作者介紹
星辰_北極星
2012年開始從事Abaqus仿真相關工作,服務大小課題逾百項; 主要仿真領域:石油工程、巖土工程和金屬加工工藝; 重點研究方向:ABAQUS GUI二次開發、固體力學、斷裂以及損傷等。
Abaqus有部件(Part)和裝配體(Assembly)的概念,與Solidworks建模思路是一樣的,部件都是基于草圖建立基本特征,再通過拉切等方式獲得復雜幾何特征,當然其建模并沒有Solidworks專業,但應對一般復雜度的模型建立,還是綽綽有余的。
1、模型元素

- 幾何體的基本元素:點、線、面、體、參考點。
- 網格的基本元素:單元、節點;
- 輔助元素:坐標系、輔助點、輔助線、輔助平面。
這些概念看似簡單,但很多初學者都理解不清楚;捋清這些概念,我們就不難理解幾何集、節點集、單元集的區別了。同時還有助于前處理二次開發區分各類函數。
提示:inp文件中不包含幾何元素,因此定義幾何集時,會生成依附于幾何對象的同名單元集和節點集。另外CAE操作中,網格一般是依賴于幾何的;但當采用bottom up網格劃分、或其它網格編輯方式時,網格是不依賴于幾何對象的,我們稱之為孤立網格,這時候,定義的荷載需要作用在網格對象上,而不能作用于幾何對象上。
2、查看部件幾何信息
方法1:模型樹,找到對應部件,右擊Query;
方法2:Part模塊下顯示需要查詢的部件,點擊Query工具

或模型樹中找到對應部件右擊點擊Query命令。

3、模型樹特征編輯
很多初學者經常會問:“怎么撤銷?”、“怎么修改/刪除已經定義的特征?”,ABAQUS除草圖編輯時有撤銷功能,其它模塊均沒有撤銷操作,但建模過程會保留創建的“特征”,展開軟件左側的模型樹(Model Tree),所有創建的特征都會被列入到模型樹中,雙擊特征,就會提示該特征是否可以修改,有些特征是無法編輯的,如:布爾操作、網格編輯等。同時右擊有Delete命令,可以刪除選中的特征。
另外,特征如果被其它特征依賴,則是母特征,比如首先創建一個參考面特征,然后用參考面對部件進行刨切,創建了刨切面特征,那么我們稱這個參考面特征為后續刨切面特征的母特征,當刪除母特征,則跟隨的子特征也會失效。
4、縮放部件
有時候我們導入的部件和我們當前采用的單位制不一致,這個時候可以通過復制Copy原有部件,并在部件復制對話框中,給定縮放比例,即可進行縮放。

5、獨立部件分離
對于復雜構件,經常會從外部導入幾何體或網格體,很多情況下,導入的單個部件會被合并成一個整體,這個時候,我們可以利用這一技巧,將所有獨立的塊體分離開來,具體操作也是通過復制Copy原有部件,將彈出部件復制對話框(見技巧4),對話框中最后一項:Separate disconnected regions into parts,勾選后即可自動分離成多個部件。
6、旋轉+拉伸
有了這一功能,我們很容易就實現實體彈簧建模。建立部件的時候,選擇旋轉生成三維實體,畫完草圖后,點擊Done即可彈出Edit Revolution對話框,對話框中有一個Include translation選項,勾選后可以指定旋轉的偏移總高度。

其實很多一些小技巧都藏身在我們經常遇到的對話框中,只是我們的腳步過快,而錯過了那些美好的風景。
7、變截面梁的生成
ABAQUS 雖然只是一款有限元分析軟件,但CAE界面的建模功能還是非常強大的,比如下面這種邊漸變錐臺的生成過程,其實就隱藏在實體拉伸工具中:

,首先在部件中生成一些閉合的曲線,就可以通過這一功能封閉成變截面的梁,同時還可以指定放樣的路徑,實現更復雜的造型。

8、點到線、線到面、面到體
有時候一些不規則的幾何模型的構造,就會需要這些技巧,比如不規則多面體(骨料、voronoi多面體等),這些部件的構造過程,都是從點到體的過程。
1)點到線:


2)線到面:

3)面到體:

9、幾何編輯功能
Abaqus CAE不僅擁有強大的幾何建模功能,還有強大的幾何編輯功能,比如:合并短邊、合并小面、刪除幾何線等,其實在上一個技巧中,我們已經領略其中之一:線到面的構造(技巧8的第二張圖)。
這些幾何編輯工具被分為線Edge、面Face和部件Part三類,不過本人也有很多功能未曾使用,大家就自己體驗一下吧。

好奇心是學習軟件的一個優良品質,有時候不經意的一次嘗試,可能解決一個懸而未決的問題。
.10、網格拓撲成幾何面
這是幾何編輯功能(技巧九)中的一種,位于Face類別下的From element faces,有了這一功能,可以讓我們獲得變形后網格體的幾何模型,從而進行網格重劃分。對于二維模型,有較高的拓撲精度;但三維的成功率較低,一些簡單的三維變形體還是可以轉換成功的。
另外,這一功能配合Python進行循環編輯,可以實現真正意義上的網格重劃分,從而實現大變形過程的模擬。比如幫助文檔:Abaqus Example Problems Guide的1.3.18節的案例:慣性焊接模擬。感興趣的朋友可以好好鉆研這一案例,一定會收獲頗豐。
