Abaqus-循环对称功能应用
简介循环对称用于分析那些可以沿旋转轴分成n个相等子结构的结构。我们只需要分析一个子结构(称为扇区)就够了。方法很简单:从整体结构中切出一个循环扇区。在初始步中,通过Primary和Secondary表面交界处的相互作用来定义循环对称。除了Surface,也可以使用NodeRegion/Geometry。Primary和Secondary表面交界处的网格是否完全相同并不重要,但需要注意的是,较细的连接总是分配给Secondary表面。载荷有一些限制,我们将在第一个例子中详细解释。此外,我们可以将获得的应力和变形状态传递到360°整体模型中,以便施加非循环对称的外载荷,例如弯曲。以下两个例子展示了如何应用循环对称以及它的优点。这些例子是使用Abaqus/CAE创建的。例子1一个用外部零件夹紧的轴的完整模型显示,一个30°的切口是循环对称的。它可以分成12个循环对称的部分。我们建立了一个局部模型和一个完整模型的计算。轴的内表面(a)通过Kinematic类型的节点耦合连接到旋转轴上的一个参考点。该参考点通过边界条件固定。通过用螺栓力将内零件(b)与外零件(c)支撑在一起,并利用外零件在轴区域的锥度,将内零件、外零件和轴压在一起。该步骤定义为具有非线性几何的静态、通用。完整模型30°扇区对称轴的定义这些点必须事先定义为参考点。如果它们不属于耦合,则会在DAT文件中出现警告,可以忽略(未使用的节点)。虽然实际上所有的载荷(离心力、温度……)都可以施加到扇区上,但非对称的力、力矩和位移不能。它基本上应用:SecondarySurface的变形遵循PrimarySurface相对于对称轴的变形。有效的力、力矩、位移、扭转:CF1,CM1,U1,UR1:否CF2,CM2,U2,UR2:否CF3,CM3,U3,UR3:是施加的螺栓力沿3方向作用。力和/或扭矩必须根据实体模型除以扇区数!为了确定刚度,必须将反作用力/力矩乘以扇区数!在后处理中,可以在ODB显示选项中将扇区扩展为完整的3D模型。我们需要比较具有循环对称的模型和完整模型的计算结果。网格划分主要使用C3D8I单元(螺钉除外)。由于网格划分的细微差别,单元数量相差不到12倍。1/12模型/循环对称完整模型vonMises应力仅存在极小的差异。1/12模型/循环对称完整模型计算是在笔记本电脑(HPZ-Book,4核,32GbRAM,支持GPU)上进行的。计算时间和内存(CPURAM)需求差异大于12倍。1/12模型/循环对称完整模型例子2:模态分析1/12模型/循环对称完整模型对于本征模的显示,必须在ODB显示选项中选择此设置。1/12模型/循环对称(上)和完整模型(下)值得了解如果边界条件位于循环对称的SecondarySurface上,则会显示警告消息。Abaqus/CAE会自动禁用边界条件,但用户也可以取消选择它们。但是,在示例1中,SecondarySurface节点用于节点耦合,见下图。如果节点耦合的节点位于循环对称的SecondarySurface上,则会发出警告消息。Abaqus/CAE会自动从耦合中删除这些节点,但用户也可以取消选择它们。这里:轴内表面上的边界条件与SecondarySurface重叠。来源:ABAQUS仿真世界