在 Abaqus/CAE中操作几何体第二讲L1.2Introduction to Abaqus/CAE概述• 什么是部件 ?• 定义部件• 几何体的导入和修理• 利用部件模块工具创建部件• 练习什么是部件 ?L1.4Introduction to Abaqus/CAE什么是部件 ?部件 有限元模型带有多个区域的部件壳的厚度 : 1mm壳的厚度 : 3mm• 部件是 Abaqus/CAE创建模型的“积木”• 有限元模型中的每个体最终要与相应的部件相联系• 每个部件可以被分区，分成多个“区域”，并且每个区域必须与相应的材料和横截面属性相关联L1.5Introduction to Abaqus/CAE什么是部件 ?• 可以创建模型的部件类型• 可变形部件• 任意形状的，可以包含不同维数的特征（实体、表面、线）；在载荷作用下可以变形• 离散刚体部件• 任意形状的；在载荷作用下不可以变形• 解析刚体部件• 只可以用直线、圆弧和抛物线创建的形状；在载荷作用下不可以变形• 欧拉部件• 实体区域；定义在欧拉分析中材料可以流动的区域可变形部件 : 轴机架离散刚体部件：任意形状的刚体冲垫（带有可变形的毛坯解析刚体部件：旋转的刚性扎滚（带有可变形的金属原料）欧拉部件：圆柱体内的材料流动定义部件L1.7Introduction to Abaqus/CAE定义部件• 部件和装配件• 与常用的 CAD 程序包相同， Abaqus/CAE基于部件和装配件的概念。
• 在版本 6中，分析产品引入了这样的概念• 可以通过三种方法定义部件几何体：• 直接由 Abaqus/CAE创建• 从 CAD系统导入• 本地的 CAD几何体• 中性格式• 作为 Abaqus (孤立 )网格导入• 在同一个模型中，可以混合使用三种方法泵的装配件，包括导入的（机盖、垫圈、螺栓）和孤立的集合体L1.8Introduction to Abaqus/CAE定义部件• Abaqus/CAE中直接创建的几何体• 利用部件模块的已有工具创建几何体• 被称为 native几何体• Abaqus/CAE基于 ACIS建模引擎• 该项技术提供所有的 Abaqus/CAE功能• 通过部件模型工具创建的部件具有基于特征的特点• 特征纪录了设计目的，并包含几何信息，同时它也是管理几何体行为的规则L1.9Introduction to Abaqus/CAE• 例如，“贯穿切削”是特征参数是直径• 即使改变部件的厚度，贯穿切削仍然贯穿整个部件定义部件L1.10Introduction to Abaqus/CAE定义部件• 参数化、基于特征的建模器适合于创建从简单到相对复杂的分解几何体L1.11Introduction to Abaqus/CAE定义部件• 导入的几何体• 导入的几何体没有特征。
• 然而， Abaqus/CAE的几何体处理功能可以用于修改导入的几何体；例如，删除不需要的细节• 在包含导入部件的装配件中添加部件L1.12Introduction to Abaqus/CAE定义部件• 导入的网格• 可以从 Abaqus/CAE的输出数据库文件中，或者 Abaqus的输入文件中导入网格• 节点和单元被作为孤立网格导入• 它们没有相关的父几何体• 在下一课中将会详细介绍L1.13Introduction to Abaqus/CAE定义部件• 在拷贝的过程中部件可以被缩放和 /或镜像• 对于几何体和孤立网格该项功能都有效• 不相连的区域可以被分成独立的部件• 在孤立网格处将会进一步的讨论几何体导入和修理L1.15Introduction to Abaqus/CAE几何体导入和修理• 草图• 可以导入下列格式的二维草图：• AutoCAD (.dxf) • IGES (.igs) • STEP (.stp)• ACIS (.sat)• 草图可以导出到 ACIS, IGES, 或STEP格式L1.16Introduction to Abaqus/CAE几何体导入和修理Parasolid 格式的进气管几何体被导入到 Abaqus/CAE• 部件：自带的 CAD几何体• 下列自带的 CAD格式可以直接被导入：• CATIA V4 (.model, .catdata, .exp)• CATIA V5 (via .enf_abq)• Parasolid (.x_t, .x_b, .xmt)• I-DEAS (via .enf_abq)• Pro/ENGINEER (via .enf_abq)• Abaqus为 I-DEAS， CATIA V5和Pro/ENGINEER提供插件，插件利用Elysium中性文件 (.enf_abq)格式生成几何体文件。
L1.17Introduction to Abaqus/CAE几何体导入和修理• 部件：中性格式• 以下的中性几何体格式的部件可以被导入：• ACIS (.sat)• IGES (.igs)• VDA-FS (.vda)• STEP (.stp) • Abaqus/CAE中的部件可以被导出到这些格式从 STEP文件导入的的前机盖(courtesy of Motorola)L1.18Introduction to Abaqus/CAE几何体导入和修理Import Part对话框 Import Assembly对话框L1.19Introduction to Abaqus/CAE几何体导入和修理• 关联导入• 对于从 CAD导入到 Abaqus/CAE的零件和装配体，关联导入是一种强大的解决方法• 有效支持：• CATIA V5• SolidWorks• Pro/ENGINEER**The interface with Pro/ENGINEER is bidirectionalSolidWorksAbaqus/CAEL1.20Introduction to Abaqus/CAE几何体导入和修理• 几何修复• 对于大多数 Abaqus支持的文件格式， Abaqus/CAE在导入过程中自动修复部件 .• 必须通过几何修理操作使得导入的部件有效 .• 有效的几何体是一个闭合体 (在各个边之间没有缝隙等 ).• Abaqus/CAE 只能够对有效的几何模型进行 .L1.21Introduction to Abaqus/CAE几何体导入和修理• 手工修理选项• 对于有效的几何体，有更多的工具可以进行进一步的修理：• 通过合并边和表面修理导入的部件。
