ABAQUS案例的Abaqus/CAE再現(xiàn)—厚板輥壓

2017-03-18  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

本文主要對Abaqus文章中的Rolling of thick plates的案例進(jìn)行Abaqus/CAE的再現(xiàn)介紹。以此來學(xué)習(xí)如何使用Abaqus進(jìn)行輥壓成型仿真分析。

根據(jù)《ABAQUS文檔的使用介紹》我們可以輕松的找到厚板輥壓(Rolling of thick plates)的實(shí)例。參照roll2d330_anl_ss.inp文件,我們使用Abaqus/CAE進(jìn)行建模并分析。

一、創(chuàng)建文件

打開Abaqus CAE,選擇With Standard/Explicit Model。設(shè)定自己的工作目錄后,點(diǎn)擊保存按鈕,輸入文件名,例如“Rolling of thick plates”。

二、創(chuàng)建幾何模型

1)創(chuàng)建Thick Plate(厚板)。在Part Module中點(diǎn)擊

Create Part),在彈出的對話框輸入Thick Plate,選擇2D planar,在Approximate size(大致尺寸)中輸入1,其他保持默認(rèn),點(diǎn)擊Continue。選擇 Create Lines:Rectangle(4 Lines)通過矩形創(chuàng)建線,輸入起始角坐標(biāo),點(diǎn)擊回車鍵

后輸入對角坐標(biāo),點(diǎn)擊回車鍵,連續(xù)點(diǎn)擊兩次鼠標(biāo)中鍵完成二維矩形面的創(chuàng)建。

2)創(chuàng)建Roller(輥?zhàn)?。在Part Module中點(diǎn)擊

Create Part),在彈出的對話框輸入Roller,選擇Analytical rigid(解析剛體),其他選擇保持默認(rèn)設(shè)置,點(diǎn)擊Continue。選擇 Create Arc:Center and 2 Endpoints(通過圓心和兩點(diǎn)創(chuàng)建圓弧),輸入圓心坐標(biāo),起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo),按兩次鼠標(biāo)中鍵完成

Roller(輥?zhàn)?的創(chuàng)建。

創(chuàng)建Roller的一個參考點(diǎn),以便于后邊約束關(guān)系的建立。點(diǎn)擊菜單欄的Tools,點(diǎn)擊Referance Point,選擇季幾何模型中的圓心,完成參考點(diǎn)的創(chuàng)建。

三、創(chuàng)建材料屬性

在Property Module中,點(diǎn)擊

創(chuàng)建材料),按照INP文件的材料屬性創(chuàng)建材料的Density密度、Elastic彈性模量和Plastic塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,具體如下圖。

創(chuàng)建好材料后,創(chuàng)建截面屬性。點(diǎn)擊

Create Section(創(chuàng)建截面屬性),帶彈出的對話框中保持默認(rèn)設(shè)置,點(diǎn)擊Continue,保持默認(rèn)設(shè)置點(diǎn)擊OK,完成界面屬性的創(chuàng)建。

接下將定義好的截面屬性賦給幾何實(shí)體。點(diǎn)擊

Assign Section(分配界面屬性),鼠標(biāo)選擇之前創(chuàng)建的厚板模型,點(diǎn)擊Done,保持默認(rèn)設(shè)置,點(diǎn)擊

OK,完成給厚板賦材料屬性。

四、創(chuàng)建創(chuàng)配體

進(jìn)入Assemble Module,點(diǎn)擊

,選擇

Roller,點(diǎn)擊OK,完成Roller實(shí)體的創(chuàng)建,同樣步驟完成Thick Plate實(shí)體創(chuàng)建,完成創(chuàng)配體的創(chuàng)建。

五、創(chuàng)建分析步

進(jìn)入Step Module,點(diǎn)擊

,在對話框中選擇Dynamic,Explicit,點(diǎn)擊Continue,在Time period 內(nèi)輸入0.089286,點(diǎn)擊OK,完成分析步的創(chuàng)建。此處默認(rèn)分解結(jié)果類型,如分析目的明確,為節(jié)約時間,建議用戶進(jìn)行輸出設(shè)定。

