ABAQUS可以从SolidWorks导入平面模型,并且要求在SolidWorks所有截面图形放置在坐标轴右边。
在SolidWorks里面可以在一个零件文件建立多个面域,当导入到ABAQUS时,在ABAQUS里面每个面域被当作一个零件。
图1,是某螺栓连接方案,为了简化为轴对称模型,有限元模型中的螺纹槽采用环形槽近似而不是真实的螺旋槽,可先用轴对称模型进行分析。
图1
在SolidWorks中,按图2,在对称轴右边绘制6个部分的封闭区域的截面草图。图2中区域1为螺栓、区域2为螺母、区域3为上部楔形垫、区域4为上部被连接板、区域5为下部被连接板、区域6为下部楔形垫。需要注意:其中,螺栓轴线必须与对称轴是重合的。
图2
下面是具体操作步骤。
(1)如图3所示,选择任何已有基准面,在SolidWorks中创建草图,此时,可从打开在AutoCAD以及绘制好的图形直接复制粘贴到SolidWorks草图环境,也可以通过SolidWorks本身绘图工具绘制。
图3
(2)退出上一步草图环境。为每一个区域建立单个草图。此时以上一步的草图作为基础,应用转换实体引用工具把区域封闭线投影到新建草图中。注意,每个新草图只投影一个区域。
图4
如图4所示,在新建草图中,草图工具中应用转换实体引用工具,勾选选择链选项自动选择封闭区域。图4是为螺栓截面建立的草图。
(3)有了螺栓截面的草图,接下来应用曲面工具中的平面工具按钮,为螺栓零件区域建立截面模型。
图5
如图5所示,利用平面工具,根据草图2生成了螺栓零件的截面模型,这时,在曲面实体下有了相应的截面实体列表。
图6
重复上述步骤:新建草图→平面工具过程完成全部6个区域截面的建模,结果如图6所示。最后,为了不影响观察,可以隐藏草图1,使得图形区的图面显得较为干净。
然后另存为Parasolid格式的文件,以供ABAQUS导入使用。
(4)如图7所示,在ABAQUS中作为装配导入Parasolid文件。在ABAQUS中将自动创建了6个零件实例,这样就可以为每个零件实例划分网格和赋予材料、建立零件之间的接触关系,然后加载分析。注意:ABAQUS导入的面模型默认是在三维空间中。为了使得模型被ABAQUS作为轴对称模型,需要回到部件模型树位置对每一个零件编辑,使其修改为轴对称模型(右键点击每个部件,选编辑就能修改)。相关选项如图7所示。
图7
如图8所示,为了在螺栓上施加预紧力,需要在螺栓杆部适当位置进行一次切分。
图8
最后在ABAQUS中赋予材料、建立接触、添加约束、添加螺栓预紧力等操作,完善模型后进行分析,结果如图9所示。
图9
总结,上述操作过程基本流程是:在AutoCAD里绘制平面区域(注意把对称轴设在软件基准轴上,截面区域绘图放在对称轴右边)→粘贴到SolidWorks草图→在SolidWorks里面为每个区域建立平面(形成曲面实体)→存为Parasolid文件后导入到ABAQUS→把每个平面部件修改为轴对称类型→完善模型其他条件后进行分析。
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