ABAQUS约束对比-MPC与coupling

今天给大家介绍一个案例,对比一下ABAQUS interaction模块中MPC约束与coupling约束使用的区分。如图1所示模型,平板左侧施加固定约束,右侧施加水平方向集中力,对比这两种约束的求解结果。

图1 模型了解

回顾一下ABAQUS的有限元分析流程:

图2 ABAQUS有限元分析流程

 Coupling约束 

一、前处理

1.1 几何模型的构建

在Part模块,新建3D-deformable-shell-planar,绘制100*100的矩形,完成部件创建。

1.2 材料参数的定义

1.2.1 材料本构

在property模块中创建材料,elastic中,杨氏模量为2.1e5,泊松比为0.3。

1.2.2 截面创建

通过Create Section创建截面类型为shell-homogeneous,选择对应材料,厚度设置为1,完成创建。

1.2.3 截面指派

通过Assign Section将创建好的截面指派给模型。

1.3 网格系统构建

1.3.1 网格划分

在mesh模块,通过seed part进行网格布种,尺寸大小设定为2。

1.3.2 单元类型

单元类型保持默认。

1.3.3 装配

在assembly模块中,单击create instance,将壳体部件导入装配体模块,完整创建。

二、求解

2.1 求解器的设定

在Step模块中通过Create Step创建Static,General分析步,分析步设置保持默认。

2.2 连接关系的构建

在interaction模块,单击Create Reference Point,在右边线中点创建RP点;

单击Create constraint,选择coupling,控制点选择刚创建的RP点,控制区域选择右侧边线,其余保持默认,完成耦合约束创建。

2.3 边界条件的设定

2.3.1 位移边界条件

在Load模块中,通过Create Boundary Condition创建Displacement/Rotation约束,选择左侧边线,施加ENCASTRE约束。

2.3.2 载荷边界条件

在Load模块中,通过Create Load创建Concentrate force,选择RP点,在CF1方向施加100N大小载荷。

图3 位移载荷条件

切换到Job模块,创建作业并提交求解。

三、后处理

3.1位移结果

图4 位移云图

3.2应力结果

图5 应力云图

MPC约束

操作流程同Coupling约束方法,仅需在interaction模块中创建的coupling约束修改为MPC constraint,控制点选择RP点,控制区域选择右侧边线,同时MPC type选择beam,如图6所示。

图6 MPC约束

修改完成后提交求解,得到位移云图和应力云图如图7和图8所示。

图7 位移云图

图8 应力云图

通过对比图7和图4,图8和图5,可见本文中两种方式的求解结果是相同的。

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