1、 Dassault Systmes, 2008,在Abaqus/CAE中操作幾何體,第二講,Introduction to Abaqus/CAE,L2.2,概述,什么是部件? 定義部件 幾何體的導(dǎo)入和修理 利用部件模塊工具創(chuàng)建部件 練習(xí), Dassault Systmes, 2008,什么是部件?,Introduction to Abaqus/CAE,L2.4,什么是部件?,部件,有限元模型,帶有多個(gè)區(qū)域的部件,部件是Abaqus/CAE創(chuàng)建模型的“積木”。 有限元模型中的每個(gè)體最終要與相應(yīng)的部件相聯(lián)系。 每個(gè)部件可以被分區(qū)，分成多個(gè)“區(qū)域”，并且每個(gè)區(qū)域必須與相應(yīng)的材料和橫截面屬性相關(guān)聯(lián)。,

2、Introduction to Abaqus/CAE,L2.5,什么是部件?,可以創(chuàng)建模型的部件類型 可變形部件 任意形狀的，可以包含不同維數(shù)的特征（實(shí)體、表面、線）；在載荷作用下可以變形。 離散剛體部件 任意形狀的；在載荷作用下不可以變形。 解析剛體部件 只可以用直線、圓弧和拋物線創(chuàng)建的形狀；在載荷作用下不可以變形。 歐拉部件 實(shí)體區(qū)域；定義在歐拉分析中材料可以流動(dòng)的區(qū)域, Dassault Systmes, 2008,定義部件,Introduction to Abaqus/CAE,L2.7,定義部件,部件和裝配件 與常用的CAD 程序包相同，Abaqus/CAE基于部件和裝配件的概念。 在

3、版本6中，分析產(chǎn)品引入了這樣的概念。 可以通過(guò)三種方法定義部件幾何體： 直接由Abaqus/CAE創(chuàng)建 從CAD系統(tǒng)導(dǎo)入 本地的CAD幾何體 中性格式 作為Abaqus (孤立)網(wǎng)格導(dǎo)入 在同一個(gè)模型中，可以混合使用三種方法。,泵的裝配件，包括導(dǎo)入的（機(jī)蓋、墊圈、螺栓）和孤立的集合體,Introduction to Abaqus/CAE,L2.8,定義部件,Abaqus/CAE中直接創(chuàng)建的幾何體 利用部件模塊的已有工具創(chuàng)建幾何體。 被稱為native幾何體。 Abaqus/CAE基于 ACIS建模引擎。 該項(xiàng)技術(shù)提供所有的Abaqus/CAE功能。 通過(guò)部件模型工具創(chuàng)建的部件具有基于特征的特點(diǎn)

4、。 特征紀(jì)錄了設(shè)計(jì)目的，并包含幾何信息，同時(shí)它也是管理幾何體行為的規(guī)則。,Introduction to Abaqus/CAE,L2.9,例如，“貫穿切削”是特征。參數(shù)是直徑。 即使改變部件的厚度，貫穿切削仍然貫穿整個(gè)部件。,定義部件,Introduction to Abaqus/CAE,L2.10,定義部件,參數(shù)化、基于特征的建模器適合于創(chuàng)建從簡(jiǎn)單到相對(duì)復(fù)雜的分解幾何體,Introduction to Abaqus/CAE,L2.11,定義部件,導(dǎo)入的幾何體 導(dǎo)入的幾何體沒(méi)有特征。 然而， Abaqus/CAE的幾何體處理功能可以用于修改導(dǎo)入的幾何體；例如，刪除不需要的細(xì)節(jié)。 在包含導(dǎo)入部件

5、的裝配件中添加部件。,Introduction to Abaqus/CAE,L2.12,定義部件,導(dǎo)入的網(wǎng)格 可以從Abaqus/CAE的輸出數(shù)據(jù)庫(kù)文件中，或者Abaqus的輸入文件中導(dǎo)入網(wǎng)格。 節(jié)點(diǎn)和單元被作為孤立網(wǎng)格導(dǎo)入。 它們沒(méi)有相關(guān)的父幾何體。 在下一課中將會(huì)詳細(xì)介紹。,Introduction to Abaqus/CAE,L2.13,定義部件,在拷貝的過(guò)程中部件可以被縮放和/或鏡像。 對(duì)于幾何體和孤立網(wǎng)格該項(xiàng)功能都有效。 不相連的區(qū)域可以被分成獨(dú)立的部件。 在孤立網(wǎng)格處將會(huì)進(jìn)一步的討論。, Dassault Systmes, 2008,幾何體導(dǎo)入和修理,Introduction to

