Abaqus中多相材料不规则表面轮廓提取

更生 2020年3月18日浏览：2196 评论：8 收藏：12

1 前言

在Abaqus切削仿真中，目前多采用二维正交模型来转化和代替各种加工形式。目前对于Abaqus切削仿真的可查资料中，多是模型建立和一些注意事项，对于其后处理过程较少提及。加工表面的粗糙度是表面质量评价的一项重要指标，仿真得到的微观结构的细观变化也是切削仿真的一大研究重点。因此，对切削表面的轮廓提取是有必要的。

在Abaqus中，在后处理过程中，轮廓提取可以采用多种方式，例如建立路径和导出连续节点坐标。但是多相材料建模通常采用不同的Part最后Assembly得到，建立路径只能在独立的Part中进行。除此之外，网格划分与一般的规则形状得到的网格也不相同，多相材料划分得到的网格往往并不规则，因此导出连续节点也是不现实的。因此，要想导出多相复合材料的表面轮廓需要寻求一种别的方式。

本篇小节只要针对多相复合材料的切削表面轮廓进行讲述，所使用的软件包括Abaqus、AutoCAD、Excel和Origin。除了Abaqus切削仿真表面轮廓提取，也可对一些其它复杂形状和结构的轮廓提取做出指导意义。

2 提取过程

如图1所示为所选择的一个案例的最终切削结果，其中颗粒和基体是单独的Part，切削表面并不平整。提取目标既最上面的一条轮廓曲线。要求：其中某一条线的实际长度。

图1 样件的切削结果

第一步：在Abaqus Visualization界面下选择命令Plot Deformed Shape，再点击命令Render Model: Wireframe，得到如图2所示的线框图。

图2 线框图

第二步：打开软件AutoCAD，输入命令IMAGEATTACH导入图2，采用多段线命令将目标轮廓描绘出来（这个过程需要细心操作，保持耐心），并用线段将要求中所知道实际长度的线段描绘出来并测出其长度，在本案例中选取为样件的宽度，另需要将轮廓最左端与样件底部用线段标出并测出其长度。最后得到如图3的效果。

图3 AutoCAD处理后的效果图

第三步：使用LIST命令将所描绘轮廓的多线段信息导出，复制并另存为txt文件，并将多余的行删除，使每行的格式如图4所示。并记下另外两条线段在CAD中的长度值。

图4 多段线信息格式

第四步：打开Excel，选择打开上一步中生成的txt文本，按如下图示进行操作。

图5

点击下一步。

图6

直接点击完成。

得到如下图所示的格式

图7

第五步：打开Origin，将X和Y后面的两列数据分别复制到Origin中。对数据进行处理。新添加两列，并将第三列既C列设值为X。设置C的列值，采用公式(Col(A)-3284.1704)*0.12/249.26，其中3284.1704为A列第一个数值，0.12为条件中所知道的线段的实际长度，249.26为条件线段在CAD中所测得的长度。设置D列的值，采用公式(Col(B)-2691.9893+92.33)*0.12/249.26，其中2691.9893为B列第一个值，92.33为轮廓最左端到样件底部在CAD中所测得的距离。

第六步：采用折线图将C、D两列画出，所得初始图像如图8所示，并不复合真实轮廓形状。双击图中的红色线条，在出现的对话框中一次选择图9中红色标记的按钮，最后点击确定。