stress什么意思 stress的所有变形


模型理解:

本案例所使用的模型如次所示。

图1 模型概述

在图中,1号部分为压块,采用结构刚材料制成,而2号部分则为橡胶超弹性材料。

有限元分析的流程主要分为三大步骤及若干小步骤,详细流程见图解。

下面我们将详细介绍如何利用Workbench进行齿轮啮合的分析流程。

一、预处理阶段

1.1 几何模型的构建

本案例中的几何模型相对简单,因此我们直接在Abaqus软件中创建模型。

选择平面应力应变单元来模拟实体的压缩过程。切换至Part模块,点击创建部件来制作压块部分,选择2D planar、Deformable、Shell类型,进入草图环境,按照图示绘制压块图形,完成后点击完成创建。接着,再次点击创建部件来制作橡胶部分,同样选择2D planar、Deformable、Shell类型,绘制橡胶图形,完成绘制后点击完成退出创建。

1.2 材料参数的定义

1.2.1 本构关系的设定

切换至Property模块。点击创建材料来定义材料属性,压块使用结构刚材料,设定密度为7850kg/m³,杨氏模量为2.1e11Pa,泊松比为0.3。橡胶则使用超弹性材料,并采用Mooney-Rivlin本构模型。

1.2.2 截面属性的设定

Abaqus在赋予模型材料前需要先定义截面属性。因此需点击创建截面属性为压块及橡胶各创建一个,类型选择solid、Homogeneous,继续点击,在弹出的对话框中勾选Plane stress/strain thickness,并为其指派厚度,如图示。

图2 截面属性创建图

1.2.3 截面属性的指派

当两个部件的截面属性创建完毕后,便可为其指派相应的截面属性。

二、网格系统的构建

2.1 网格的划分

切换至Mesh模块。通过合理控制网格大小,得到如图所示的网格系统。

图3 网格系统模型图

2.2 单元类型的设定

本例中,单元类型可采用软件的默认设置。

2.3 装配步骤

切换至Assembly模块,进入装配环境,按照图示的位置关系进行装配操作。

三、求解过程

3.1 求解器设置的开启

切换至Step模块。点击创建分析步来启动求解器,分析步类型选择Static、General。特别注意的是,此案例需开启Nlgeom,即考虑非线性的影响。

3.2 连接关系的建立

接着,点击创建接触来定义具体的接触关系,选择压块的下表面作为主面,橡胶的外圆弧作为从面,保持其他默认设置,如图示。

图4 接触定义图

3.3 边界条件的设置

3.3.1 位移边界条件的设置