background image

Metoda Elementów Skończonych - Laboratorium 

Laboratorium 3 

Podstawy ABAQUS/CAE 

1 | 

S t r o n a

 

Copy right 2009 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: Getting Started with ABAQUS  

Analiza belki zginanej 

– cd. 

Celem ćwiczenia jest optymalizacja kształtu belki zginanaj pod względem masy.  
Belka jest  

obciążona siłą tnącą o wartości 10 kN. Długość belki 200mm rys. 1. 

 

Rys. 1 

Przykład obliczeniowy. 

 

Naprężenia dopuszczalne 150MPa.  
Materiał STAL: E=2.1*10

11

Pa, n=0.3.  

 

Wymiary elementów MES: 

w analizowanych 

modelach, przyjąć założenie, że minimalna długość krawędzi elementu nie 

może być mniejsza niż 2. 

 

W belce przewidzieć możliwość wykonania otworów odciążających.  

 

 

 

background image

2 | 

S t r o n a

 

Copy right 2009 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: Getting Started with ABAQUS  

Sposób definiowania obciążenia 

Obciążenie siłą skupioną F należy zamienić na obciążenie ciągłe P, styczne do powierzchni 
czołowej belki (A pole przekroju belki w miejscu przyłożenia siły).  

 

Po 

każdej zmianie przekroju belki, należy ponownie wyliczyć wartość obciążenia. 

 
Definiow

anie obciążenia stycznego 

1. 

W oknie dialogowym Create Load

a. 

Wprowadzić odpowiednią nazwę. 

b. 

Z listy Step

: wybrać zdefiniowany wcześniej krok obliczeniowy. 

c. 

Z listy Category

zaakceptować zaznaczenie Mechanical

d. 

Z listy Types for Selected Step

wybrać Surface Traction, pozwoli na 

wprowadzenie obciążenia w postaci obciążenia stycznego do wskazanej 
powierzchni.  

e. 

Kliknąć Continue

ABAQUS/CAE 

wyświetli kolejno odpowiednie komunikaty w linii podpowiedzi (poniżej 

ekranu roboczego).   
Należy wskazać powierzchnię, do której będzie przyłożone obciążenie (Select surfaces 
for the load).  

2. 

Należy kliknąć jedną z powierzchni czołowych, do której będzie przykładane obciążenie i 
zatwierdzić wybór, klikając Done Błąd! Nie można odnaleźć źródła odwołania. 

 

Rys. 2 Strz ałki oznacz ające wpr owadz one stopnie s wobody oraz  powierzchni a do której zostanie 

przyłożone ciśnienie. 

 

3. 

W oknie dialogowym Edit Load 

zdefiniować kierunek i zwrot obciążenia oraz wprowadzić 

wprowadzić właściwą (wcześniej wyliczoną) wartość obciążenia: 

a. 

K

liknąć Edit i wprowadzić współrzędne początku i końca wektora, którego 

kirunek i zwrot 

określa kierunek i zwrot działania obciążenia.  

Można wskazać dwa punkty z modelu 

b. 

W polu  magnitude 

wpisać  wartość obciążenia. 

background image

3 | 

S t r o n a

 

Copy right 2009 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: Getting Started with ABAQUS  

c. 

Kliknąć OK, co spowoduje zatwierdzenie wprowadzonego obciąż enia i wyjście z 
edytora.  

ABAQUS/CAE 

wyświetli strzałki skierowane stycznie do powierzchni obciążanej. 

 
 
 

Tworzenie siatki MES 

metodą SWEEP  

Jest to technika przydatna w generowaniu siatki na bryłach mających więcej niż sześć ścian (np. 
żebro z wyciętymi otworami). 

 

Kolor pomarańczowy świadczy o brak u możliwości wygenerowania siatki  zbudowanej z 
elementów sześciennych. 
W takim przypadku 

należy podzielić bryłę na objętości, na których da się wygenerować siatkę 

strukturalną (kolor zielony) a na pozostałej części wykorzystać metodę SWEEP. 
 
Do podziału bryły na mniejsze objętości można wykorzystać funkcję (Partiton Cell:Define Cutting 

Plane

) wybierając z menu podręcznego: 

, lub z menu głównego: 

Tool s

PartitionCell→Define Cutting Plane

1.  W

ybrać z listy podpowiedzi jeden ze spos obów definiowania płaszczyzny cięcia np.: 

Point&Normal. 

2.  W

skazać punkt znajdujący się w miejscu podziału oraz jedną z lini, prostopadłą do 

płaszczyzny podziału 

3.  P

otwierdzić klikając Create Partition

Dolne żebro zmieni kolor na zielony, świadczący o możliwości wygenerowania siatki 

background image

4 | 

S t r o n a

 

Copy right 2009 dr inż. Jarosław Mańkowski na podstawie: Getting Started with ABAQUS  

strukturalnej. 
Po wykonaniu tej samej operacji w celu 

odcięcia górnego żebra, system informuje 

użytkownika, zmieniając kolory podobszarów o możliwości wykonania siatki strukturalnej 
(kolor zielony) oraz m

etodą SWEEP (kolor żółty). 

 

 
 
W celu wygenerowania siatki należy wykonac następujące czynności:  

Generowanie 

siatki metodą SWEEP: 

1. 

Sprawdzić i ewentualnie ponownie zdefiniować kierunek wyciągania siatki   

a. 

Wybrać Mesh

Control s 

b. 

W oknie dialogowym Mesh Control s

wybrać Redefine Sweep Path 

c. 

Ustawić odpowiedni kierunek wyciągania siatki wykorzystując Flip i zatwierdzić Ye s

2. 

Na liście Technique zaakceptować Sweep

3. 

Kliknąć OK w celu zatwierdzenia wybranego sposobu tworzenia siatki. 

4. 

Korzystając z narzędzi:  
 

Seed

Part 

 

Seed

Edge by size (definiowanie  wielkosci 

elementów na krawędzi) 

wprowadzić właściwy podział na elementy i wygener ować siatkę.