書????名 | 基于ABAQUS的有限元分析和應(yīng)用 | 作????者 | 莊茁 廖劍暉 |
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出版社 | 清華大學(xué)出版社 | 出版時間 | 2009年 |
定????價 | 69 元 | 開????本 | 16 開 |
ISBN | 9787302188162 |
它們擁有豐富完善的單元庫、 材料模型庫和求解器,并且具有相對獨立的前、后處理模塊,可以獨立完成多學(xué)科、多領(lǐng)域的工程分析問題。其缺點是前處理模塊中的幾何建模功能不強(qiáng),無法完成復(fù)雜模型的建模,因此降低了結(jié)...
有限元分析是用較簡單的問題代替復(fù)雜問題后再求解。它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成,對每一單元假定一個合適的(較簡單的)近似解,然后推導(dǎo)求解這個域總的滿足條件(如結(jié)構(gòu)的平衡條件),從而...
一般的介質(zhì)力學(xué)問題包括平衡方程、幾何方程(應(yīng)變位移關(guān)系)和本構(gòu)方程,是一個偏微分方程組,正好可以利用力學(xué)中的變分原理或極值原理來建立泛函關(guān)系,從而實現(xiàn)有限元計算的需要。但是,有限元在巖土問題中的應(yīng)用是...
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基于ABAQUS的抗滑樁三維有限元分析_唐曉松
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1 / 12 1.分析過程 1.1.理論分析 1.2.簡化過程 如果將 Pro/E中的 3D造型直接導(dǎo)入 Abaqus中進(jìn)行計算,則會出現(xiàn)裂紋縫隙 無法修補,給后期的有限元分析過程造成不必要的麻煩, 因此,在 Abaqs中進(jìn)行 計算之前,對原來的零件模型進(jìn)行一些簡化和修整。 A. 法蘭部分不是分析研究的重點,因此將其簡化掉; B. 經(jīng)計算, M24×3的螺紋的升角很小,在 度,因此可以假設(shè)螺旋升角為 0; C. 忽略螺栓和螺母的圓角等細(xì)節(jié); 1.3. Abaqus 中建模 查閱機(jī)械設(shè)計手冊,得到牙型如下圖所示,在 Abaqus中按照下圖所示創(chuàng)建 出 3D模型,如圖 1-1所示。同樣的方式,我們建立螺母的 3D模型 nut,如圖 1-2 所示。 2 / 12 圖 1-1 圖 1-2 建立材料屬性并將其賦予模型。在 Abaqus 的 Property 模塊中,選擇 Material->Ma
沖壓成型應(yīng)用
模擬加工過程中的成本節(jié)約 加工成形技術(shù)是制造工業(yè)中的一種重要的技術(shù)。
當(dāng)前,制造行業(yè)加工工藝正朝著高技術(shù)的方向發(fā)展,越來越多的公司在產(chǎn)品研發(fā)和制造過程中開始注重仿真技術(shù)的應(yīng) 用。
采用ABAQUS進(jìn)行仿真模擬的目的是節(jié)約開發(fā)成本、加快研發(fā)速度和提高產(chǎn)品質(zhì)量。ABAQUS可以針對不同操作系統(tǒng)(如Unix,Linux和 Windows等)進(jìn)行單機(jī)或多機(jī)并行運算,節(jié)省更多運算時間。
下面以ABAQUS某汽車用戶的車門設(shè)計為例,說明ABAQUS在沖壓成型有限元模擬中的應(yīng)用。
某型號汽車車門的傳統(tǒng)設(shè)計流程其中主要設(shè)計及加工成本如下:
軟質(zhì)模具的設(shè)計和加工成本為20萬美元;
初期生產(chǎn)并修改模具的周期一般不低于12周;
硬質(zhì)模具的設(shè)計修改和加工成本為75萬美元;
最后產(chǎn)品試生產(chǎn)、模具方案的定型、修正生產(chǎn)流程直至正式生產(chǎn)的周期一般為8~9個月。
其中,硬質(zhì)模具的設(shè)計費用包含在前期軟質(zhì)模具設(shè)計費用之中,后期只計算修改模具設(shè)計的費用。
采用ABAQUS進(jìn)行數(shù)字仿真之后。
修改設(shè)計流程之后,主要設(shè)計和加工成本如下:
軟質(zhì)模具的設(shè)計和加工成本為10萬美元;
初期生產(chǎn)并修改模具的周期縮短為4周;
硬質(zhì)模具的設(shè)計修改和加工成本為25萬美元;
