一質量為600kg的剛體墻以十米每秒的速度沖擊長80mm寬80mm高300mm厚1.757mm的兩胞方管

兩胞方管的俯視圖：

第一步 創建部件

?????? 部件模塊→創建部件part1→模型空間：三維→類型：可變形→形狀：殼→基本特征類型：拉伸（如圖1）→按要求繪制長80寬80的正方形并連接四條邊的中點→點擊完成→拉伸深度：300→完成（如圖2）

圖1

圖2

圖3

?????? 創建部件part2→模型空間：三維→類型：可變形→形狀：實體→基本特征類型：拉伸→繪制長120寬120的正方體→點擊完成→拉伸深度：5→完成（如圖3）

第二步 材料屬性設置

?????? 屬性模塊→材料管理器→創建→名稱：AL6060→{通用→密度：2.7E-9}→{力學→彈性→彈性：楊氏模量：70000 泊松比：0.3}→{力學→塑性→塑性：輸入表格中的值}（如圖4）→確定

	屈服應力	塑性應變
1	71	0
2	78.78	0.008738
3	98.94	0.01828
4	110.21	0.027863
5	119.6	0.037381
6	126	0.046852
7	131.44	0.056247
8	133.75	0.065601
9	136.08	0.074868
10	137.34	0.084065
11	139.7	0.093161
12	140.97	0.102191
13	142.24	0.11114
14	144.64	0.119992
15	145.92	0.128783
16	147.2	0.137497
17	149.64	0.146118
18	150.93	0.154682
19	152.22	0.163173
20	154.7	0.171573
21	156	0.179922

圖4

? ? ? ?材料管理器→創建→名稱：gangti→{通用→密度：7.9E-9}→{力學→彈性→彈性：楊氏模量：98000 泊松比：0.3}

第三步 創建截面并指派

?????? 屬性模塊→創建截面→名稱：section1→殼→均質→繼續→數值：1.757（1.757mm為題目給定值）→確定

?????? 屬性模塊→創建截面→名稱：section2→實體→均質→確定

? ? ? 屬性模塊→指派截面→選擇part1全部→完成（或按鼠標中鍵）→彈出編輯界面指派對話框→選擇截面section1→確定

? ? ? ?屬性模塊→在模塊、模型、部件一行中的部件欄中選擇gangti→指派截面→選擇gangti全部→完成（或按鼠標中鍵）→彈出編輯界面指派對話框→選擇截面section2→確定

第四步 裝配實體

? ? ? 裝配模塊→創建實例（create instance）→按住ctrl鍵將part1和gangti兩個部件選中→確定→作為剛體的長方體的面的中心與方管一端的面的中心對齊，長方體的一面與方管一端面相接觸，在這里要熟練使用裝配中的平移實例、旋轉實例兩個操作，裝配后如圖5所示

圖5?

第五步 創建分析步

? ? ? ?分析步模塊→創建分析步→動力、顯式→繼續→時間長度：0.023→確定

? ? ? ?分析步模塊→場輸出管理器→選擇F-output-1右側的已創建→點擊編輯（或雙擊已創建）→彈出‘編輯場輸出請求’對話框→將頻率 間隔一行中的間隔后的數字修改為200。

第六步 創建相互作用

? ? ? ?相互作用模塊→創建相互作用屬性→類型：接觸→繼續→{力學→切向行為→摩擦公式選擇‘罰’→在左下方的摩擦系數中輸入0.2}→{力學→法向行為}→確定

? ? ? ?相互作用模塊→創建相互作用→分析步：step-1→可用于所選分析步的類型：通用接觸（Explicit）→繼續→在彈出的‘編輯相互作用’對話框額下方的全局屬性指派選擇剛剛創建的相互作用屬性IntProp-1→確定

? ? ? ? ?相互作用模塊→點擊上方的文件、模型、視口一行中的工具→查詢→單擊‘點/結點’選項→依次選擇與方管接觸的長方體面上的一對對邊的中點，單擊選擇一點后單擊完成，左下角的命令提示欄就會出現該點的坐標（例：我的模型的坐標值分別為50，0，0//-50，0，0，如圖6）→根據兩坐標值推算接觸面的中心點坐標（例：我的模型中即為0，0，0）→關閉查詢對話框

? ? ? ? ? 相互作用模塊→創建參考點→輸入剛剛推算出的坐標值（例：我輸入0，0，0）→按回車→此時模型上出現名為RP-1的參考點

? ? ? ? ? 相互作用模塊→創建約束→類型選擇 剛體→繼續→選擇體（單元）并單擊右側的箭頭（如圖7）→在模型中選擇長方體→完成（或按鼠標中鍵）→回到編輯約束對話框后，單擊參考點下方的箭頭（如圖7、8）→在模型上選擇剛剛創建的參考點RP-1→確定 ?

