T节点abaqus建模教程

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T型圆钢管节点abaqus图文建模教程

一.分析前准备:

主管直径159mm,厚度5mm,长度2000mm;主管端板尺寸250mm×250mm×20mm;支管直径89mm,厚度4mm,长度1000mm;支管端板尺寸150mm×150mm×20mm。

注:1.长度单位m,时间单位s,力单位N。

2.该软件建模过程中最常用工具为菜单栏Viewpoint下的按钮,即转换视角。

3.点击鼠标中键和回车键表示确定,可代替手动点击Done,使操作更便捷。

4.该教程中未提到的操作均按系统默认操作,如命名规则。初学者后期熟练后可根据自己喜好和习惯更改。

点击Abaqus CAE,运行软件;点击Save Model Database ,将新建数据库保存在指定文件夹中;关闭程序;在指定文件夹中打开新建的.cae程序。

分析前准备的目的是将静力,热学,热力耦合输出文件保存在指定文件夹中,不一定保存在系统指定的temp 文件夹中。

二.静力分析步骤:

1.Part(建立块):Module默认为Part模块。

1)建立主管chord。点击(Create Part),弹出部件创建框,Name改为chord,Approximate size

取1(表示绘图范围大小为1m×1m),其他默认,点击Continue,显示绘图区域,点击左侧工具栏中的,建立主管截面:一.绘出外径圆。依次输入坐标(0,0)、(0.0795,0);二.绘出内径圆。内圆半径由外圆半径减去主管厚度得到,依次输入坐标(0,0),(0.0745,0)截面即建立完成。最后点击Done,弹出长度编辑窗口,在Depth中输入主管长度2m即可,主管建立完成。

2)建立支管brace。方法参照主管。

3)建立主管端板plate1。点击(Create Part),弹出部件创建框,Name改为plate1,Approximate size 取1(表示绘图范围大小为1m×1m),其他默认,点击Continue,显示绘图区域,点击左侧工具栏中的,

依次输入坐标(0,0)、(0.25,0.25),点击鼠标中键,弹出编辑框,在Depth中输入0.02,表示端板厚度为20mm。

4)建立主管端板plate2。由于主管两端板尺寸相同,则可直接复制。点击(Create Part)右侧管理器,在弹出窗口中选择plate1,点击Copy,命名为plate2,确定即可。

5)建立支管端板plate3。方法参照plate1。

2.Assembly(组装):在Module下拉框中选择Assembly模块。

1)点击,按图1界面操作,点击OK。

图1

2)取主管,端板中点,便于节点的拼接。长按,在横向展开条中选择,就可以进行中点选取操作。

3)通过翻转、平移操作将节点拼装完成,如图2:

图2

4)点击按钮将主管和支管焊接组成part-1,注意不要将端板也焊接了。(未提到的操作都是默认

往下点)

3.Part(切割支管伸入主管内部分):在Module下拉框中选择Part模块。

在Part下拉框中选择part-1,长按,在横向展开条中选择(以延伸面切割),点击主管内表面,点击Done,将主管内支管部分切开,再点击,将多余部分移除,如图3:

图3

4.Assembly(焊接节点):在Module下拉框中选择Assembly模块。

回到组装操作,点击按钮,将全部部件焊接成整体,命名total。

以上节点拼接完成。

5.Property(赋予节点材料属性):在Module下拉框中选择Property模块。

1)点击,建立钢材料steel,定义Conductivity,Density,Elastic,Expansion,Plastic,Specific Heat 六个属性,除了密度外,其他五个要选择随温度变化,点击。

2)点击,定义截面,默认往下点。目的是将六个属性赋予给一个截面,因此该截面就是钢管的一个横截面。

3)点击,选择所有单元,将截面属性赋予给整个节点。(6.12版本不勾选Ceate set)

以上材料属性定义完成。

6.Mesh(划分网格):在Module下拉框中选择Mesh模块。

1)首先端板用3点切割,点击,再在界面下选择,将端板切割如图4:

图4

2)接下来建立六个参考平面,用于切割主管和支管。菜单栏上依次选择Tools-Datum-Plane-3points,

建立3个参考平面将主管和支管沿轴向切割;选择Offset from plane 建立三个参考平面将主管与支管沿横截面截断,位移值取默认0.3m。参考平面图如图5:

图5

长按,在横向展开条中选择,用参考点平面切割主管和支管,切割后图如图6所示:

图6

接下来长按选择,分别用主管和支管的外表面延伸面切割结构,如下图7:

图7

图上可以看到除了端板内部有一块圆是黄色,其他都是我们期望的绿色,最后一步就是用支管和支管

内表面延伸面切割。点击窗口上侧中间的按钮,部分隐藏单元,将主管和支管部分外表面隐

藏,然后点击,选择内表面切割。如图8:

图8

注意:用支管内外表面切割时,要隐藏主管下部分,避免主管被支管延伸面切割,这样后期布种划分网格时单元能够划分得更加均匀。

点击,对节点布种,尺寸取0.02,指每隔20mm布种,其他值默认。如下图9:

图9

然后,点击,对交叉点周围部位加密布种,使计算更精确,布种尺寸取0.01,如图10所示:

图10

最后点击,划分网格,整体网格如图11:

图11

注意:如果划分网格出现错误,如有些单元无效,则因长按,在横向展开条中选择,将原网格擦出,再重新设置布种尺寸。

以上网格划分完成。

7.Interaction:在Module下拉框中选择Interaction模块。

1)建立参考点。选择Tools-Datum-Point-Offset from point。选取主管左端板中点,坐标为(0.0,0.0,0.01),即沿z轴正方向偏移0.01m;选取主管右端板中点,坐标为(0.0,0.0,-0.01),即沿z轴负方向偏移0.01m;选取支管端板中点,坐标为(0.0,0.01,0.0),即沿y轴正方向偏移0.01m。

2)点击,建立参考点(Reference Point),依次选择上步中所建的三个点,建立三个参考点RP-1,RP-2,RP-3。

3)点击,选择Coupling,建立点面耦合关系。对RP-1和主管左端板外平面来说,先点选RP-1,然后选择端板外表面,点按鼠标中键,在弹出窗口中点击OK,点面耦合即完成。另外两个参考点面耦合如此,不一一赘述。