ABAQUS下壳-实体耦合约束的应用
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我们在进行有限元分析的时候,经常需要使用多单元耦合分析,如果遇到需要壳单元和实体单元进行耦合分析的情况,ABAQUS可以为此提供更加方便的约束功能。
△图1 模型了解
回顾一下ABAQUS的有限元分析流程:
△图2 ABAQUS有限元分析流程
1.1 几何模型的构建
模型使用UG建模,ABAQUS直接导入即可。
1.2 材料参数的定义
1.2.1 材料本构
在property模块中,创建材料,定义elastic参数,杨氏模量为2.1e5MPa,泊松比为0.3。
1.2.2 截面定义
通过Create Section为实体模型创建Solid,Homogeneous截面,为壳体部件创建shell,Homogeneous截面,并定义相应厚度。
1.2.3 截面指派
通过Assign Section将创建好的截面指派给相应模型。
1.3 网格系统构建
1.3.1 装配
在Assembly模块中,通过Create Instance进行装配,如图1所示。
1.3.2 网格划分
在Mesh模块中,划分网格,得到如下所示网格模型。
△图3 网格模型
1.3.3 单元类型
单元类型保持默认。
2.1 求解器的设定
在Step模块中通过Create Step创建静力通用分析步,分析步设置保持默认。
2.2 连接关系的构建
在interaction模块通过create constraint创建shell-solid coupling约束,shell边选择与实体相连的边线,solid表面选择对应表面。
2.3 边界条件的设定
2.3.1 位移边界条件
在Load模块中,通过Create Boundary Condition创建Symmetry/Antisymmetry/Encastre约束,选择实体左端面,施加Encastre约束。
2.3.2 载荷边界条件
通过Create Load创建Pressure载荷,选择壳表面施加0.001MPa压力。
得到的载荷约束如下图所示。
△图4 载荷约束
在Job模块中,创建相应作业并提交求解分析。
3.1 应力云图
△图5 应力云图
3.2 位移云图
△图6 位移云图
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