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ABAQUS培训2建立模型


Abaqus/CAE中的CAD建模
第二讲

Copyright 2007 Dassault Systèmes

什么是部件?

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什么是部件?
? 部件是Abaqus/CAE创建模型的 “积木”。
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br />? 有限元模型中的每个体最终 要与相应的部件相联系。
? 每个部件可以被分区,分成 多个“区域”,并且每个区 域必须与相应的材料和横截 面属性相关联。

部件

有限元模型

壳的厚度: 1mm

壳的厚度: 3mm

带有多个区域的部件
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定义部件

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定义部件
? 部件和装配件 ? 与常用的CAD 程序包相同,Abaqus/CAE 基于部件和装配件的概念。 ? 可以通过三种方法定义部件几何体: ? 直接由Abaqus/CAE创建 ? 从CAD系统导入 ? 本地的CAD几何体 ? 中性格式 ? 作为Abaqus (孤立)网格导入 ? 在同一个模型中,可以混合使用三种方法。

泵的装配件,包括导入的(机盖、 垫圈、螺栓)和孤立的集合体

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定义部件

? 1.Abaqus/CAE中直接创建的 几何体

? 例如,“贯穿切削”是特征。 参数是直径。
? 即使改变部件的厚度,贯穿切 削仍然贯穿整个部件。

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定义部件
? 参数化,基于特征的建模器适合于创建从简单到相对复杂的分解几何体。

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定义部件
? 2.导入的几何体 ? 导入的几何体没有特征。 ? 然而, Abaqus/CAE的几何 体处理功能可以用于修改导 入的几何体;例如,删除不 需要的细节。 ? 在包含导入部件的装配件中 添加部件。

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定义部件
? 3.导入的网格 ? 可以从Abaqus/CAE的输出数据库文件中,或者Abaqus的输入文件中导入 网格。 ? 节点和单元被作为孤立网格导入。 ? 它们没有相关的父几何体。

? 在下一课中将会详细介绍。

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几何体的导入

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几何体导入
? 草图 ? 可以导入下列格式的二维草图: ? AutoCAD (.dxf) ? IGES (.igs) ? STEP (.stp) ? ACIS (.sat) ? 草图可以导出到ACIS, IGES, 或 STEP格式。

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几何体导入
? 部件:自带的CAD几何体 ? 下列自带的CAD格式可以直接被导入: ? CATIA V4 (.model, .catdata, .exp)
直接关联导入 Elysium Neutral File 通过 plug-in

? CATIA V5 (via .enf_abq)

? Parasolid (.x_t, .x_b, .xmt)
? I-DEAS (via .enf_abq) ? Pro/ENGINEER (via .enf_abq)

? Abaqus为 I-DEAS, CATIA V5和 Pro/ENGINEER提供插件,插件利用 Elysium中性文件(.enf_abq)格式生成 几何体文件。

Parasolid 进气管几何体被导入到 Abaqus/CAE

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几何体导入
? 部件:中性格式 ? 以下的中性几何体格式的部件可 以被导入: ? ACIS (.sat) ? IGES (.igs)

? VDA-FS (.vda)
? STEP (.stp) ? Abaqus/CAE中的部件可以被导 出到这些格式。

从STEP文件导入的手机的前机盖 (感谢Motorola)

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几何体导入

Import Part 对话框
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Import Assembly 对话框

利用部件模块工具创建部件

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利用部件模块工具创建部件
1. 选择合适的尺寸和部件类型 ? 后面还可以改变 2. 选择合适基本类型—一旦选定将 不能被修改。 ? 创建部件时,第一个创建的 特征被称为基特征。

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利用部件模块工具创建部件
? 基特征可以是平面的或三维的(拉伸、旋转、或扫略)。基特征也基于 二维平面草图轮廓。

?

因为基特征是部件所有特征的父特征,所以基特征不能被隐藏。如果不 删除整个部件,基特征也不能被删除。 可用的特征:实体拉伸,壳,线, 切削,或过渡(导角)。

3. 定义附加特征,用于修改基特征或为基特征添加细节。

?

