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Abaqus基础知识系列讲堂(6):Abaqus/CAE中的约束

 伊伊爸 2021-08-05
上一讲给大家介绍了Part模块和Sketch模块的草图约束,实现快速绘图功能。本讲将介绍Assembly模块中的各种定位约束(Constraint)。
在 Assembly 功能模块中点击菜单 Constraint,可以定义移动部件实体(movable instance)相对于固定部件实体(fixed instance)的位置关系,即施加“定位约束”。它包括7种类型(如表1所示)。

表1  Assembly 功能模块的7种定位约束

约束名称

特征

适用范围

Parallel face

面与面相互平行,二者之间的距离由 Abaqus/CAE自动设定

仅适用于三维部件实体

Face to face

面与面相互平行,可以设定二者之间的距离

仅适用于三维部件实体

Parallel edge

边与边相互平行,二者之间的距离由 Abaqus/CAE自动设定

适用于二维或三维部件实体,但不适用于轴对称部件实体

Edge to edge

边与边相互平行(对于三维问题,两条边会共线;对于二维问题,可以设定两条边之间的距离)

二维或三维部件实体均适用

Coaxial

两个圆弧面的旋转轴相互重合

仅适用于三维部件实体

Coincident point

点与点重合

二维或三维部件实体均适用

Parallel Csys

两个坐标系相互平行

二维或三维部件实体均适用

 在施加定位约束时,需要注意以下问题:

1)每个定位约束的操作对象只能是两个部件实体(一个可移动部件实体和一个固定部件实体),而不能是三个或三个以上的部件实体。

2)要为部件实体精确定位,三维模型需要施加三个定位约束,二维模型需要施加两个定位约束。
3)多个定位约束之间不能是相互冲突的,否则 Abaqus/CAE 将会给出如图1所示的错误信息。

图片 

图1  多个定位约束之间出现冲突时的错误信息

4)有些情况下,尽管两个定位约束在理论上不应该是相互冲突的,但由于模型中存在数值误差,Abaqus/CAE 仍然会给出如图1所示的错误信息,无法完成定位操作。这时有两种解决办法:

a)将已有的定位约束转化为绝对定位,然后再施加新的定位约束;

b)点击   图片 (Query information)按钮来测量顶点坐标、两点之间的距离、夹角等参数,然后使用菜单 Instance → Translate (或 Rotate) 使部件实体移动到适当的位置。

5)施加定位约束时,可以利用基准轴(datum axis)和基准面(datum plane)帮助定位,但应注意这些基准轴和基准面是在哪个功能模块中定义的,如果是在 Part 功能模块中定义的,基准轴或基准面将会随部件实体一起移动;如果是在 Assembly 功能模块中定义的,基准轴或基准面将保持在全局坐标系中的位置而不发生变化。

『温馨提示』

为部件实体定位时,可以隐藏部分部件实体,以方便选择操作。具体方法是:点击   图片(Create Display Group)按钮,或点击菜单 View → Assembly Display Options,选择 Instance 标签页(如图2所示)。

图片

图2  隐藏部分部件实体

刚刚给大家介绍了Constraint菜单下定位约束的功能及用法,在Assembly 功能模块的 Instance 菜单中,也包含与定位相关的菜单,如图3所示:

图片

图3 Assembly 功能模块中的 Instance 菜单

Constraint菜单和Instance菜单都能够实现对部件实例的定位,但还存在下列区别区别:

1)Instance 菜单中的定位功能:令部件实体平移或旋转,或以阵列的方式复制部件实体,从而确定部件实体在全局坐标系下的绝对位置。这些操作不会以特征的形式显示在模型树中,不能被抑制、删除或查询。

2)Constraint 菜单中的定位功能:定义各个部件实体之间的相对位置关系,定位约束会显示在模型树中的 Assembly → Position Constraints 下面,可以被抑制或删除

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