Phân tích phần tử hữu hạn bằng phần mềm Abaqus – Tập 1 (PMV0196)

Phân tích phần tử hữu hạn bằng phần mềm Abaqus – Tập 1 

Nội dung tài liệu:

LỜI NÓI ĐẦU

NỘI DUNG SÁCH

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM ABAQUS

1.1 Giao diện phần mềm Abaqus

1.2 Tính năng phần mềm Abaqus

1.3 Trợ giúp của Abaqus

1.3.1 Abaqus/CAE User’s Manual

1.3.2 Abaqus Analysis User’s Manual

1.3.3 Abaqus Example Problems Manual

1.3.4 Getting Started with Abaqus: Interactive Edition

1.4 Các bước của một mô hình phân tích FEA

1.5 Hệ đơn vị trong Abaqus

1.6 Một số loại phần tử trong Abaqus

1.6.1 Phần tử thanh (Truss)

1.6.2 Phần tử dầm (Beam)

1.6.3 Phần tử Shell (2D hoặc 3D)

1.6.4 Phần tử Solid (khối đặc) 2D

1.6.5 Phần tử Solid 3D

1.7 Cách định nghĩa một chi tiết (part)

1.7.1 Không gian ba chiều (3D)

1.7.2 Không gian 2D phẳng

1.7.3 Đối xứng trục (Axisymmetric).

