第3章 ABAQUS的功能模块

3.1 部件模块和草图模块

在启动ABAQUS后，软件通常会默认进入第一个功能模块——Part（部件）模块，此模块为用户提供了强大的建模功能，一般分为两种建模方式：在ABAQUS/CAE中直接建模以及从其他建模软件中导入已经建好的模型。

3.1.1 创建部件

从菜单栏中执行Part（部件）→Create（创建）命令，或者单击左侧工具区（见图3-1）的Create Part（创建部件）按钮，弹出如图3-2所示的Create Part（创建部件）对话框。

在Create Part（创建部件）对话框中，可以选择输入的是Name（名称）和Approximate size （模型近似大小，其单位与模型单位一致）。其他均为单选选项，具体介绍如下：

（1）Modeling Space（模型所在空间）：3D（三维空间，默认选项）、2D Plannar（二维平面空间）和Axisymmetric（轴对称模型）。用户可根据所要建立的模型的空间结构选择其一进行建模。

（2）Type（部件类型）：有4个选项，如表3-1所示。

（3）Options（选项）：只有当建立轴对称可变形体时，该选项的Include twist才会被激活，其功能是允许轴对称的结构绕对称轴发生扭曲。

（4）Base Feature（基本特征）中Shape（形状）：分别为Solid（实体）、Shell（壳）、Wire （线）和Point（点）。

① Solid（实体）：默认选项，用于建立实体模型。只有Modeling Space（模型所在空间）选择3D（三维空间）且Type（类型）选择Deformable（可变形的）或者Discrete rigid（离散刚体）时，才出现实体模型。

② Shell（壳）：用于建立壳体模型。当Modeling Space（模型所在空间）选择3D（三维空间）或Type（类型）选择Deformable（可变形的）时，可以构建壳体模型。

③ Wire（线）：用于建立位于同一平面内的线模型。除了Modeling Space（模型所在空间）选择3D（三维空间）且Type（类型）选择Analytical rigid（解析刚体）外，均可建立线模型。

④ Point（点）：用于建立点模型，直接输入坐标值即可。除了Type（类型）选择Analytical rigid（解析刚体）之外，均可构建点模型。

（5）Base Feature（基本特征）中Type（类型）：根据Shape（形状）选择的不同而出现不同的选项，如表3-2所示。

提示：如果遇到需要对已经建立好的模型进行部件模块的修改，可以在模型树中单击Parts前的按钮，选择需要修改的Part，单击鼠标右键，选择弹出菜单中的Edit（编辑）命令，此时会弹出Edit Part（编辑部件）窗口，如图3-3所示，可对该部件的Modeling Space（模型所在空间）、Type（部件类型）和Options（选项）进行修改。

单击工具区中的Part Manager（部件管理器），会出现如图3-4所示的Part Manager（部件管理器）对话框，其中列出了模型中的所有部件，此外还有Create（创建）、Copy（复制）、Rename（重命名）、Delete（删除）、Lock（锁定）、Unlock（解锁）、Update Validity（更新有效性）、Ignore Invalidity（或略无效性）以及Dismiss（关闭）操作选项。

在设置完Create Part对话框后，单击Continue…按钮，进入平面草图绘制界面，如图3-5所示。利用左侧工具区的工具，可以绘制出点、线、面等部件要素。

当草图绘制完毕后，在提示区单击Cancel Procedure（取消程序）按钮，在提示区出现Sketch the section for the solid extrusion后，单击按钮，完成草图绘制。

例：建立一个长100mm、宽20mm、高20mm的实体模型。

执行Part（部件）→Create（创建）→3D→Deformable（可变形的）→Solid（实体）→Extrusion（拉伸）→Continue命令，进入草图，在左侧工具区中单击按钮，在提示区输入坐标（-50,10），按Enter键，确定第一个点，再输入（50, -10），按Enter键，确定第二点，此时草图中出现一个长100mm、宽20mm的矩形，如图3-6所示，执行提示区Cancel Procedure（取消程序）→命令结束草图绘制，软件弹出Edit Base Extrusion（编辑基本拉伸）对话框，如图3-7所示，在Depth（深度）一栏中填写模型的深度尺寸20，单击OK按钮，完成实体模型的绘制，如图3-8所示。

3.1.2 导入部件

导入部件顾名思义就是将建立好的模型导入ABAQUS软件中，如前文所述，导入模型有两种方式，对其分别介绍如下。

（1）导入其他CAD软件建立的模型；

（2）导入ABAQUS建立后导出的模型。

ABAQUS提供了强大的接口，支持Sketch（草图）、Part（部件）、Assembly（装配件）以及Model（模型）的导入，如图3-9所示。

对于每种类型的导入，ABAQUS都支持多种不同扩展名的文件，但导入的方法和步骤是类似的。另外，还支持Sketch（草图）、Part（部件）、Assembly（装配件）、VRML（当前视窗的模型导出成VRML文件）和OBJ的导出，如图3-10所示。

3.1.3 问题模型的修复与修改

有些模型在导入后，会出现警告对话框，这是由于模型在导入的过程中出现了几何元素丢失的情况，使得模型无效或者不精确，需要对其进行修复。

1．模型的修复

有问题的模型在之后的操作中，可能会出现警告，此时应仔细阅读警告内容，然后单击Dismiss（关闭）按钮。

在出现警告后，需要对导入模型进行修复，执行菜单栏中的Tool（工具）→Geometry Edit （几何编辑）命令，或者在左侧工具区单击（几何编辑）按钮，弹出Geometry Edit（几何编辑）对话框，如图3-11所示，其中左侧的Category（类别）选项包含Edge（边）、Face（平面）和Part（部件）3个选项，而其对应的编辑方法也不同，如表3-3所示。

几何修复结束后，可以通过上方菜单栏中的Query information（查询信息）工具，弹出Query（查询）对话框，查看模型，如图3-12所示。

在General Queries（通用查询）中选择Geometry diagnostics（几何诊断），单击OK按钮，弹出Geometry Diagnostics（几何诊断）对话框，如图3-13所示。用户可根据需要选择不同的诊断，最后单击Highlight按钮进行显示。

2．模型的修复

在创建或导入一个部件后，可以使用如图3-14所示的工具对此部件进行一定的修改，添加或者切除模型的一部分以及倒角等功能。