Abaqus複合材料V型芯結構仿真案例講解

今天給大家講一個阿巴克中的一個複合材料 也不說是那種學材料學的那種課 只是它的像類似於板房這種的一些結構 它內心的有一些夾層 然後呢外面是用鋼板這樣起到一個支撐 強化的一個目的 那今天我們就給大家講這樣一個仿真的案例 話不多說 直接打開我已經建好的CAE文件 你看一下這個是建好的CAE文件 比如說我們生活中已經有好多些特別是建築結構 或者這些材料方面會用到一種夾心的結構 內部有不同的形狀現在我們設計的是V型 可能還有O型 X型這種不同的複合形態 既起到這種輕量化的目的又起到強度支撐的一個要求 那今天我們就講一下它的一個受力的一個分析 那我們首先回到part 回到這個part的創建 那這個是上下的一個板面材料 就是最外面的一個材料 我們先來看一下它的一個尺寸 方便大家去後續做練習 這個比較簡單 那我們給出的尺寸的長度是240 然後厚度是2 它的深度是150 這是它的一個尺寸 那這也比較好創建 那對於這種內心的型材呢 我們現在研究的是V型 V型型材我們後續呢 也可以再跟大家講一下O型 X型 這種，類似於這種 三明治結構夾心結構的一些材料 我們看一下這個V型的 一個幾何參數 它的一個 這邊的長度是10 然後呢 我們先是創建直線 然後創建一個三角形 然後這邊是5 它的長度是10 這邊的長度是5 然後創建完三角形 我們採用的是60度 水平是60度 相當於是一個完全的等邊三角形 進行一個尺寸約束就可以 這個長度我們當時創建的是33 然後創建完之後 進行了一個R2的一個導圓角 對於上面 我指我們剛開始創建這個模型 只需創建這樣一個三角形的一個V型結構就可以 創建完之後 我們有一個offset 也就是偏移 在它的基礎上 進行一個上下的偏移 偏移的距離設置的是 2 這個距離是 2 我們就可以創建完 V 型芯的幾何尺寸 這個尺寸方便大家建模 創建完之後我們就進行了一個拉伸 拉伸也是和剛纔一樣 深度也是 150 在裝配的過程中它是 上下是完全匹配的 150 的一個深度 創建完之後呢 我們就可以到了材料屬性的一個賦予 那我們對於這種上下表面 這個外面的一個材料 採用的是鋼材 我們只賦予了它的一個彈性模量 方便就是不講求它多符合實際 只要是這個模型運行正確就可以了 對於內心的微型結構呢 我們通常會用一些複合材料 用輕質材料來 充當 我們 給出 的 神 祕 我們其實剛開始我創建的過程是先 奧 創建part然後再創建幾何體 祕 創建幾何體，我是分別對於上層和下層 賦予的是鋼材，然後內心的微型芯是採用的是複合材料的 我們主要是跟大家著重講一講裝配的一個過程 裝配的過程我們 比如說先把微型芯調用到界面中來 之後我們也不需要再去多次調用 我們調用完之後就可以採用一個 有一個線性陣列和這個圓周陣列 這和我們在學這種三維建模軟件是完全一樣的 那你選完之後你就可以讓它有一個沿著y方向 或者是z方向x方向y方向 他在這樣一個陣列，那我們選擇了五個陣列 沿著這個x方向，外方向的沒有動，我們只進行一層結構的 陣列完之後 我們就可以再把這個上下的外表面的這個鋼板 這會進行一個裝配 底面的裝配是比較方便的 因為你陣列完之後 你只需點和點的一個重合 就可以裝配起來 那對於上面的板 因為沒有邊角的一個重合 會導致你在裝配的過程中 需要做一些預設置 我們在這個預設置的過程中 就採用了這個點 比如說我調用進這個底板來之後呢 我為了讓上面這個板和它的尺寸的時候 這樣完全是一端是齊起來的 那我們有一個點的一個投影 我們比如說將某一個的點投影到一條邊上 比如說我們你選擇這個命令之後呢 你會發現我們創建的這種part呢 它的一些關鍵的點就會 顯示出來比如說我們這個地方有一個點 那我們就可以把這個衛星心上 圓弧中心的點 投射到 我們這個 底板上來 以這個命令為例 我們選擇它 然後再選擇這個底邊 這個點的位置就會投射到 就像是它的一個正投影 投影完之後呢 我們再取裝配的過程就可以把這個點 進行選擇平移的命令 進行和它一個重合 這樣上面和這個微型器的裝配就完成了 這也是一個操作 方便大家可以在後續中學習使用 所以我就不再去展示了 就這樣一個命令 創建完這個點之後 我們再進行平移的過程 這個點和微型器的頂點重合就可以了 創建完之後呢，我們採用的還是這種合併 和剪切，就是 MoldAllCut 這樣 這樣一個命令之後呢，讓它成爲一個整體 成爲一個整體，這樣就裝配完成了 完成完之後呢，我們就到了 step 創建分析步 我們是一個靜力學的分析 然後時間設置一名，然後打開了最先進的主要分析 然後這個初始是 0.1，最大是 1 然後最小是 1-25 這個分析步可以給它多一點 到了相互作用 因爲我們已經進行了這種 MoldAllCut 這樣命令的操作 我們不再需要設置它們的接觸 我們已經是讓它們成爲一個整體了 類似於那種已經焊接起來 焊接到那種的一個一體系統 成爲一個整體也 沒有這種綁定的約束啊， 也沒有這種相互作用屬性 這樣我們就可以直接跳到 載荷的施加 載荷的施加過程中 我們一是對底面 複合結構的它的底面呢進行了一個全約束 上面是進行了 一個位移施加了一個位移 它沿着這個Y方向進行一個8毫米的下壓 用位移看它的一個變形 這樣我們就設置完成了比較簡單的一個設置 最後到這個網格劃分也比較簡單 我們網格劃分完之後可以單看 因爲我們進行完 MoldAllCut 之後呢 其實就只剩下我們這一個整體了 那我們在劃分的過程中就可以選擇 整體呢我是採用了 三三樣的這樣的一個整體的尺寸的一個總體佈局 我們單純的來看一下這個對於上下底板我們 採用的是六面體標準的結構化的一個分析劃分 那對於這種微型芯我們可以採用 的是四面體然後讓它自己劃分 因爲它是不規則的存在這種曲率 半徑啊，有斜率有曲率這樣劃分 最後就是賦予它的一個單元類型 看一下它類型就是 3D 的一個應力標準線性 然後其他的就是默認設置 拆點完 Mesh 之後呢 我們就可以到這個 Job 裏邊進行一個提交分析 開我們已經分析完的 ODB 文件，這是一個板例 主要是看它的一個受力 可以看它的應力在 上下壓的過程中 看到它的變形還是比較一致的 都是左側呢右側呢就發生了向左的一個凹陷 導致它越壓越平 然後呢又從原來的左層發生了一個 突向上向左上凹出的一個變形 這是一個 應力場一個內心 的微行星 一個受壓之後 它的一個應力場的一個分佈情況 還可以看到它的一個位移 下壓的過程中它的位移變化是最大的 比如說我們給了這個上面讓它下壓 8 個毫米 它壓得越來越大 它因爲考慮有彈性變形嘛 實際上它最終下壓的，它達到了8 但是實際上它這個內心的微芯的 可能要超過這樣的一個分析結果 後面我們可以再講一下 比如說O型芯的或者是X型芯的這個 好關於這個案例就講到這 我們下次再見