1.8 Kiểu chi tiết

1.8.1 Biến dạng được (deformable)

1.8.2 Dicrete rigid (chi tiết cứng tuyệt đối có hình dạng bất kỳ)

1.8.3 Analytical rigid (chi tiết cứng tuyệt đối có hình dạng trơn)

1.9 Kích cỡ chi tiết

1.10 Bậc tự do trong Abaqus

1.11 Phân tích tuyến tính và phi tuyến

1.11.1 Phân tích tuyến tính (linear analysis)

1.11.2 Phân tích không tuyến tính (nonlinear analysis)

1.11.3 Nguyên nhân của phi tuyến

1.11.4 Tính phi tuyến của vật liệu

1.11.5 Phi tuyến do điều kiện biên

1.11.6 Phi tuyến do hình học

1.11.7 Tài liệu tham khảo

2 PHÂN TÍCH CƠ BẢN CHO HỆ KHÔNG CÓ TIẾP XÚC (CONTACT)

2.1 Định nghĩa phân tích ứng suất tĩnh

2.2 Phân tích tĩnh cho hệ thanh chịu tải trọng tĩnh

2.2.1 Tạo chi tiết

2.2.2 Phân vùng (Partition) cho chi tiết

2.2.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

2.2.4 Tạo bộ lắp

2.2.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

2.2.6 Đặt điều kiện biên và tải trọng

2.2.7 Chia lưới cho chi tiết

2.2.8 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

2.2.9 Quan sát kết quả

2.2.10 Lưu mô hình phân tích

2.2.11 Tài liệu tham khảo

2.3 Phân tích tĩnh cho dầm định hình (Beam) chịu tải trọng tĩnh

2.3.1 Tạo chi tiết

2.3.2 Phân vùng (Partition) cho chi tiết

2.3.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

2.3.4 Tạo bộ lắp

2.3.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

2.3.6 Đặt điều kiện biên và tải trọng

2.3.7 Chia lưới cho chi tiết

2.3.8 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

2.3.9 Quan sát kết quả

2.3.10 Lưu mô hình phân tích

2.4 Phân tích tĩnh cho hệ vỏ (Shell) chịu tải trọng tĩnh

2.4.1 Tạo chi tiết

2.4.2 Phân vùng (Partition) cho chi tiết

2.4.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

2.4.4 Tạo bộ lắp

2.4.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

2.4.6 Đặt điều kiện biên và tải trọng

2.4.7 Chia lưới cho chi tiết

2.4.8 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

2.4.9 Quan sát kết quả

2.4.10 Lưu mô hình phân tích

2.4.11 Tài liệu tham khảo

2.5 Phân tích ứng suất phẳng cho khối đặc (Solid 2D)

2.5.1 Tạo chi tiết

2.5.2 Phân vùng (Partition) cho chi tiết

2.5.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

2.5.4 Tạo bộ lắp

2.5.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

2.5.6 Đặt điều kiện biên và tải trọng

2.5.7 Chia lưới cho chi tiết

2.5.8 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

2.5.9 Quan sát kết quả

2.5.10 Lưu mô hình phân tích

2.5.11 Tài liệu tham khảo

2.6 Phân tích tĩnh cho khối đặc 3D (solid) chịu tải trọng tĩnh

2.6.1 Tạo chi tiết

2.6.2 Phân vùng (Partition) cho chi tiết

2.6.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

2.6.4 Tạo bộ lắp

2.6.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

2.6.6 Đặt điều kiện biên và tải trọng

2.6.7 Chia lưới cho chi tiết

2.6.8 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

2.6.9 Quan sát kết quả

2.6.10 Lưu kết quả phân tích

2.6.11 Lưu mô hình phân tích

3 PHÂN TÍCH TRUYỀN NHIỆT BÌNH ỔN CƠ BẢN CHO HỆ KHÔNG CÓ TIẾP XÚC (CONTACT)

3.1 Sơ lược về truyền nhiệt

3.1.1 Một số kiểu truyền nhiệt

3.1.2 Một số thông số trong truyền nhiệt

3.1.3 Giới hạn nội dung

3.2 Phân tích ảnh hưởng của nhiệt lên hệ thanh không chịu tải trọng

3.2.1 Tạo chi tiết

3.2.2 Phân vùng (Partition) cho chi tiết

3.2.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

3.2.4 Tạo bộ lắp

3.2.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

3.2.6 Đặt điều kiện biên và tải trọng

3.2.7 Chia lưới cho chi tiết

3.2.8 Tạo tương tác trao đổi nhiệt bức xạ và trao đổi nhiệt đối lưu

3.2.9 Hiệu chỉnh thuộc tính mô hình

3.2.10 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

3.2.11 Quan sát kết quả

3.2.12 Lưu mô hình phân tích

3.3 Phân tích ứng suất và chuyển vị của thanh chịu đồng thời nhiệt và tải trọng

3.3.1 Tạo chi tiết

3.3.2 Phân vùng (Partition) cho chi tiết

3.3.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

