Созданиемодели Приложение в ABAQUS · 2007-01-22 · L1.7 МодельиуправлениерасчетомвABAQUS History data Типанализа, нагружение,

Introduction to ABAQUS/Standard and ABAQUS/ExplicitCopyright 2001 Hibbitt, Karlsson & Sorensen, Inc.

Приложение 1Создание моделив ABAQUS

L1.2

Приложение 1

Создание модели в ABAQUS

L1.3

Модель и управление расчетом в ABAQUS

Синтаксис файла исходных данных

Соглашения

Вывод в ABAQUS

Пример: Модель консольной балки

Детали и сборки


Модель и управлениерасчетом в ABAQUS

L1.5

Discretized model geometry - nodes,elements

Material properties


Model Data

Данные по модели(физическиехарактеристики)

L1.6

Fixed constraints

Initial conditions


Model Data

Данные по модели(граничные условия)

pin dof 2 fixedENCASTRE

v0

L1.7


History data

Тип анализа, нагружение, граничные условия,вывод результатов

ENCASTRE

X-symmetry

Y-symmetry

L1.8


History Data состоит из шагов анализа.

Шаги достаточно удобное средство для понимании истории анализа.

Различные шаги могут содержать разнообразные процедуры — кпримеру, статика, следует за динамикой и т.д.

Шаги анализ делятся на основные шаги (general steps) и на шагианализа линейных отклонений (linear perturbation steps):

Основные шаги определяют последовательность событийследующих друг за другом.

Состояние модели в конце предшествующего основногошага обеспечивает начальные условия для началаследующего шага. Это необходимо для анализапоследовательных действий происходящих во времени.

Анализ линейных отклонений обеспечивает получениелинейного отклика относительно некоторого исходногосостояния, - состояния в конце последнего основного шага.

L1.9


History Data рассматри-вается по шагам анализа

Пример полет стрелы,выпущенной из лука


Синтаксис файлаисходных данных

L1.11


Блоки файла исходных данных

Node option block

Property reference option block

Material option block

Element option block

Boundary conditions option block

Contact option block

Initial conditions option block

Analysis procedure option block Loading option block Output request

option block

Model data

History data

L1.12


Каждый блок начинается со строки ключевого слова.

Если необходимо, то за ключевым словом областью данных идет

** обозначают строку комментариев.

Строки могут быть длиной не более 256 символов.

Имена переменных могут быть длиной не более 80 символов безпробелов (английский алфавит):

nodes_at_the_top_of_the_block_next_to_the_gasket

L1.13


Строка с ключевым словом

Строки с данными

ключевоеслово

∗MATERIAL, NAME=material_name

параметр значение параметра

*ELEMENT, TYPE=B21560, 101, 102564, 102, 103572, 103, 104⋅⋅

строка сключевым словом

строки с данными

номера узлов элемента

номера элементов

Порядок ключевых строк и строк данных

Упорядочивание произвольное за исключением следующих случаев:∗HEADING (заголовок) первая опция файлаподопции, начинающиеся с символа * , всегда следуют за

основной опцией и не имеют своих имен. Например: ∗ELASTIC, ∗DENSITY, ∗PLASTIC – подопции ∗MATERIAL; ∗STATIC, ∗DYNAMIC, ∗FREQUENCY - подопции ∗STEP.

L1.14

группа узловTOPNODESсодержит узлы101,102, ... и т.д.


Группы узлов иэлементов(sets)

пример: группа узлов*NODE, NSET=TOPNODES101, 0.345, 0.679, 0.223102, 0.331, 0.699, 0.234.*BOUNDARY, TYPE=DISPLACEMENTTOPNODES, YSYMM

пример: группа элементов

*ELEMENT, TYPE=B21, ELSET=SEATPOST560, 101, 102, 564, 102, 103.

*BEAM SECTION, SECTION=PIPE, MATERIAL=STEEL,ELSET=SEATPOST0.12, 0.004

группа элементовSEATPOST содержитэлементты 560, 564, ...

радиус трубы

толщина стенки

L1.15


Подключение файлов

Пример подключения файлов:*HEADING*INCLUDE, INPUT=node_and_element_numbers.txt.

Файл node_and_element_numbers.txt:*NODE, NSET=TOPNODES101, 0.345, 0.679, 0.223102, 0.331, 0.699, 0.234*ELEMENT, TYPE=B21, ELSET=SEATPOST560, 101, 102, 564, 102, 103



L1.17


Система единиц

Время, как параметр изменения нагружения

Системы координат(tansform, rotations)

Степени свободы

L1.18


Системы единиц

Особых требований к системам единиц ABAQUS не выдвигает, исключение составляет ABAQUS/Safe, который использует своюсистему единиц.

Время, как параметр изменения нагружения

ABAQUS отслеживат как полное время анализа, так и время каждогошага.

Время в ABAQUS имеет как свой обычный смысл, так и какнекоторый параметр измения нагружения. Как удобная мераотслеживания нагружения, в частности в нелинейных задачах.

L1.19


Системы координат(tansform, rotations)

Используются для облегченя задания расположения.Глобальная система координат - по умолчанию, декартова.Для задания альтернативных систем координат используютопции ∗SYSTEM, or ∗NODE, SYSTEM=[RECTANGULAR | CYLINDRICAL | SPHERICAL].Облегчают задание нагружения или вывода. При создании матриц координаты узлов, а также векторанагружения переводятся в глобальную систему координат.