6、 Abaqus/CAE,L2.15,幾何體導(dǎo)入和修理,草圖 可以導(dǎo)入下列格式的二維草圖： AutoCAD (.dxf) IGES (.igs) STEP (.stp) ACIS (.sat) 草圖可以導(dǎo)出到ACIS, IGES, 或 STEP格式。,Introduction to Abaqus/CAE,L2.16,幾何體導(dǎo)入和修理,Parasolid 格式的進(jìn)氣管幾何體被導(dǎo)入到 Abaqus/CAE,部件：自帶的CAD幾何體 下列自帶的CAD格式可以直接被導(dǎo)入： CATIA V4 (.model, .catdata, .exp) CATIA V5 (via .enf_abq) Parasoli

7、d (.x_t, .x_b, .xmt) I-DEAS (via .enf_abq) Pro/ENGINEER (via .enf_abq) Abaqus為 I-DEAS， CATIA V5和Pro/ENGINEER提供插件，插件利用Elysium中性文件(.enf_abq)格式生成幾何體文件。,Introduction to Abaqus/CAE,L2.17,幾何體導(dǎo)入和修理,部件：中性格式 以下的中性幾何體格式的部件可以被導(dǎo)入： ACIS (.sat) IGES (.igs) VDA-FS (.vda) STEP (.stp) Abaqus/CAE中的部件可以被導(dǎo)出到這些格式。,從STEP

8、文件導(dǎo)入的手機(jī)的前機(jī)蓋(courtesy of Motorola),Introduction to Abaqus/CAE,L2.18,幾何體導(dǎo)入和修理,Import Part對(duì)話框,Import Assembly對(duì)話框,Introduction to Abaqus/CAE,L2.19,幾何體導(dǎo)入和修理,關(guān)聯(lián)導(dǎo)入 對(duì)于從CAD導(dǎo)入到Abaqus/CAE的零件和裝配體，關(guān)聯(lián)導(dǎo)入是一種強(qiáng)大的解決方法。 有效支持： CATIA V5 SolidWorks Pro/ENGINEER*,*The interface with Pro/ENGINEER is bidirectional,Introducti

9、on to Abaqus/CAE,L2.20,幾何體導(dǎo)入和修理,幾何修復(fù) 對(duì)于大多數(shù)Abaqus支持的文件格式，Abaqus/CAE在導(dǎo)入過(guò)程中自動(dòng)修復(fù)部件. 必須通過(guò)幾何修理操作使得導(dǎo)入的部件有效. 有效的幾何體是一個(gè)閉合體 (在各個(gè)邊之間沒(méi)有縫隙等). Abaqus/CAE 只能夠?qū)τ行У膸缀文Ｐ瓦M(jìn)行.,Introduction to Abaqus/CAE,L2.21,幾何體導(dǎo)入和修理,手工修理選項(xiàng) 對(duì)于有效的幾何體，有更多的工具可以進(jìn)行進(jìn)一步的修理： 通過(guò)合并邊和表面修理導(dǎo)入的部件。 刪除表面，并選擇是否縫合縫隙。 利用已有的邊創(chuàng)建表面。 利用已有的面創(chuàng)建殼。 縫合小的縫隙。,關(guān)于幾何體

10、的導(dǎo)入和修理在“Abaqus/CAE: Geometry Import and Meshing”專題中有更深入的討論, Dassault Systmes, 2008,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,Introduction to Abaqus/CAE,L2.23,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,選擇合適的尺寸和部件類型 后面還可以改變 選擇合適基本類型一旦選定將不能被修改。 創(chuàng)建部件時(shí)，第一個(gè)創(chuàng)建的特征被稱為基特征。,Introduction to Abaqus/CAE,L2.24,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,基特征可以是平面的或三維的（拉伸、旋轉(zhuǎn)、或掃略）。基特征也基于二維平面草圖輪廓。 因?yàn)榛卣魇遣考?/p>

