ABAQUS案例的Abaqus/CAE再现—厚板辊压

2017-03-18  by:CAE仿真在线  来源:互联网

本文主要对Abaqus文章中的Rolling of thick plates的案例进行Abaqus/CAE的再现介绍。以此来学习如何使用Abaqus进行辊压成型仿真分析。

根据《ABAQUS文档的使用介绍》我们可以轻松的找到厚板辊压(Rolling of thick plates)的实例。参照roll2d330_anl_ss.inp文件,我们使用Abaqus/CAE进行建模并分析。

一、创建文件

打开Abaqus CAE,选择With Standard/Explicit Model。设定自己的工作目录后,点击保存按钮,输入文件名,例如“Rolling of thick plates”。

二、创建几何模型

1)创建Thick Plate(厚板)。在Part Module中点击

Create Part),在弹出的对话框输入Thick Plate,选择2D planar,在Approximate size(大致尺寸)中输入1,其他保持默认,点击Continue。选择 Create Lines:Rectangle(4 Lines)通过矩形创建线,输入起始角坐标,点击回车键

后输入对角坐标,点击回车键,连续点击两次鼠标中键完成二维矩形面的创建。

2)创建Roller(辊子)。在Part Module中点击

Create Part),在弹出的对话框输入Roller,选择Analytical rigid(解析刚体),其他选择保持默认设置,点击Continue。选择 Create Arc:Center and 2 Endpoints(通过圆心和两点创建圆弧),输入圆心坐标,起点和终点坐标,按两次鼠标中键完成

Roller(辊子)的创建。

创建Roller的一个参考点,以便于后边约束关系的建立。点击菜单栏的Tools,点击Referance Point,选择季几何模型中的圆心,完成参考点的创建。

三、创建材料属性

在Property Module中,点击

创建材料),按照INP文件的材料属性创建材料的Density密度、Elastic弹性模量和Plastic塑性应力应变关系,具体如下图。

创建好材料后,创建截面属性。点击

Create Section(创建截面属性),带弹出的对话框中保持默认设置,点击Continue,保持默认设置点击OK,完成界面属性的创建。

接下将定义好的截面属性赋给几何实体。点击

Assign Section(分配界面属性),鼠标选择之前创建的厚板模型,点击Done,保持默认设置,点击

OK,完成给厚板赋材料属性。

四、创建创配体

进入Assemble Module,点击

,选择

Roller,点击OK,完成Roller实体的创建,同样步骤完成Thick Plate实体创建,完成创配体的创建。

五、创建分析步

进入Step Module,点击

,在对话框中选择Dynamic,Explicit,点击Continue,在Time period 内输入0.089286,点击OK,完成分析步的创建。此处默认分解结果类型,如分析目的明确,为节约时间,建议用户进行输出设定。

六、创建辊子的约束关系和厚板与辊子的解接触关系

1)创建辊子与参考点间的刚体约束。进入Interaction Module,点击

,在编辑约束对话框中,选择Analytical Surface,点击选择箭头,在模型显示区选择

Roller,点击Done,选择Magment(品红色),回到Edit Constraint 对话框,点

击Reference Point的选择图标,选择参考点RP,点击OK,完成刚体约束。

2)创建厚板与辊子的接触关系。点击

Create Interaction Property(创建相互作用属性),选择Contact,点击Continue。在编辑接触属性对话框内

做如图设置,点击OK,完成接触属性的设定。点击

Create Interaction(创建

相互作用),在Create Interaction对话框中,进行性如图设定后,点击Continue

选择厚板上表面作为主接触面,点击Done。点击Surface,选择Roller作为从接

面,点击Done,选择Magenta(品红)一侧,弹出Edit Interaction对话框,保持默认设置,点击OK,完成接触关系的设定。

七、加载载荷及边界条件

1)加载边界条件。进入Load Module,点击

Create Boundary Condition(创建边界条件),在弹出的对话框选择Step-1, Displacement/Rotation,点击Continue,选择厚板底边作为约束位置,

点击Done,完成边界条件施加区域的选取。选择施加边界位移约束的方向Y方

向,即U2方向,位移为0,点击OK,完成厚板底边Y方向的边界约束条件。

同理完成辊子参考点的位移X方向和Y方向的约束和匀速转动边界条件,具体如下图所示。

2)创建预定义场。点击菜单栏的Predefined Field→Create,弹出创建对话框,保持如图默认设置,点击Continue。框选厚板,点击Done,完成加载区域的设定。设定X方向速度条件V1,数值如下图所示。

八、划分网格

进入Mesh Module对厚板进行网格划分,选择Thick Plate Part,点击

,分别对厚板长边布47个单元,短边布8个单元。

点击

Mesh Part,点击Yes,对零件进行网格划分。

点击

,框选全部单元,点击Done,在单元家族中选择Plane Strain单元,以确保单元类型为CPE4R单元。点击OK,完成单元类型的设定。详细使用方法可查看《ABAQUS基本模块介绍(1)——Mesh Module》

九、创建Job(任务),并进行求解及结果后处理。

点击

,保持默认设定,点击Continue,点击OK,完成Job的设定。点击

,点击Submit,提交任务进行分析,点击Monitor,任性任务监测,查看任务分析过程中的信息。分析完成后,点击Dismiss,退出任务分析监测对话框,在Job Manager对话框中选择Result,进入后处理界面。

此时用户可进行结果后处理,例如可选择位移量U,点击

Plot Contours on Deformed Shape(在变形形状上显示云图),进行查看。

用户还可进行动画生成。

文章如有不妥之处,欢迎交流讨论。

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