六、創(chuàng)建輥?zhàn)拥募s束關(guān)系和厚板與輥?zhàn)拥慕饨佑|關(guān)系

1)創(chuàng)建輥?zhàn)优c參考點(diǎn)間的剛體約束。進(jìn)入Interaction Module,點(diǎn)擊

,在編輯約束對話框中,選擇Analytical Surface,點(diǎn)擊選擇箭頭,在模型顯示區(qū)選擇

Roller,點(diǎn)擊Done,選擇Magment(品紅色),回到Edit Constraint 對話框,點(diǎn)

擊Reference Point的選擇圖標(biāo),選擇參考點(diǎn)RP,點(diǎn)擊OK,完成剛體約束。

2)創(chuàng)建厚板與輥?zhàn)拥慕佑|關(guān)系。點(diǎn)擊

Create Interaction Property(創(chuàng)建相互作用屬性),選擇Contact,點(diǎn)擊Continue。在編輯接觸屬性對話框內(nèi)

做如圖設(shè)置,點(diǎn)擊OK,完成接觸屬性的設(shè)定。點(diǎn)擊

Create Interaction(創(chuàng)建

相互作用),在Create Interaction對話框中,進(jìn)行性如圖設(shè)定后,點(diǎn)擊Continue

選擇厚板上表面作為主接觸面,點(diǎn)擊Done。點(diǎn)擊Surface,選擇Roller作為從接

面,點(diǎn)擊Done,選擇Magenta(品紅)一側(cè),彈出Edit Interaction對話框,保持默認(rèn)設(shè)置,點(diǎn)擊OK,完成接觸關(guān)系的設(shè)定。

七、加載載荷及邊界條件

1)加載邊界條件。進(jìn)入Load Module,點(diǎn)擊

Create Boundary Condition(創(chuàng)建邊界條件),在彈出的對話框選擇Step-1, Displacement/Rotation,點(diǎn)擊Continue,選擇厚板底邊作為約束位置,

點(diǎn)擊Done,完成邊界條件施加區(qū)域的選取。選擇施加邊界位移約束的方向Y方

向,即U2方向,位移為0,點(diǎn)擊OK,完成厚板底邊Y方向的邊界約束條件。

同理完成輥?zhàn)訁⒖键c(diǎn)的位移X方向和Y方向的約束和勻速轉(zhuǎn)動邊界條件,具體如下圖所示。

2)創(chuàng)建預(yù)定義場。點(diǎn)擊菜單欄的Predefined Field→Create,彈出創(chuàng)建對話框,保持如圖默認(rèn)設(shè)置,點(diǎn)擊Continue?？蜻x厚板,點(diǎn)擊Done,完成加載區(qū)域的設(shè)定。設(shè)定X方向速度條件V1,數(shù)值如下圖所示。

八、劃分網(wǎng)格

進(jìn)入Mesh Module對厚板進(jìn)行網(wǎng)格劃分,選擇Thick Plate Part,點(diǎn)擊

,分別對厚板長邊布47個單元,短邊布8個單元。

點(diǎn)擊

Mesh Part,點(diǎn)擊Yes,對零件進(jìn)行網(wǎng)格劃分。

點(diǎn)擊

,框選全部單元,點(diǎn)擊Done,在單元家族中選擇Plane Strain單元,以確保單元類型為CPE4R單元。點(diǎn)擊OK,完成單元類型的設(shè)定。詳細(xì)使用方法可查看《ABAQUS基本模塊介紹(1)——Mesh Module》

九、創(chuàng)建Job(任務(wù)),并進(jìn)行求解及結(jié)果后處理。

點(diǎn)擊

,保持默認(rèn)設(shè)定,點(diǎn)擊Continue,點(diǎn)擊OK,完成Job的設(shè)定。點(diǎn)擊

,點(diǎn)擊Submit,提交任務(wù)進(jìn)行分析,點(diǎn)擊Monitor,任性任務(wù)監(jiān)測,查看任務(wù)分析過程中的信息。分析完成后,點(diǎn)擊Dismiss,退出任務(wù)分析監(jiān)測對話框,在Job Manager對話框中選擇Result,進(jìn)入后處理界面。

此時用戶可進(jìn)行結(jié)果后處理,例如可選擇位移量U,點(diǎn)擊

Plot Contours on Deformed Shape(在變形形狀上顯示云圖),進(jìn)行查看。

用戶還可進(jìn)行動畫生成。

文章如有不妥之處,歡迎交流討論。

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