11、所有特征的父特征，所以基特征不能被隱藏。如果不刪除整個(gè)部件，基特征也不能被刪除。 定義附加特征，用于修改基特征或?yàn)榛卣魈砑蛹?xì)節(jié)。 可用的特征：實(shí)體拉伸，殼，線， 切削，或過(guò)渡（導(dǎo)角）。,Introduction to Abaqus/CAE,L2.25,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,基特征和附加特征,Introduction to Abaqus/CAE,L2.26,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,“基準(zhǔn)”幾何體 基準(zhǔn)是參考幾何體，或者把基準(zhǔn)作為建模的輔助工具。當(dāng)部件中不能包含創(chuàng)建特征必要的幾何體時(shí)，它可以輔助用戶創(chuàng)建特征。 基準(zhǔn)是部件的特征，它同部件的其它部分一同存在。 基準(zhǔn)可以顯示，也可以不顯示。 基

12、準(zhǔn)特征的類型：點(diǎn)，軸，坐標(biāo)系，平面。,Introduction to Abaqus/CAE,L2.27,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,Introduction to Abaqus/CAE,L2.28,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,選擇過(guò)濾器 在創(chuàng)建模型的過(guò)程中，需要經(jīng)常在屏幕中選擇對(duì)象。 Abaqus/CAE提供一組過(guò)濾器，它們使得在視圖中選擇對(duì)象更加容易。 這些選擇過(guò)濾器允許用戶選擇的實(shí)體類型包括單元、邊、角點(diǎn)等，還在視圖中選擇相對(duì)位置。 用戶可以改變拖動(dòng)-選擇區(qū)域的形狀和行為。 在必要的時(shí)候，Selection Options工具將會(huì)在提示欄中出現(xiàn)。,Introduction to Abaqus/

13、CAE,L2.29,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,在部件模塊中分區(qū) 分區(qū)將部件再細(xì)分為不同的區(qū)域。每個(gè)區(qū)域必須指定材料和橫截面屬性。 裝配件中每個(gè)部件的“實(shí)例”將具有同樣的分區(qū)。 區(qū)域可以用于創(chuàng)建幾何集，還可以用于劃分網(wǎng)格。 在部件模塊創(chuàng)建的幾何集在裝配件模塊中仍然可用。 一般在Assembly和 Mesh 模塊創(chuàng)建可劃分網(wǎng)格的區(qū)域效果更好。,Introduction to Abaqus/CAE,L2.30,Engine belt modeled as a part with two regions,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,Introduction to Abaqus/CAE,L2.31,利用部

14、件模塊工具創(chuàng)建部件,草圖 在Abaqus/CAE定義部件的過(guò)程中，草圖是用于輔助定義特征幾何形狀的二維輪廓。 草圖可以以AutoCAD (.dxf)、IGES (.igs)、和ACIS (.sat)格式導(dǎo)入。 相關(guān)內(nèi)容被轉(zhuǎn)入到Abaqus/CAE，包括線、圓弧和樣條曲線。 不能被轉(zhuǎn)入的部分將被忽略。 還可以利用Abaqus/CAE的Sketcher創(chuàng)建草圖。 同其它的草圖工具一樣， Abaqus/CAE的Sketcher包括一張?zhí)摂M的圖紙。,Introduction to Abaqus/CAE,L2.32,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,調(diào)用Sketcher 在用戶創(chuàng)建基特征時(shí)，Abaqus/CAE

15、自動(dòng)調(diào)用 一張空白的虛擬圖紙草圖。 還可以利用Sketch模塊創(chuàng)建獨(dú)立的草圖。該種方法創(chuàng)建的草圖不與任何的部件相關(guān)聯(lián)，但是可以保留，作后繼使用。,創(chuàng)建獨(dú)立的草圖,Introduction to Abaqus/CAE,L2.33,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,使用Sketcher Sketcher工具集提供了基本的繪制工具，它可以繪制相對(duì)復(fù)雜的草圖。,基本的繪圖工具,附加工具,Introduction to Abaqus/CAE,L2.34,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,Sketch 約束 約束 sketcher 使幾何體符合約束和維數(shù) 約束定義了幾何實(shí)體之間的邏輯關(guān)系 平行, 垂直, 切線, 一致,

16、同心, 等等.,Introduction to Abaqus/CAE,L2.35,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,sketch 約束的例子,Introduction to Abaqus/CAE,L2.36,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,sketch 約束的例子(contd),Introduction to Abaqus/CAE,L2.37,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,Sketcher 分析,無(wú)約束 (黃色) Multiple solutions on edit,完全約束(綠色) Unique solution on edit,過(guò)度約束 (紫色) Possibly no solution Delete ex