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利用部件模块工具创建部件

基特征— 实体拉伸特征

a

切削特征

导角特征

基特征和附加特征

线特征

壳特征
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利用部件模块工具创建部件
? 草图 ? 在Abaqus/CAE定义部件的过程中,草图是用于辅助定义特征几何形状的 二维轮廓。 ? 草图可以以AutoCAD (.dxf)、IGES (.igs)、和ACIS (.sat)格式导入。 ? 相关内容被转入到Abaqus/CAE,包括线、圆弧和样条曲线。

? 不能被转入的部分将被忽略。
? 还可以利用Abaqus/CAE的Sketcher创建草图。 ? 同其它的草图工具一样, Abaqus/CAE的Sketcher包括一张虚拟 的图纸。

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利用部件模块工具创建部件
? 调用草绘工具 ? 在用户创建基特征时, Abaqus/CAE自动调用 一张 空白的虚拟图纸草图。 ? 还可以利用Sketch模块创建 独立的草图。该种方法创建 的草图不与任何的部件相关 联,但是可以保留,作后继 使用。

创建独立的草图
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利用部件模块工具创建部件
? 使用草绘工具 ? 草绘工具集提供了基本的绘制工具,它可以绘制相对复杂的草图。

基本的绘图工具

附加工具

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利用部件模块工具创建部件
? 约束 ? 约束 sketcher ? 使几何体符合约束和维数 ? 约束定义了几何实体之间的逻辑关系 ? 平行, 垂直, 切线, 一致, 同心, 等等.

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利用部件模块工具创建部件
? 约束的例子

共点

平行 竖直

等距离

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利用部件模块工具创建部件
? sketch 约束的例子(cont'd)

对称

垂直

水平

切线

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利用部件模块工具创建部件
? Sketcher 分析 无约束 (黄色) Multiple solutions on edit

完全约束(绿色) Unique solution on edit 过度约束 (紫色) Possibly no solution Delete extra constraints or dimensions, or edit a dimension to be a reference

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利用部件模块工具创建部件
? 尺寸 ? 在一个草图中可以用数字定义尺寸如大小、角度、距离等. ? 参考尺寸用来在草图中定量注释.

倾斜尺寸

Angle

水平尺寸
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利用部件模块工具创建部件
? 修整、延展、 打断、合并边 ? 修整/延展边 ? 将边在交叉点打断 ? 自动修整 ? 基于预选性 ? 并不打断交叉边 ? 打断边 ? 基于顶点打断边

? 合并边
? 在草图中合并小的边

Trim examples
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利用部件模块工具创建部件
? 为基特征添加特征 ? 在为基特征添加草图特征时, 可以从部件的平面或基准平 面选择草图绘制平面。 ? 用户可以通过选择平面 和边控制草图方位。 ? 默认情况下,边将会垂 直的出现在草图右侧。

为基于三维的基特征添加草图 特征

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利用部件模块工具创建部件
? Abaqus/CAE将部件所有的已有 特征(用户正在编辑的特征之前 已有的特征)映射到草图平面。 ? 对于草图,被映射的特征提 供了参考几何结构。 ? 附属边和顶点也可以被映射 ( ). ? 用户可以通过线或角点等参考几 何结构进行尺寸标注,进而精确 的定位草图实体。 ? 如果需要,还可以平移或转动草 图网格,使得草图网格可以已有 的几何结构对齐。
用于定位草图孔的参考点

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利用部件模块工具创建部件
? 复杂的三维形状 – 对于拉伸和旋转,有扭曲选项,可以创建螺 纹、螺旋弹簧和扭曲线等。 – 在拉伸创建部件时,可以利用锥度选项,指 定角度,创建带有锥度的部件。 – 所有基于草图的特征都是通过相同的GUI定 义。

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习题2a: 简单梁模型模型

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习题2b: 交叉管模型

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