ABAQUS 2016有限元分析从入门到精通
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2.4 属性模块

在模块列表中选择属性,即进入属性功能模块,在此模块中可以进行材料和截面特性的设置以及弹簧、阻尼器和实体表面壳的定义等。可以发现主菜单有所变化,如图2-10所示,同时工具区转变成与设置材料和截面特性相对应的工具(如图2-11所示)。

图2-10 属性模块菜单

图2-11 特性模块的工具区

2.4.1 材料属性

执行Material(材料)→Create(创建)命令,或单击工具区中的创建材料工具,弹出Edit Material对话框,如图2-12所示。该对话框包括3个部分。

图2-12 Edit Material对话框

Name(名称):用于为材料参数命名。

Description(数据):出现在材料行为的下方,在该区域内设置相应的材料属性值。

Material Behaviors(材料行为):用于选择材料类型。

2.4.2 截面特性

ABAQUS/CAE不能直接把材料属性赋予模型,而是先创建包含材料属性的截面特性,再将截面特性分配给模型的各区域。

1.创建截面特性

单击工具区中的Create Section(创建截面)图标,弹出如图2-13所示的对话框。该对话框包括两部分。

图2-13 Create Section对话框

Name(名称):定义截面的名称。

Category和Type(类别和类型):配合起来指定截面的类型。

2.分配截面特性

创建了截面特性后,就要将它分配给模型。

首先,在环境栏的部件列表中选择要赋予截面特性的部件,如图2-14所示,然后单击工具区中的指派截面工具,或执行Assign(指派)→Section(截面)命令,按提示在视图区选择要赋予此截面特性的部分,单击提示区的Done按钮,弹出Edit Section Assignment对话框,如图2-15所示。

图2-14 在环境栏的部件列表中选择部件

图2-15 Edit Section Assignment对话框

如果在准备分配截面特性时,发现需要单独分配截面特性的部分没有分离出来,可以选用工具区中适当的分割工具进行部件的分割,如图2-16所示。

图2-16 工具区中的分割工具栏

单击工具区的Section Assignment Manager(截面指派管理器)图标,该管理器中显示已分配的截面列表(如图2-17所示)。

图2-17 Section Assignment Manager对话框

2.4.3 梁的界面特性

ABAQUS还可以在属性模块中定义梁的截面特性、截面方向和切向方向。

1.梁的截面特性

梁的截面特性的设置方法与其他截面类型有所差异,主要体现在以下方面。

在创建梁的截面特性前,需要首先定义梁的横截面的形状和尺寸,单击按钮,弹出Create Profile对话框,以Box为例,单击Continue按钮,进入Edit Profile对话框,如图2-18和图2-19所示。

图2-18 Create Profile对话框

图2-19 Edit Profile对话框

当选择在分析前提供截面特性时,材料属性在Edit Beam Section对话框(如图2-20所示)中定义,不需要通过创建材料工具创建材料。

图2-20 Edit Beam Section对话框

2.梁的截面方向和切向方向

在分析前,还需要定义梁的截面方向,方法如下:

执行Assign(指派)→Beam Section Orientation(梁截面方向)命令,或单击工具区的指派梁方向工具,在视图区选择要定义截面方向的梁,单击鼠标中键,在提示区中输入梁截面的局部坐标的1方向,如图2-21所示按Enter键,再单击提示区的Done按钮,完成梁截面方向的设置。

图2-21 输入梁截面的局部坐标的1方向

当部件由线组成时,ABAQUS会默认其切向方向,但可以改变此默认的切向方向。

提示:在主菜单上执行Assign→“单元切向”命令,或按住工具,在展开的工具条中选择指派梁/桁架切向工具,在视图区选择要改变切向方向的梁,单击提示区的Done按钮,梁的切向方向即变为反方向。此时,梁截面的局部坐标的2方向也变为反方向。

2.4.4 特殊设置

1.惯性

用户可以定义各种惯量,执行Special(特殊设置)→Inertia(惯性)→Create(创建)命令,弹出Create Inertia对话框(如图2-22所示),在Name文本框中输入名称,在Type选项组中可以选择Point mass/inertia、Nonstructural mass和Heat capacitance选项,单击Continue(继续)按钮,在视图区选择对象进行相应惯量的设置。

图2-22 定义惯量

2.蒙皮

在属性功能模块中,用户可以在实体模型的面或轴对称模型的边附上一层皮肤,适用于几何部件和网格部件。

提示:蒙皮的材料可以不同于其下部件的材料。蒙皮的截面类型可以是均匀壳截面、膜、复合壳截面、表面和垫圈。执行Special(特殊设置)→Skin(皮肤)→Create(创建)命令创建蒙皮。

提示:一般情况下,用户不方便直接从模型中选取蒙皮,这时可以使用集合工具,方法为执行Tools(工具)→Set(设置)→Create(创建)命令,在弹出的Create Set对话框(如图2-23所示)中,输入名称,单击Continue按钮,在视图区中选择蒙皮作为构成集合的元素,单击提示区的“完成”按钮,完成集合的定义。

图2-23 Create Set对话框

单击工具栏中的Create Display Group(创建显示组)图标,弹出Create Display Group对话框,在Item(项)选项组中选择集,在其右侧的区域内选择包含蒙皮的集合,如图2-24所示,单击对话框下端的Intersect按钮,视图区即显示定义的蒙皮。

图2-24 Create Display Group对话框

对于实体和轴对称部件,在网格功能模块中对部件进行网格划分时,ABAQUS会自动对位于表面的蒙皮划分对应的网格,而不用单独对蒙皮进行网格划分。

3.弹簧/阻尼器

ABAQUS可以定义各种惯量,执行Special(特殊设置)→Springs/Dashpots(弹簧/阻尼)→Create(创建)命令,弹出Create Springs/Dashpots对话框(如图2-25所示),在Name文本框中输入名称,在Connectivity Type(连接类型)选项组中可以选择Connect two points和Connect points to ground (Standard)选项,后者仅适用于ABAQUS/Standard。

图2-25 Create Springs/Dashpots对话框

单击Continue按钮,在视图区选择对象进行相应的设置,单击提示区的Done(完成)按钮。

用户可以在弹出的Edit Springs/Dashpots对话框(如图2-26所示)中,同时设置弹簧的刚度和阻尼器系数。

图2-26 编辑Edit Springs/Dashpots对话框