17、tra constraints or dimensions, or edit a dimension to be a reference,Introduction to Abaqus/CAE,L2.38,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,尺寸 在一個(gè)草圖中可以用數(shù)字定義尺寸如大小、角度、距離等. 參考尺寸用來(lái)在草圖中定量注釋.,Introduction to Abaqus/CAE,L2.39,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,Parameters 借助Parameters功能，可以利用表達(dá)式可以在草圖中定義函數(shù)關(guān)系.,這個(gè)次序使得開(kāi)始的參數(shù)可以在后面參數(shù)定義時(shí)候使用,可以更改的參數(shù),插入語(yǔ)提示這參考尺度,需要

18、一個(gè)尺寸參數(shù),Introduction to Abaqus/CAE,L2.40,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,在Sketcher中，用戶可以創(chuàng)建“構(gòu)造幾何體”： 在部件模塊工具箱中，同基準(zhǔn)幾何體的功能類似。 輔助草圖實(shí)體的定位。 不作為有限元模型的一部分。 可用的構(gòu)造幾何體包括線和圓。,Introduction to Abaqus/CAE,L2.41,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,更復(fù)雜的形狀可以使用草圖工具創(chuàng)建，然后轉(zhuǎn)換為參考幾何體,轉(zhuǎn)換草圖為參考幾何體,轉(zhuǎn)換參考集合體為草圖 (必須原來(lái)為草圖),Introduction to Abaqus/CAE,L2.42,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,修整、延展、

19、 打斷、合并邊 修整/延展邊 將邊在交叉點(diǎn)打斷 自動(dòng)修整 基于預(yù)選性 并不打斷交叉邊 打斷邊 基于頂點(diǎn)打斷邊 合并邊 在草圖中合并小的邊,Introduction to Abaqus/CAE,L2.43,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,草圖中的圖片 能將草圖的背景設(shè)置成圖片 能夠幫助設(shè)計(jì)形成任意形狀幾何體 能夠通過(guò)導(dǎo)入的草圖提供給工程師以供反向修改 參數(shù)化修改中不久將加入尺寸 (約束)功能,Introduction to Abaqus/CAE,L2.44,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,式樣 在sketcher 中可以創(chuàng)建線性或放射性式樣,Introduction to Abaqus/CAE,L2.45,

20、利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,用戶可以保存草圖。在相同的進(jìn)程或模型數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以利用保存的草圖創(chuàng)建其它的特征。 例如，用戶可以在幾個(gè)不同的部件中重復(fù)使用同一草圖孔。,Introduction to Abaqus/CAE,L2.46,為基于三維的基特征添加草圖特征,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,為基特征添加特征 在為基特征添加草圖特征時(shí)，可以從部件的平面或基準(zhǔn)平面選擇草圖繪制平面。 用戶可以通過(guò)選擇平面和邊控制草圖方位。 默認(rèn)情況下，邊將會(huì)垂直的出現(xiàn)在草圖右側(cè),Introduction to Abaqus/CAE,L2.47,用于定位草圖孔的參考點(diǎn),利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,Abaqus/CAE將部件所

21、有的已有特征（用戶正在編輯的特征之前已有的特征）映射到草圖平面。 對(duì)于草圖，被映射的特征提供了參考幾何結(jié)構(gòu)。 附屬邊和頂點(diǎn)也可以被映射 ( ). 用戶可以通過(guò)線或角點(diǎn)等參考幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行尺寸標(biāo)注，進(jìn)而精確的定位草圖實(shí)體。 如果需要，還可以平移或轉(zhuǎn)動(dòng)草圖網(wǎng)格，使得草圖網(wǎng)格可以已有的幾何結(jié)構(gòu)對(duì)齊。,該面作為草圖平面,Introduction to Abaqus/CAE,L2.48,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,復(fù)雜的三維形狀 對(duì)于拉伸和旋轉(zhuǎn)，有扭曲選項(xiàng)，可以創(chuàng)建螺紋、螺旋彈簧和扭曲線等。 在拉伸創(chuàng)建部件時(shí)，可以利用錐度選項(xiàng)，指定角度，創(chuàng)建帶有錐度的部件。 所有基于草圖的特征都是通過(guò)相同的GUI定義。,Introduction to Abaqus/CAE,L2.49,利用部件模塊工具創(chuàng)建部件,三維線 三維線可以作為部件使用，或者在放樣操作用用于創(chuàng)建幾何體。 可用的選項(xiàng)有兩種，包括： 樣條曲線特征 利用三次方樣條曲線連接點(diǎn) 分段直線特征 利用直線段連接點(diǎn),Introduction to Abaqus/CAE,L2.5