• 删除表面，并选择是否缝合缝隙• 利用已有的边创建表面• 利用已有的面创建壳• 缝合小的缝隙关于几何体的导入和修理在“ Abaqus/CAE: Geometry Import and Meshing”专题中有更深入的讨论利用部件模块工具创建部件L1.23Introduction to Abaqus/CAE利用部件模块工具创建部件1. 选择合适的尺寸和部件类型• 后面还可以改变2. 选择合适基本类型 — 一旦选定将不能被修改• 创建部件时，第一个创建的特征被称为基特征L1.24Introduction to Abaqus/CAE利用部件模块工具创建部件• 基特征可以是平面的或三维的（拉伸、旋转、或扫略）基特征也基于二维平面草图轮廓• 因为基特征是部件所有特征的父特征，所以基特征不能被隐藏如果不删除整个部件，基特征也不能被删除3. 定义附加特征，用于修改基特征或为基特征添加细节• 可用的特征：实体拉伸，壳，线， 切削，或过渡（导角）L1.25Introduction to Abaqus/CAE利用部件模块工具创建部件基特征和附加特征切削特征线特征壳特征导角特征基特征 —实体拉伸特征aL1.26Introduction to Abaqus/CAE利用部件模块工具创建部件• “基准”几何体• 基准是参考几何体，或者把基准作为建模的辅助工具。
当部件中不能包含创建特征必要的几何体时，它可以辅助用户创建特征• 基准是部件的特征，它同部件的其它部分一同存在• 基准可以显示，也可以不显示• 基准特征的类型：点，轴，坐标系，平面L1.27Introduction to Abaqus/CAE利用部件模块工具创建部件L1.28Introduction to Abaqus/CAE利用部件模块工具创建部件• 选择过滤器• 在创建模型的过程中，需要经常在屏幕中选择对象• Abaqus/CAE提供一组过滤器，它们使得在视图中选择对象更加容易• 这些选择过滤器允许用户选择的实体类型包括单元、边、角点等，还在视图中选择相对位置• 用户可以改变拖动 -选择区域的形状和行为• 在必要的时候， Selection Options工具将会在提示栏中出现通过拖动 -选择区域选择的对象距离屏幕最近的对象拖动 -选择区域的形状外部或内部对象对象的类型允许预选L1.29Introduction to Abaqus/CAE利用部件模块工具创建部件• 在部件模块中分区• 分区将部件再细分为不同的区域每个区域必须指定材料和横截面属性• 装配件中每个部件的“实例”将具有同样的分区。
• 区域可以用于创建几何集，还可以用于划分网格• 在部件模块创建的几何集在装配件模块中仍然可用• 一般在 Assembly和 Mesh 模块创建可划分网格的区域效果更好L1.30Introduction to Abaqus/CAEEngine belt modeled as a part with two regions软橡胶带有加强筋的橡胶利用部件模块工具创建部件L1.31Introduction to Abaqus/CAE利用部件模块工具创建部件• 草图• 在 Abaqus/CAE定义部件的过程中，草图是用于辅助定义特征几何形状的二维轮廓• 草图可以以 AutoCAD (.dxf)、 IGES (.igs)、和 ACIS (.sat)格式导入• 相关内容被转入到 Abaqus/CAE，包括线、圆弧和样条曲线• 不能被转入的部分将被忽略• 还可以利用 Abaqus/CAE的 Sketcher创建草图• 同其它的草图工具一样， Abaqus/CAE的 Sketcher包括一张虚拟的图纸L1.32Introduction to Abaqus/CAE利用部件模块工具创建部件• 调用 Sketcher• 在用户创建基特征时，Abaqus/CAE自动调用 一张空白的虚拟图纸草图。
• 还可以利用 Sketch模块创建独立的草图该种方法创建的草图不与任何的部件相关联，但是可以保留，作后继使用创建独立的草图L1.33Introduction to Abaqus/CAE利用部件模块工具创建部件• 使用 Sketcher• Sketcher工具集提供了基本的绘制工具，它可以绘制相对复杂的草图基本的绘图工具附加工具L1.34Introduction to Abaqus/CAE利用部件模块工具创建部件• Sketch 约束• 约束 sketcher• 使几何体符合约束和维数• 约束定义了几何实体之间的逻辑关系• 平行 , 垂直 , 切线 , 一致 , 同心 , 等等 .L1.35Introduction to Abaqus/CAE利用部件模块工具创建部件• sketch 约束的例子等距离共点 平行竖直L1.36Introduction to Abaqus/CAE利用部件模块工具创建部件• sketch 约束的例子 (cont'd)垂直 水平 切线对称@nt。