Abaqus在薄板弯曲变形分析中的实践应用

ABAQUS提供了业内领先的接触建模能力，接触中各种表面间的各类摩擦性质可以建立相应的模型模拟，来符合不同接触行为的要求。

本文采用Abaqus/Standard求解器，进行薄板弯曲变形分析，用以简单展示ABAQUS接触建模及其分析功能。

1、 计算模型

如图1所示，悬臂梁左端受刚性模具固定，右端受移动模具下压产生变形。

2、 有限元模型

建立有限元模型，创建稳态分析步，分析薄板和刚性表面间的接触，平板使用实体平面应变单元CPE4I, 该单元沿板厚方向只需要一个单元即可以准确模拟弯曲行为。刚性表面以解析刚性面模拟。

3、 接触建立

ABAQUS中，接触的一般需要三个步骤。

首先定义接触表面。刚性表面一般作为接触对的主面，本例中将刚性模具的面定义为主面，薄板面为从面。

进而定义接触对。选择发生接触的主从面定义为接触对。

最后定义接触属性。包括接触类型，以及摩擦系数等相关接触参数。本例选择无摩擦的光滑接触属性。

本案例共包括三个接触对，分别为三个刚性模具与薄板之间的接触。

完成接触设定后，对模型设定相关边界条件：上下模具完全固定，冲头向下移动60mm。薄板左端固定。

在此边界条件下，冲头向下移动时，薄板上的三个接触对发生作用，使得薄板右端发生弯曲。

4、 接触输出

接触设定中，对于多有表面的接触信息，可以设定接触应力、接触位移等接触输出信息。

5、 分析结果

如图所示，计算完成后薄板发生预想弯曲。案例设定了接触应力输出，接触应力包括接触压力、摩擦剪切力的输出，均可以在后处理中进行相应结果显示。图中所示云图所示为接触压力云图。

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