L1.20

Для задания узловых нагрузок, граничных и начальных условий, вывода.

По умолчанию Декартовасистема координат.Дополнительные системыкоординат вводятся опцией∗TRANSFORM.Направления системкоординат остаютсяпостоянными и невращаются вместе сматериалом при анализебольших перемещений.Пример: Граничные условияна наклонной кромке.

Благодаря опции∗TRANSFORM наэтих узлах можноприменить параметрYSYMM в граничныхусловиях.



L1.22


Вывод

4 типа выводимых файлов:Output database (.odb) файл, база данных результатов расчета, задается командой ∗OUTPUT

Printed output (.dat) файл, текстовый файл результатов. Толькодля ABAQUS/Standard.

Restart (.res) файл.

Файл результатов (.fil) для независимой обработки. Напримерв FEMAP.

L1.23


Вывод в базу данных (output database file)

2 типа выводимых данных для ABAQUS/Viewer: field и history data.*OUTPUT, FIELD - контуры*OUTPUT, HISTORY - графики

Подкоманды для вывода∗NODE OUTPUT∗ELEMENT OUTPUT∗ENERGY OUTPUT∗CONTACT OUTPUT∗INCREMENTATION OUTPUT (ABAQUS/Explicit)

При задании парметра VARIABLE=PRESELECT в базу данных такжезаписываются выходные переменные.

L1.24


Вывод в текстовый файл (printed output file *.dat)

Доступно только в ABAQUS/Standard.

*NODE PRINT*EL PRINT*ENERGY PRINT

Вывод в файл рестарта (restart file *.res)*RESTART, WRITE

Вывод в независимый файл результатов (*.dat)*FILE OUTPUT (только для ABAQUS/Explicit.)*NODE FILE*EL FILE *ENERGY FILE


Пример: Модельконсольной балки

L1.26


Описание задачи

Конечноэлементная модель, использующая балочные элементы

Граничные условия Номер узла Номер элемента

Сосредоточенная сила

L1.27

Файл исходных данных ABAQUS

Model data*HEADINGCANTILEVER BEAM EXAMPLEUNITS IN MM, N, MPa*NODE 1, 0.0, 0.0..11, 200.0, 0.0*NSET, NSET=END11,*ELEMENT, TYPE=B21, ELSET=BEAMS1, 1, 3..5, 9, 11*BEAM SECTION, SECTION=RECT, ELSET=BEAMS, MATERIAL=MAT150.0, 5.0** Material from XXX testing lab*MATERIAL, NAME=MAT1*ELASTIC2.0E5, 0.3*BOUNDARY1, ENCASTRE

коментарий

блок свойствэлементов


блок заголовка

блок задания узлами

определение групп узлов

блок задания элементов

блок свойств материала

блок граничных условий

Эта строка будет появляться на каждой странице в dat файле

блок упругих свойстваматериала

L1.28

History data*STEPAPPLY POINT LOAD*STATIC*CLOAD 11, 2, -1200.0*OUTPUT, FIELD, FREQUENCY=10*ELEMENT OUTPUT, VARIABLE=PRESELECT*OUTPUT, HISTORY, FREQUENCY=1*NODE OUTPUT, NSET=ENDU*EL PRINT, FREQUENCY=10S, E*NODE FILE, FREQUENCY=5U*END STEP

С опции ∗STEP начинаетсяhistory data


И заканчивается опцией∗END STEP.


Детали и Сборки

L1.30


Определение детали

∗PART

∗END PART

Определение привязок

∗INSTANCE

∗END INSTANCE

Определение сборки

∗ASSEMBLY

∗END ASSEMBLY

L1.31

Детали и сборки

*HEADING...*PART, NAME=TireУзлы, элементы группы, определение поверхностей

*END PART*PART, NAME=RimУзлы, элементы группы, определение поверхностей

*END PART...*ASSEMBLY, NAME=Tire_and_rim

*INSTANCE, NAME=I_Tire, PART=Tire<данные по размещению>группы, определение поверхностей (необязательно)

*END INSTANCE*INSTANCE, NAME=I_Rim, PART=Rim

<данные по размещению>группы, определение поверхностей (необязательно)

*END INSTANCEДополнеительные группы, определение поверхностей

*NSET, NSET=OutputI_Tire.514, I_Tire.520I_Rim.101, I_Rim.102

*END ASSEMBLY

...*MATERIAL, NAME=Rubber*AMPLITUDE*INITIAL CONDITIONS*PHYSICAL CONSTANTS...*STEP*STATIC

*BOUNDARYTire_and_rim.I_Rim.101, 1, 3, 0.0

*CLOADTire_and_rim.I_Tire.514, 2, 1000.0

*OUTPUT, HISTORY, FREQUENCY=10*NODE OUTPUT, NSET=Tire_and_rim.OutputRF, CF

*END STEP

Пример файла исходных данных со сборкой

L1.32


Обозначение узлов для деталей и сборок

Деталь: Rim

node label: 101

Деталь: Tire

node label: 514

Сборка: Tire_and_rim

node label: I_Tire.514

node label: I_Rim.101

Documents

Созданиемодели Приложение в ABAQUS · 2007-01-22 · L1.7 МодельиуправлениерасчетомвABAQUS History data Типанализа, нагружение,