximate global size为0.5，如图7-17所示，单击ok按钮，此时提示区出现seeding definition complete，单击后面的done按钮完成种子定义。以同样的方法为钢板设置全局种子，设置approximate global size为2。

 

3．定义网格属性

为钢球定义网格属性。单击工具区中的assign mesh controls图标，在视图区将钢球部件全选，并单击鼠标中键，弹出mesh controls对话框，设置element shape为hex，technique为structured，如图7-18所示，单击ok按钮。以同样方法为钢板定义网格属性。

 

4．设定单元类型

单击工具区中的assign element type图标 ，在视图区将部件全选，并单击鼠标中键，弹出element type对话框，设置geometric order为linear，其他选项保持默认值，此时的单元类型为c3d8r，如图7-19所示，单击ok按钮。以同样的方法为钢板设定单元类型。

 

5．划分网格

单击工具区中的mesh part图标，在视图区单击鼠标中键，网格划分完成，生成网格后的部件如图7-20所示。单击工具区中的verifymesh（检查网格）图标，可以检查网格质量。

 

7.4.8 定义接触

1．定义接触面

（ 1 ） 进 入 interaction 模 块 ， 在 菜 单 栏 中 选 择

tools→surface→manager命令，单击create按钮，在name文本框中输入“surf-qiu”，设置type为geometry，单击continue按钮。单击钢球与钢板相接触的面，如图7-21（a）所示，然后在视图区单击鼠标中键确认。

 

（2）用类似的方法来定义钢板与钢球的接触面。单击create按钮，在name文本框中输入“surf-ban”，单击continue按钮。单击钢板与钢球相接触的面，如图7-21（b）所示，然后在视图区单击鼠标中键确认。

 

2．定义无摩擦的接触属性

单击工具区中的create interaction property图标，各项参数都保持默认值，单击continue按钮，弹出edit contact property对话框，选择mechanical→tangential behavior选项，在friction formulation下拉列表框中选择frictionless选项，如图7-22所示，单击ok按钮。

 

3．定义接触

（1）单击工具区中的create interaction图标，在弹出对话框的step下拉列表框中选择step-1选项，设置types for selected step为surfaceto-surface contact(explicit)，如图7-23所示，然后单击continue按钮。此时要求选择第一面（first surface），单击提示区右侧的surfaces按钮，在弹出的region selection对话框中选择surf-qiu，如图7-24所示，再单击continue按钮。

 

（2）此时要求选择第二面（second surface），单击提示区右侧的surfaces按钮，在弹出的region selection对话框中选择surf-ban，单击continue按钮。

 

（3）在弹出的edit interaction对话框中，不改变默认的参数sliding formulation:finite sliding，如图7-25所示，单击ok按钮。

 

（ 4 ） 在 菜 单 栏 中 选 择 interaction→manager 命 令 ， 在 弹 出 的interaction manager对话框中选中已定义的接触int-1后面的created，再单击edit，可以查看接触面的位置是否正确。

 

7.4.9 定义边界条件和载荷

在module下拉列表框中选择load选项，进入载荷编辑界面。

1．定义集合

选择菜单栏中的tools→set→manager命令，弹出set manager对话框，依次创建下列集合。

（1）set-fix集合：钢板上施加固支边界条件的端面。

单击create按钮，弹出create set对话框，在name文本框中输入“set-fix”，单击continue按钮，选中如图7-26（a）所示的面，在视图区单击鼠标中键确认，set-fix集合建立完毕。

 

（2）set-symm集合：钢球和钢板上施加对称约束的端面。

单 击 create 按 钮 ， 在 弹 出 对 话 框 的 name 文 本 框 中 输 入“setsymm”，单击continue按钮，选中如图7-26（b）所示的面，在视图区单击鼠标中键确认。

 

（3）set-qiu集合：整个钢球部件。

单击create按钮，在弹出对话框的name文本框中输入“set-qiu”，单击continue按钮选中整个钢球，在视图区单击鼠标中键确认。定义完毕后，以上3个集合出现在set manager对话框中，如图7-27所示。

 