最后產(chǎn)品試生產(chǎn)、模具方案的定型、試生產(chǎn)、修正生產(chǎn)流程直至正式生產(chǎn)的周期一般為3.5~4個月。
經(jīng)過以上計算可以明確看出,僅車門的設(shè)計費用就節(jié)約了2/3,而設(shè)計周期則縮短為原來的1/3。
模擬加工成形過程中的難點
加工成形過程的數(shù)值模擬受到材料非線性、幾何非線性和邊界非線性的綜合影響,直接計算的難度非常大。從力學(xué) 本質(zhì)來看,很多的成形過程可以簡化為準(zhǔn)靜態(tài)過程,對該過程的有限元模擬通常有兩種方法:靜力隱式方法和動力顯式方法。根據(jù)動力松弛法的原理,動力系統(tǒng)的穩(wěn) 態(tài)解和靜力解是一致的。所以本文所涉及的算例均采用顯式動力學(xué)的方法,即使用ABAQUS/EXPLICIT求解器模塊,對不同的加工成形過程進(jìn)行模擬。
算例表明,ABAQUS在處理加工成形中可以得到令人滿意的結(jié)果。
實際應(yīng)用
1.普通油箱的沖壓成形 本實例模擬油箱的沖壓成型過程??紤]到在沖壓成型過程中,油箱結(jié)構(gòu)的對稱性,本文通過模擬圖3左下所示的結(jié)構(gòu),對 其進(jìn)行模擬分析,達(dá)到分析整個油箱成型的目的。首先,通過ABAQUS/CAE完成成 形的全過程,模擬結(jié)果跟實際生產(chǎn)過程相吻合。
2.鈦合金板材的沖壓成型ABAQUS模擬過程
3.蒙拉成形蒙拉成型的ABAQUS模擬。
4.橡皮囊成形及鈑金成形
5.彎管成形彎管成形
6.圓錐管成形圓錐管
結(jié)論
以上實例的模擬都是在ABAQUS平臺下進(jìn)行的。結(jié)果表明,采用ABAQUS處理加工成型過程中所涉及到的 非線性力學(xué)問題,能夠得到比較令人滿意的結(jié)果。此外,ABAQUS還提供了種類豐富的用戶子程序接口,用戶可以根據(jù)需要編寫特殊的本構(gòu)關(guān)系曲線、復(fù)雜的載 荷和邊界條件以及靈活多樣的用戶單元等,這些功能在研究領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域中都取得了廣泛地應(yīng)用。
應(yīng)用
是功能最強(qiáng)的非線性分析軟件,可應(yīng)用在以下領(lǐng)域:建筑、勘查、地質(zhì)、水利、交通、電力、測繪、國土、環(huán)境、林業(yè)等方面
《ABAQUS有限元分析常見問題與解答》以問答的形式,詳細(xì)介紹了使用ABAQUS建模分析過程中的各種常見問題,并以實例的形式教給讀者如何分析問題、查找錯誤原因和嘗試解決辦法,幫助讀者提高解決問題的能力。
《ABAQUS有限元分析常見問題與解答》分為兩篇:第1篇為基礎(chǔ)篇,依次介紹ABAQUS/CAE各個功能模塊中的常見問題及解決方法;第2篇為提高篇,介紹了幾何非線性分析、接觸分析和彈塑性分析等復(fù)雜問題的分析技巧,在一些典型實例中同時給出了錯誤的模型文件和正確的模型文件,幫助讀者學(xué)習(xí)查找錯誤和修改模型的方法。書中內(nèi)容從實際應(yīng)用出發(fā),文字通俗易懂,深入淺出,讀者不需要具備很深的理論知識,即可輕松地掌握ABAQUS的分析技巧。
ABAQUS是國際上比較流行的、被譽為功能最強(qiáng)大的有限元分析軟件之一,特別是在非線性分析領(lǐng)域,它可以分析復(fù)雜的工程力學(xué)問題,具有駕馭龐大求解規(guī)模的能力。__eol__ 本書以ABAQUS 6.14最新版本為講解對象,由淺入深地講解ABAQUS仿真計算的各種功能。全書共分為兩部分18章,其中基礎(chǔ)部分包括ABAQUS的基本操作、前處理、網(wǎng)格劃分、相互作用定義、分析及后處理等內(nèi)容,實例分析部分包括結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、接觸問題、材料非線性、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、熱應(yīng)力、多體系統(tǒng)、顯式非線性、多步驟分析、用戶子程序、復(fù)雜工程分析等內(nèi)容。__eol__ 本書每個實例都以圖文并茂的形式詳細(xì)介紹ABAQUS/CAE的操作流程,并對INP文件進(jìn)行細(xì)致的解釋。此外,書中還著重討論了用戶常犯的錯誤和經(jīng)常遇到的疑難問題,以及常見的錯誤信息和警告信息,并給出了相應(yīng)的解決方法。