Abaqus入门（5）-弹塑性分析实例

 

   

一

   

问题描述

等径四通结构承受内压作用，采用Abaqus进行弹塑性分析。

 

四通尺寸：Φ108 X 8 mm
弹性模型：200000MPa
泊松比：0.3
弹塑性参数：

 

 

   

二

   

Abaqus操作步骤

先设置工作目录，这是Abaqus进行分析的第一步。

Abaqus与其他有限元软件相似，包含了几何建模、赋材料属性、网格划分、载荷及边界施加、分析设置、后处理等过程。在分析时，可按照Module窗口中的顺序进行。需注意的是，有些步骤必须有顺序，有些则可前可后，有些是必须的，有些步骤不一定都需要。本案例涉及如下图所示的8个步骤。

Abaqus的几何接口非常丰富，可导入各种格式的外部几何文件，本案例从已有的外部文件导入*.stp格式的几何模型。

外部模型的单位为m，本案例采用单位制mm，因此在导入模型时，选择将模型放大1000倍。

导入模型完成后，通过目录树中可以看到Model-1下的Parts(1)中有了名为“P10-HD-FourWayPipe”的部件（由于四通结构的对称性，分析模型采用八分之一模型）。

通过工具栏中的Query information可以对模型尺寸进行测量，通过Distance测量厚度。

测量结果在下方的消息区有显示，可以看到选择的两个点的坐标位置，两点的距离等信息。

点击Create Material图标，新建材料属性，材料属性值如下图所示。

建立好材料以后，通过下图所示的步骤分别创建截面属性、指定截面材料，并将该截面属性赋予给部件。

与Ansys等不同，abaqus中必须进行模型装配，哪怕是只有一个部件，这一步也是必须的，分析是在装配的基础上进行的。

创建分析步，选择Procedure type→Static,General;

打开大变形选项（Nlgeom=On）

增量步设置中，选取自动步长（Type=Automatic）,其他参数设置如下图所示。

分别在3个对称面建立相应的对称约束，在内表面施加内压30MPa，接管端面施加内压引起的等效压力-79.35MPa。

对称边界施加

压力载荷施加

为了划分六面体网格，先对结构进行切分，选择通过3点定义切分平面的方式，将部件切分为3部分。

对切分后的模型进行网格划分，设置总体尺寸为2.5mm（厚度为8mm，大致可划分3层单元）。

点击Create Job按钮创建工作，参数选择默认。

点击Job Manager进入工作管理界面，点击Submit提交计算，待Status列中显示为Completed后，表示计算完成。

点击Job Manager中的Reults，或者在Module窗口中选择Visualization进入后处理界面，查看应力云图、应变云图及应力应变曲线。

Mises应力云图

等效塑性应变云图

应力-应变曲线