(北京)
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
工程分析软件应用基础
铰链连接强度模拟仿真分析
院系名称： 机械与储运工程学院 专业名称： 机械工程 学生姓名： 张海峰 学 号： 2012214517 指导教师： 王文明
完成日期 2013 年 5 月 3 日
一．问题提出
重型机械一直以来都是中国企业发展的重要行业，其技术含量也比较高，与汽车行业类似，其也是CAE应用的重点领域。这个案例就是取材于重型机械起重机吊架中间的强度校核，其中案例模型中的零部件已经过简化，并缩小了零部件的尺寸，其主要目的就是减小计算机的执行成本。但是并不影响该案例的执行效果，其完全可以应用到具体的析项目中.。固定支架是用螺栓固定到其他零部件上，受力板通过铰链与固定支装配形式在机械行业中应用得非常多，而且其强度一般都能满足设计要求。
二．案例求解
1．定义部件（Part）
Step 1 启动ABAQUS/CAE，创建一个新的模型数据库，重命名为The contact analysis of gemel，保存类型为The contact analysis of gemel.cae。
Step 2 从Module列表中选择Part，进入Part模块，在模型树中单机
Part图标，打开
Create Part 对话框，设置第一个部件的Name为Part-gudingzhijia-left(左固定支架)，Modeling Space为3D，Base Feature 中设置Shape为Solid，Type为Extrusion，Approximate size 为0.05，单机Continue...按键进入草图环境；单机工具箱中的
（Create Lines: Connected），
过以下各点作一条封闭的曲线：（0.0,0.0）、（0.015,0.0）、（0.015,0.001）、（0.001,0.001）、
（0.001,0.01）、（0.0,0.01）、（0.0,0.0），单击提示区的Done按键，弹出Edit Base Extrusion 对话框，输入拉伸度Depth为0.012，单击OK按键，完成拉伸操作，生成左固定支架的第一个特征。
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图1 设置模型类型
图2 输入拉伸长度
图3 左固定支架的固定地面的特征图
Step 3 执行Shape→Cut→Extrude 命令或者单击工具箱中的
（Create Cut: Extrude），
选择左固定支架短边的断面，接受Select an edge or axis that will appear 后面的默认选项 vertical and on the right，再选择在此断面内的一条曲线，进入草图模式，单击工具箱中的（Create Lines: Rectangle(4 Lines)），以（-0.006，-0.004）和（-0.002,0.005）为两个角点作一
个矩形，如图4所示，单击提示区的Done按键，弹出Edit Cut Extrusion 对话框，Type 选
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为Through All，Extrude direction 方向指向材料内部，生成左固定支架的第二个特征。
图4 去除矩形特征的草图
图5 做固定支架的孔特征定位图
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Step 4 执行Shape→Cut→Circular Hole 命令或者单击工具箱中的( Create Cut:
Circular Hole)，Type of hole 选择Through All，选择如图5所示的阴影面作为Hole的创作面，Hole的生长方向为材料内部，选择所选面的左边界（输入定位尺寸0.004）和上边边界（输入定位尺寸0.003）作为Hole的定位参考，并输入孔的直径为0.002，单击鼠标中间完成左固定支架的第三个特征。
Step 5 执行Shape→Blend→Round/Fillet命令或者单击工具箱中的
(Create Round or
Fillet)，选择图5上面两条短边作为倒圆角的对象，单击提示区的Done按键，输入0.003作为倒圆角半径，采用相同的步骤，选择图5中底面两条短边作为倒圆角的对象，输入0.004作为倒圆角半径，最终生成如图6所示的左固定支架完整部件。
图6 左固定支架模型图
Step 6 重复执行步骤1到步骤5，创建第二个Part，其Name为Part-gudingzhijia-right的右固定支架部件，最终的右固定支架模型图如图7所示。（注意：左、右固定支架是对称的，特征位置不完全一样，但每个特征的尺寸是一样的。）
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