2．定义边界条件

（1）单击工具区中的create boundary condition图标，弹出createboundary condition对话框，在name文本框中输入“bc-fix”，设置step为initial，单击continue按钮。弹出region selection对话框，选择setfix，如图7-28所示，单击continu按钮，在弹出的edit boundarycondition对话框中选中encastre(u1=u2=u3=ur1=ur2=ur3=0)单选按钮，如图7-29所示。

 

（2）用同样的方法创建边界条件“bc-symm”，设置step为initial，单击continue按钮。在弹出的region selection对话框中选择set-symm，单击continue按钮，弹出edit boundary condition对话框，选中zsymm(u3=ur1=ur2=0)单选按钮，如图7-30所示。

 

（3）单击工具栏中的boundary condition manager图标，可以看到，上述创建的边界条件已列于表中，如图7-31所示。

 

3．定义预定义场

单击工具区中的create predefined field（创建预定义场）图标，在弹出对话框的name文本框中输入“predefined field-1”，设置step为initial，types for selected step为velocity（速度），如图7-32所示，单击continue按钮。在弹出的region selection对话框中选中set-qiu选项，如图7-33所示，单击continue按钮。弹出edit predefined field对话框，在v1文本框中输入“600”，在v2文本框中输入“-2500”，如图7-34所示，单击ok按钮。

 

7.4.10 提交分析作业

（1）在module下拉列表框中选择job选项，单击工具区中的jobmanager图标，弹出job manager对话框，单击create按钮，弹出createjob对话框，设置name为job-qiu-ban，如图7-35所示，单击continue按钮。弹出edit job对话框，保持各默认值不变，单击ok按钮。

 

（2）此时新创建的作业显示在job manager中，如图7-36所示。单击工具栏中的按钮来保存所建的模型，然后单击submit按钮提交分析。

 

（3）单击monitor按钮，打开job-qiu-ban monitor对话框，进行分析，分析完成后单击dismiss按钮，关闭对话框，然后单击results按钮，进入visualization模块。

 

7.4.11 后处理

1．显示图形

显示mises应力的云纹图和动画。在visualization模块中，单击plotcontours on deformed shape按钮来查看mises应力的云纹图，如图7-37所示，单击按钮显示动画，查看分析结果是否异常。

 

2．绘制和保存沿一定路径的位移信息

（1）选择菜单栏中的tools→path（路径）→manager命令，弹出path manager对话框，单击create按钮，弹出create path对话框，设置type为node list（节点列表），如图7-38所示，单击continue按钮。弹出edit node list path（编辑节点列表路径）对话框，在part instance下拉列表框中选择part-qiu-1选项，如图7-39所示。

 

（2）单击add before（在前方添加）按钮，在视图区的球体上选择想要观测的节点，如图7-40所示，选好后单击鼠标中键确认，重新弹出edit node list path对话框，刚刚所选节点已出现在列表中，如图7-41所示，单击ok按钮。

 

下面从分析步中选择3个不同的时刻，绘制并保存在这些时刻路径上各点的应力情况。

（1）单击工具区中的create xy data图标，弹出create xy data对话框，选中path单选按钮，如图7-42所示，单击continue按钮。弹出xy data from path 对 话 框 ， 设 置 model shape 为 deformed ， pointlocations（变形，点位置）为include intersections（包含交点），在xvalue栏中选择true distance（实际距离），在y value中单击fieldoutput按钮。弹出field output对话框，选择s，如图7-43所示，单击ok按钮。

 

（2）单击y value栏中的step/frame按钮，弹出step/frame对话框，选择index下的第10组数据，单击ok按钮，在xy data from path对话框中单击save as按钮，弹出save xy data as对话框，在name文本框中输入“xydata-s_10”，如图7-44所示。用同样的方法保存index下的第15、20组数据。在组数据保存完毕后单击cancel按钮。

 

（3）单击工具区中的xy data manager（xy数据管理器）图标，弹出xy data manager对话框，在name栏选择xydata-s_10，单击对话框左侧的plot，在视图区显示路径上各点的一组位移信息，如图7-45（a）所示；将name栏下3组数据全选，单击plot，则可以将3组不同时刻的位移信息绘制在一张图上，如图7-45（b）所示。

 

（内容、图片来源：《abaqus 2020有限元分析从入门到精通》，侵删）

 

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