? ? ? ? ? 相互作用模塊→創建約束→類型選擇 綁定→繼續→選擇主表面類型：表面→在模型上選擇與方管接觸的剛體面→完成（或按鼠標中鍵）→點擊上方的文件、模型、視口一行中的工具→顯示組→創建→單擊左側的幾何元素→選擇長方體→完成（或按鼠標中鍵）→回到‘創建顯示組’對話框后→單擊下方的刪除（如圖9）→關閉→選擇從表面類型：表面→按住shift將與剛體接觸的方管平面中的所有邊選中（如圖10）→完成（或按鼠標中鍵）→彈出編輯約束對話框→采用默認值→確定→點擊如圖11所示的選項中的 全部替換，將剛剛刪除的長方體恢復，在該行中也可以直接選擇‘創建顯示組’?

圖6

圖7

圖8

?

圖9

圖10

圖11

第七步 施加載荷

載荷模塊→邊界條件管理器→創建→分析步：initial→類別：力學→可用于所選分析步的類型→對稱/反對稱/完全固定→按住shift將方管上不與剛體接觸的一端的所有邊選中（如圖12）→完成（或按鼠標中鍵）→彈出編輯邊界條件對話框，選擇完全固定→確定

載荷模塊→邊界條件管理器→創建→分析步：step-1→類型：力學→可用于所選分析步的類型→速度/角速度→繼續→選取模型中的參考點RP-1→完成（或按鼠標中鍵）→彈出編輯邊界條件對話框，將V1到VR3每個單擊一次，并將V3的數值改為10000（10m/s=10000mm/s），如圖13所示→確定

圖12

圖13?

第八步 劃分網格

網格模塊→在模塊、模型、部件一行中選擇部件，并選擇part1→點擊種子部件→近似全局屬性設為2→確定→指派網格控制屬性→在模型上選擇part1全部→完成（或按鼠標中鍵）→彈出網格控制屬性→單元形狀：四邊形→技術：自由→算法：進階算法→確定→指派單元類型→族：殼→單元庫：Explicit→幾何階次：線性→確定→為部件劃分網格→是

第九步 創建作業并提交分析

作業模塊→創建作業→名稱修改為 job-test1→并行→使用多個處理器：2→確定

作業模塊→作業管理器→選定job-test1→提交→監控→等待計算結束→結果

聲明：本例的參考文獻為? 李志超. 薄壁結構的吸能特性研究與抗撞性優化[D].華南理工大學,2019.? 如有侵權請聯系作者。

后續說明：

1、本例中采用的abaqus單位制為毫米、噸、兆帕單位制

2、材料屬性的獲得方式為密度、彈性為論文中的給定值，而塑性是論文中的標準拉伸試驗得到的等效應力應變圖，將該圖放大后進行肉眼讀數，再將得到的讀數使用相應公式將等效應力應變轉化為真實應力應變即為該例中的塑性值。

相關公式：????? ??

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????

? ? ? 輸入abaqus的為第二行中的應力應變值，具體數據概念請參考《材料力學》、《彈塑性力學》

3、想要得到相關的載荷位移曲線，需要在設定剛體參考點，即創建相互作用之后，進行如下操作。

上方工具欄→工具→集→管理器→創建→幾何→繼續→選擇剛體參考點RP→確定

分析步模塊→歷史輸出請求管理器→創建→采用默認設置，點擊繼續→在作用域中選擇集→在右側選擇剛剛創建的包含剛體參考點的集→在下方列表中選擇作用力/反作用力中的RF和位移/速度/加速度中的U→確定

4、本例中有一點不符合題目要求，即要求剛體質量設為600kg，本例中沒有實現，因為本例中的剛體創建方法不允許設定具體的質量，事實上剛體在以恒定速度做壓縮試驗時，剛體的質量會被有限元軟件默認為無限大，剛體質量沒有影響。而這就引出了下一個問題，根據我對lsdyna的經驗，猜測論文作者采用的是600kg的質量、10m/s的初速度的rigidwall關鍵詞，也就是說該例與論文中略有不同。關于創建剛體的方法及每一種方法所具有的優劣勢，如何使用初速度等將在日后寫出，本例中不作討論。

5、根據經驗，abaqus做動力學的優勢是后處理功能完善，缺點是速度慢，當模型復雜時，計算速度約為lsdyna的1/10。

6、本例的結果會與論文中的結果有一定誤差，其中趨勢的差異主要是因為材料屬性的讀數不準確，而在數值上，abaqus計算的結果會比lsdyna稍大。兩者的差異都是可以接受的，不必追求完全一致。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的abaqus模拟单向压缩实验的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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