3.3.4 Tạo bộ lắp

3.3.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

3.3.6 Chia lưới cho chi tiết

3.3.7 Đặt điều kiện biên và tải trọng

3.3.8 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

3.3.9 Quan sát kết quả

3.3.10 Lưu mô hình phân tích

3.4 Phân tích truyền nhiệt trên chi tiết dạng tấm

3.4.1 Tạo chi tiết

3.4.2 Phân vùng (Partition) cho chi tiết

3.4.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

3.4.4 Tạo bộ lắp

3.4.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

3.4.6 Đặt điều kiện biên và tải trọng

3.4.7 Chia lưới cho chi tiết

3.4.8 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

3.4.9 Quan sát kết quả

3.4.10 Lưu mô hình phân tích

3.5 Phân tích ứng suất và chuyển vị của chi tiết dạng tấm chịu đồng thời nhiệt và tải trọng

3.5.1 Tạo chi tiết

3.5.2 Phân vùng (Partition) cho chi tiết

3.5.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

3.5.4 Tạo bộ lắp

3.5.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

3.5.6 Chia lưới cho chi tiết

3.5.7 Đặt điều kiện biên và tải trọng

3.5.8 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

3.5.9 Quan sát kết quả

3.5.10 Lưu mô hình phân tích

3.6 Tài liệu tham khảo

4 CHIA LƯỚI CHO CHO VẬT THỂ CÓ HÌNH HỌC PHỨC TẠP

4.1 Phân vùng (Partition) cho cạnh

4.1.1 Phân vùng cho cạnh bằng cách chỉ định vị trí

4.1.2 Phân vùng cho cạnh bằng cách tham số hóa cạnh cần phân vùng

4.1.3 Phân vùng cho cạnh bằng cách chọn điểm chính giữa cạnh

4.1.4 Sử dụng mặt phẳng để phân vùng cạnh

4.2 Phân vùng cho mặt

4.2.1 Sử dụng phương pháp vẽ Sketch để phân vùng cho mặt

4.2.2 Sử dụng phương pháp đường dẫn ngắn nhất

4.2.3 Sử dụng mặt phẳng làm việc (Datum Plane) để phân vùng bề mặt

4.2.4 Sử dụng đường dẫn cong để phân vùng bề mặt

4.2.5 Sử dụng bề mặt kéo dài để phân vùng bề mặt

4.2.6 Sử dụng sự giao nhau để phân vùng bề mặt

4.2.7 Dùng phương pháp chiếu các cạnh để phân vùng bề mặt

4.3 Phân vùng cho cells (cắt khối)

4.3.1 Sử dụng mặt phẳng cắt để cắt khối

4.3.2 Dùng mặt phẳng làm việc (datum plane) để cắt khối

4.3.3 Sử dụng bề mặt kéo dài để cắt khối

4.3.4 Sử dụng extrude/sweep để cắt khối

4.3.5 Dùng phương pháp N-sided patch để phân vùng cell (cắt khối)

4.3.6 Phân vùng cell bằng cách sử dụng Sketch được dựng trong mặt phẳng

4.3.7 Đánh giá lưới

4.4 Phân tích tấm có nhiều lỗ chịu tải

4.4.1 Tạo chi tiết

4.4.2 Phân vùng (cắt) để chia lưới cho vật thể

4.4.3 Chia lưới cho tấm

4.4.4 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

4.4.5 Tạo bộ lắp

4.4.6 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

4.4.7 Đặt điều kiện biên và tải trọng

4.4.8 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

4.4.9 Quan sát kết quả

4.4.10 Lưu mô hình phân tích

4.5 Phân tích các khối plate dùng mối ghép bulong

4.5.1 Xuất mô hình lắp ghép từ phần mềm Creo 2.0

4.5.2 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

4.5.3 Phân vùng (Partition) cho chi tiết

4.5.4 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

4.5.5 Đặt điều kiện biên và tải trọng

4.5.6 Chia lưới cho chi tiết

4.5.7 Tạo Contact

4.5.8 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

4.5.9 Quan sát kết quả

4.5.10 Lưu mô hình phân tích

4.6 Phân tích mối ghép weldneck flange

4.6.1 Xuất mô hình lắp ghép từ phần mềm Creo 2.0

4.6.2 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

4.6.3 Phân vùng (partition) cho chi tiết

4.6.4 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

4.6.5 Đặt điều kiện biên và tải trọng

4.6.6 Chia lưới cho chi tiết

4.6.7 Tạo Contact

4.6.8 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

4.6.9 Quan sát kết quả

4.6.10 Lưu mô hình phân tích

4.7 Phân tích hệ có Contact cho Shell

4.7.1 Tạo chi tiết

4.7.2 Phân vùng (Partition) cho chi tiết

4.7.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

4.7.4 Tạo bộ lắp

4.7.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

4.7.6 Đặt điều kiện biên và tải trọng

