ANSYS与ABAQUS比较之实例1

从本篇博文开始，将会对一个实例，分别用ANSYS和ABAQUS来分析，目的是考察二者的同异。
【问题】
一根悬臂梁，长200mm,截面是30mm*20mm的矩形（高度方向是20mm）。该梁左端固定，在其上面施加向下的分布力系，载荷集度是0.6Mpa.已知材料使用低碳钢，弹性模量是200GPA，泊松比是0.3,要计算梁的位移。
（该问题来自于张建华，丁磊的《ABAQUS基础入门与案例精选》，电子工业出版社，2012.6）
【问题分析】
这是最简单的入门级问题，线性材料，静力学分析。
下面分别采用ANSYS17和ABAQUS6.14求解。
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【方法1. 使用ANSYS17求解】
1. 创建分析系统
创建一个静力学分析系统

2. 设置材料属性
双击engineering data，对于默认的钢材设置弹性模量是200GPA，泊松比是0.3

这里是默认值，不需要改变。
3. 创建几何模型
双击geometry，进入到DM.设置毫米为长度单位。
从如下菜单进入，选择BOX

设置要创建长200mm,截面是30mm*20mm的长方体。

创建结果如下图

退出DM.
4. 划分网格
双击model进入mechanical,设置单元尺寸为10mm，划分网格。

划分结果如下图

5. 固定左端

6. 施加分布力系
在上面施加分布力系，载荷集度是0.6Mpa

7.求解

8. 后处理
考察在竖直方向的变形

可见，自由端的最大位移量是0.89551mm.
考察米塞斯应力，最大值是170.14MPa.

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【方法2. 使用ABAQUS6.14求解】
1. 创建部件
创建一个新部件，设置如下。这是一个三维实体，通过拉伸方式创建。

先创建截面30mm*20mm，然后拉伸200mm得到实体如下图

2. 创建材料和截面属性
(1)创建材料，给定弹性模量和泊松比。由于是以mm为单位，所以杨氏模量改变了数值。
200GPA = 200E9 (N/M2) = 200E3(N/MM2)

(2)创建截面
设置为均值的实体截面类型

并未该截面分配前面创建的材料模型如下图

（3）将截面属性分配给部件

将上面所创建的截面属性分配给长方体。
3. 定义装配体
定义一个装配体，该装配体中只包含上面的部件。

4. 设置分析步
添加一个静力学分析步

5. 固定左端
在初始分析步中定义固定边界条件

选择左端面，固定所有自由度

结果如下图

6. 施加分布力系
在静力学载荷步中添加压强。

对上表面施加0.6Mpa的分布力系

结果如下图

7. 划分网格
设置网格尺寸为10mm

选择C3D8I单元

划分网格结果如下图

8. 提交分析作业
创建作业

提交作业

9. 后处理
考察在竖直方向的变形