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实验5 板——梁组合建模
一 实验目的和要求
学会使用梁单元和板壳单元,同时掌握不同类型单元组合建模的方法,要求用ABAQUS软件建立壳单元和梁单元相结合的有限元离散模型。
二 实验过程概述
1 创建部件
启动ABAQUS/CAE,进入Module/part
创建板零件 点击,Name:shell, Modeling Space:3D,
Aproximate size :3000,shape :shell ,点击 continue,进入二维绘图截面,绘制一个边长1000的正方形,点击确认,得到板零件。
创建梁零件 点击Name:beam,Modeling Space:3D,
Appoximate size :3000,shape :wire,点击continue, 绘制一段长600的线段,点击确认,得到梁零件。
2 创建材料和截面属性
Module/Property:
1)创建材料 点击弹出Create Material 对话框。
Name :Steel,点击 Mechanical→Elasticity→Elastic。 Young’s Modules :210000,Poisson’ Ratio: 0.3。
2)创建板零件截面属性 点击弹出Create Section 对话框。点击Continue,弹出对话框中Shell thinkness:100,material:选择Steel,点击OK。
3)点击图标,给板零件赋予截面属性。
4)创建梁零件截面轮廓 点击弹出Create Profile 对话框,Shape:Rectangular,点击Continue,弹出 Edit Profile 对话框中a:40,b:40,点击OK。
5)创建梁零件截面属性 点击弹出Create Section 对话框,Category:beam,Type:beam,,点击Continue。弹出Edit Section 对话框,Profile name:选择Beam-Profile,Material name:选择Steel,点击OK。
6)点击图标,给梁零件赋予截面属性。
7)点击图标,选中梁零件,给梁零件赋予法线方向。确认默认方向,点击OK。
3定义装配件
Module/Assembly
点击,Instance Type默认参数为:dependent(mesh on part),同时选中两零件,点击OK。
2)再次点击,选中Beam,选中下方的Auto-offset from other instances,点击OK。创建第二根梁。
3)重复步骤2),再创建2跟梁。
装配实体 点击,将板实体绕平行于Y轴的边旋转90°,使之与梁实体垂直。点击,选择梁实体,用鼠标在视图区选择梁的一个端点,在选择板的一个顶点,可以看到梁的端点和板的一个顶点重合,点击提示区OK确认。重复上述步骤。
板-梁装配体模型
4 设置分析步
Module/Step
点击弹出 Create Step 对话框中,Name:Pressure Load,Procedure type:General;选中Static, General,点击 Continue.在弹出的Edit step 对话框中,保持各参数的默认值。
5 设置相互作用
Module/Interaction:创建梁端点与板顶点的耦合结束。
选择显示方式 屏幕上方的工具栏中点击,弹出Create Display Group 对话框,Item:Part Instance,选择beam-1,点击对话框下方的replace,屏幕上只剩下beam-1。
点击,弹出 Create constraint 对话框,Type: coupling,点击continue,根据提示点击shell-1的一个顶点,然后在提示区选择Node Region,再选择梁上相对应的端点。点击Done确定,弹出Edit Constraint 对话框,选择Coupling type:Kinematic,u1,u2,u3,ur1,ur2,ur3全选中。
重复步骤1),2),将另外三根梁的端点与相对的板的端点约束。约束之后将在顶点处显示一小圆圈。
约束之后的模型 施加载荷和位移约束的模型
6 定义边界条件和载荷
Module/Load
施加载荷 点击,Type for Selected Step;Pressure,其余参数保持默认值,点击Continue.点击板上表面,选择Purple,输入载荷值10。
定义位移边界条件 点击,弹出Create Boundary Condition 对话框中,选择Di
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