第3章 ABAQUS的功能模塊

3.1 部件模塊和草圖模塊

在啟動ABAQUS后，軟件通常會默認進入第一個功能模塊——Part（部件）模塊，此模塊為用戶提供了強大的建模功能，一般分為兩種建模方式：在ABAQUS/CAE中直接建模以及從其他建模軟件中導(dǎo)入已經(jīng)建好的模型。

3.1.1 創(chuàng)建部件

從菜單欄中執(zhí)行Part（部件）→Create（創(chuàng)建）命令，或者單擊左側(cè)工具區(qū)（見圖3-1）的Create Part（創(chuàng)建部件）按鈕，彈出如圖3-2所示的Create Part（創(chuàng)建部件）對話框。

在Create Part（創(chuàng)建部件）對話框中，可以選擇輸入的是Name（名稱）和Approximate size （模型近似大小，其單位與模型單位一致）。其他均為單選選項，具體介紹如下：

（1）Modeling Space（模型所在空間）：3D（三維空間，默認選項）、2D Plannar（二維平面空間）和Axisymmetric（軸對稱模型）。用戶可根據(jù)所要建立的模型的空間結(jié)構(gòu)選擇其一進行建模。

（2）Type（部件類型）：有4個選項，如表3-1所示。

（3）Options（選項）：只有當(dāng)建立軸對稱可變形體時，該選項的Include twist才會被激活，其功能是允許軸對稱的結(jié)構(gòu)繞對稱軸發(fā)生扭曲。

（4）Base Feature（基本特征）中Shape（形狀）：分別為Solid（實體）、Shell（殼）、Wire （線）和Point（點）。

① Solid（實體）：默認選項，用于建立實體模型。只有Modeling Space（模型所在空間）選擇3D（三維空間）且Type（類型）選擇Deformable（可變形的）或者Discrete rigid（離散剛體）時，才出現(xiàn)實體模型。

② Shell（殼）：用于建立殼體模型。當(dāng)Modeling Space（模型所在空間）選擇3D（三維空間）或Type（類型）選擇Deformable（可變形的）時，可以構(gòu)建殼體模型。

③ Wire（線）：用于建立位于同一平面內(nèi)的線模型。除了Modeling Space（模型所在空間）選擇3D（三維空間）且Type（類型）選擇Analytical rigid（解析剛體）外，均可建立線模型。

④ Point（點）：用于建立點模型，直接輸入坐標(biāo)值即可。除了Type（類型）選擇Analytical rigid（解析剛體）之外，均可構(gòu)建點模型。

（5）Base Feature（基本特征）中Type（類型）：根據(jù)Shape（形狀）選擇的不同而出現(xiàn)不同的選項，如表3-2所示。

提示：如果遇到需要對已經(jīng)建立好的模型進行部件模塊的修改，可以在模型樹中單擊Parts前的按鈕，選擇需要修改的Part，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇彈出菜單中的Edit（編輯）命令，此時會彈出Edit Part（編輯部件）窗口，如圖3-3所示，可對該部件的Modeling Space（模型所在空間）、Type（部件類型）和Options（選項）進行修改。

單擊工具區(qū)中的Part Manager（部件管理器），會出現(xiàn)如圖3-4所示的Part Manager（部件管理器）對話框，其中列出了模型中的所有部件，此外還有Create（創(chuàng)建）、Copy（復(fù)制）、Rename（重命名）、Delete（刪除）、Lock（鎖定）、Unlock（解鎖）、Update Validity（更新有效性）、Ignore Invalidity（或略無效性）以及Dismiss（關(guān)閉）操作選項。

在設(shè)置完Create Part對話框后，單擊Continue…按鈕，進入平面草圖繪制界面，如圖3-5所示。利用左側(cè)工具區(qū)的工具，可以繪制出點、線、面等部件要素。

當(dāng)草圖繪制完畢后，在提示區(qū)單擊Cancel Procedure（取消程序）按鈕，在提示區(qū)出現(xiàn)Sketch the section for the solid extrusion后，單擊按鈕，完成草圖繪制。

例：建立一個長100mm、寬20mm、高20mm的實體模型。

執(zhí)行Part（部件）→Create（創(chuàng)建）→3D→Deformable（可變形的）→Solid（實體）→Extrusion（拉伸）→Continue命令，進入草圖，在左側(cè)工具區(qū)中單擊按鈕，在提示區(qū)輸入坐標(biāo)（-50,10），按Enter鍵，確定第一個點，再輸入（50, -10），按Enter鍵，確定第二點，此時草圖中出現(xiàn)一個長100mm、寬20mm的矩形，如圖3-6所示，執(zhí)行提示區(qū)Cancel Procedure（取消程序）→命令結(jié)束草圖繪制，軟件彈出Edit Base Extrusion（編輯基本拉伸）對話框，如圖3-7所示，在Depth（深度）一欄中填寫模型的深度尺寸20，單擊OK按鈕，完成實體模型的繪制，如圖3-8所示。

3.1.2 導(dǎo)入部件

導(dǎo)入部件顧名思義就是將建立好的模型導(dǎo)入ABAQUS軟件中，如前文所述，導(dǎo)入模型有兩種方式，對其分別介紹如下。

（1）導(dǎo)入其他CAD軟件建立的模型；

（2）導(dǎo)入ABAQUS建立后導(dǎo)出的模型。

ABAQUS提供了強大的接口，支持Sketch（草圖）、Part（部件）、Assembly（裝配件）以及Model（模型）的導(dǎo)入，如圖3-9所示。

對于每種類型的導(dǎo)入，ABAQUS都支持多種不同擴展名的文件，但導(dǎo)入的方法和步驟是類似的。另外，還支持Sketch（草圖）、Part（部件）、Assembly（裝配件）、VRML（當(dāng)前視窗的模型導(dǎo)出成VRML文件）和OBJ的導(dǎo)出，如圖3-10所示。

3.1.3 問題模型的修復(fù)與修改

有些模型在導(dǎo)入后，會出現(xiàn)警告對話框，這是由于模型在導(dǎo)入的過程中出現(xiàn)了幾何元素丟失的情況，使得模型無效或者不精確，需要對其進行修復(fù)。

1．模型的修復(fù)

有問題的模型在之后的操作中，可能會出現(xiàn)警告，此時應(yīng)仔細閱讀警告內(nèi)容，然后單擊Dismiss（關(guān)閉）按鈕。

在出現(xiàn)警告后，需要對導(dǎo)入模型進行修復(fù)，執(zhí)行菜單欄中的Tool（工具）→Geometry Edit （幾何編輯）命令，或者在左側(cè)工具區(qū)單擊（幾何編輯）按鈕，彈出Geometry Edit（幾何編輯）對話框，如圖3-11所示，其中左側(cè)的Category（類別）選項包含Edge（邊）、Face（平面）和Part（部件）3個選項，而其對應(yīng)的編輯方法也不同，如表3-3所示。

幾何修復(fù)結(jié)束后，可以通過上方菜單欄中的Query information（查詢信息）工具，彈出Query（查詢）對話框，查看模型，如圖3-12所示。

在General Queries（通用查詢）中選擇Geometry diagnostics（幾何診斷），單擊OK按鈕，彈出Geometry Diagnostics（幾何診斷）對話框，如圖3-13所示。用戶可根據(jù)需要選擇不同的診斷，最后單擊Highlight按鈕進行顯示。

2．模型的修復(fù)

在創(chuàng)建或?qū)胍粋€部件后，可以使用如圖3-14所示的工具對此部件進行一定的修改，添加或者切除模型的一部分以及倒角等功能。