4.7.7 Chia lưới cho chi tiết

4.7.8 Tạo Contact

4.7.9 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

4.7.10 Quan sát kết quả

4.7.11 Lưu mô hình phân tích

4.8 Tài liệu tham khảo

5 PHÂN TÍCH TRUYỀN NHIỆT CHO HỆ NHIỀU CHI TIẾT TIẾP XÚC (CONTACT)

5.1 Phân biệt dependent part instance và independent part instance

5.1.1 Phân biệt part và part instance

5.1.2 Khi nào sử dụng dependent part instance và independent part instance

5.2 Phân tích truyền nhiệt cho ba tấm tiếp xúc nhau

5.2.1 Tạo chi tiết

5.2.2 Phân vùng (Partition) cho chi tiết

5.2.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

5.2.4 Tạo bộ lắp

5.2.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

5.2.6 Đặt điều kiện biên và tải trọng

5.2.7 Chia lưới cho chi tiết

5.2.8 Tạo Contact

5.2.9 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

5.2.10 Quan sát kết quả

5.2.11 Lưu mô hình phân tích

5.3 Phân tích truyền nhiệt cho mối ghép Plate_Bolts

5.3.1 Tạo chi tiết

5.3.2 Phân vùng (Partition) cho chi tiết

5.3.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

5.3.4 Tạo bộ lắp

5.3.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

5.3.6 Đặt điều kiện biên và tải trọng

5.3.7 Chia lưới cho chi tiết

5.3.8 Tạo Contact

5.3.9 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

5.3.10 Quan sát kết quả

5.3.11 Lưu mô hình phân tích

6 PHÂN TÍCH BỀN CHO HỆ GỒM NHIỀU CHI TIẾT LẮP GHÉP LẠI VỚI NHAU

6.1 Xử lý tiếp xúc (contact) giữa các chi tiết có khả năng tiếp xúc nhau

6.2 Phân tích truyền nhiệt của hệ gồm nhiều chi tiết lắp ghép lại với nhau

6.3 Phân tích ứng suất và chuyển vị của mối ghép Plate_Bolts chịu đồng thời nhiệt và tải trọng

6.3.1 Tạo chi tiết

6.3.2 Phân vùng (Partition) cho chi tiết

6.3.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

6.3.4 Tạo bộ lắp

6.3.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

6.3.6 Chia lưới cho chi tiết

6.3.7 Đặt điều kiện biên và tải trọng

6.3.8 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

6.3.9 Quan sát kết quả

6.3.10 Lưu mô hình phân tích

7 CHI TIẾT CỨNG TUYỆT ĐỐI (RIGID PART)

7.1 Chi tiết cứng tuyệt đối (rigid part)

7.1.1 Discrete rigid part

7.1.2 Analytical rigid part

7.1.3 Sự khác nhau giữa rigid part và ràng buộc rigid body

7.2 Chi tiết hiển thị (display body)

7.3 Tạo hình cho máng

7.3.1 Tạo chi tiết

7.3.2 Phân vùng (cắt) để chia lưới cho vật thể

7.3.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

7.3.4 Tạo bộ lắp

7.3.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

7.3.6 Đặt điều kiện biên và tải trọng

7.3.7 Chia lưới cho chi tiết

7.3.8 Tạo Contact

7.3.9 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

7.3.10 Lưu mô hình phân tích

7.3.11 Quan sát kết quả

7.3.12 Tài liệu tham khảo

7.4 Tạo hình bằng phương pháp đùn ép (Extrusion)

7.4.1 Tạo chi tiết

7.4.2 Phân vùng (cắt) để chia lưới cho vật thể

7.4.3 Định vật liệu và tính chất mặt cắt

7.4.4 Tạo bộ lắp

7.4.5 Tạo bước phân tích và yêu cầu xuất kết quả

7.4.6 Đặt điều kiện biên và tải trọng

7.4.7 Chia lưới cho chi tiết

7.4.8 Tạo Contact

7.4.9 Tạo, kiểm tra và chạy một tác vụ

7.4.10 Lưu mô hình phân tích

7.4.11 Quan sát kết quả

7.4.12 Tài liệu tham khảo

8 ĐIỂM TÍCH PHÂN ĐẦY ĐỦ, ĐIỂM TÍCH PHÂN SUY GIẢM VÀ PHẦN TỬ KIỂU KHÔNG TƯƠNG THÍCH

8.1 Điểm tích phân (integration point)

8.1.1 Định nghĩa

8.1.2 Ký hiệu

8.2 Lựa chọn kiểu điểm lấy tích phân

8.2.1 Điểm tích phân đầy đủ (full integration point)

8.2.2 Điểm tích phân suy giảm (reduced integration)

8.3 Phần tử kiểu không tương thích (incompatible mode)

8.4 Tài liệu tham khảo

PHỤ LỤC 1

SƠ LƯỢC VỀ BIẾN DẠNG TUYẾN TÍNH VÀ PHI TUYẾN

TÍNH DẺO CỦA VẬT LIỆU DẺO

XỬ LÝ ỨNG SUẤT – BIẾN DẠNG TƯƠNG ĐỐI TRONG THÍ NGHIỆM KÉO

MỘT SỐ DẠNG ĐƯỜNG CONG ỨNG SUẤT – BIẾN DẠNG THỰC TRONG FEA

PHỤ LỤC 2

ĐẶC TÍNH CỦA VẬT LIỆU THÉP THAY ĐỔI THEO NHIỆT ĐỘ

SỰ GIẢM SỨC BỀN CHẢY VÀ SỨC BỀN KÉO THEO NHIỆT ĐỘ

SỰ GIẢM MÔĐUN ĐÀN HỒI THEO NHIỆT ĐỘ