JultikaUniversity of Oulu repository

Abstract

In this work Abaqus software, which is used for doing finite element analysis, and the associative interface of CATIA V5 computer-aided design software and Abaqus were researched. From the associative interface, the usage with Abaqus and the usage’s requirements were researched. From Abaqus it’s usage and requirements were studied. The software was also explored by a case study. In the case study there was no need to utilize the associativity of the associative interface. The methods of research in this work were computer-aided design, finite element analysis and the connection of those through associative interface.

In this work it was clarified how the associative interface works with Abaqus by the features, and how Abaqus works by its modules. This work included a case study, in which squeezing of a cavity seal between two plastic shells was simulated. In the case study nonlinear material model for the cavity seal was used. The case study was challenging due high nonlinearity and included especially calculation time challenges. In the case study a situation occurred where the simulation did not pass every step. Because of that a decision was made to make a second finite element analysis model, where the cavity seal model was replaced by gasket model that was simpler in terms of the calculations. The old model was named as model A and the new model as model B. In case study’s results models A and B were compared, and represented shell’s strains and stress of screw towers were calculated by model B.

In the work’s discussion the benefits of associative interface with Abaqus were discussed together with an export problem which appeared during the work, a need of expert for making simulations and the change of gasket model in the case study. As conclusions it was stated of the associative interface that its very useful with Abaqus, and it does not need special skills or experience for the use. However, as a conclusion it was stated that training is needed for use of Abaqus.

Abaqus ja CATIA V5 -ohjelmistojen yhdistäminen tuotekehityksessä

Tiivistelmä

Tässä työssä tutkittiin Dassault Systémesin Abaqus-ohjelmaa, jolla tehdään elementtianalyyseja sekä CATIA V5 -tietokoneavusteisen suunnitteluohjelman ja Abaquksen välistä assosiatiivista käyttöliittymää. Assosiatiivisesta käyttöliittymästä tutkittiin yhteiskäyttöä Abaquksen kanssa, ja yhteiskäytön vaatimuksia. Abaquksesta tutkittiin käyttöä ja käytön vaatimuksia. Ohjelmistoon tutustuttiin myös esimerkkitapauksen avulla. Tässä esimerkkitapauksessa ei tarvinnut hyödyntää assosiatiivisen käyttöliittymän assosiatiivisuutta. Käytettävät tutkimusmenetelmät työssä olivat tietokoneavusteinen suunnittelu, elementtianalyysi, ja tietokoneavusteisen suunnittelun ja elementtianalyysin yhdistäminen.

Työssä selvitettiin, miten assosiatiivinen käyttöliittymä toimii Abaquksen kanssa ominaisuuksittain ja miten Abaqus toimii moduuleittain. Lisäksi työ sisälsi esimerkkitapauksen, jossa simuloitiin ontelotiivisteen puristusta kahden muovikuoren väliin. Esimerkkitapauksessa käytettiin epälineaarista materiaalimallia ontelotiivisteelle. Tämä esimerkkitapaus oli vaativa ja sisälsi erityisesti laskenta-aikahaasteita. Esimerkkitapauksessa päädyttiin tilanteeseen, jossa simulaatio ei mennyt kaikkein vaiheiden läpi. Tämän takia päädyttiin tekemään toinenkin elementtianalyysimalli, jossa ontelotiivistemalli oli korvattu laskennan kannalta yksinkertaisemmalla tiivistemallilla. Vanha malli nimettiin malli A:ksi, ja uusi malli nimettiin malli B:ksi. Esimerkkitapauksen tuloksissa vertailtiin malleja A ja B, ja otettiin esiin mallilla B laskettuja kuorten venymiä ja ruuvitornien jännitystiloja.

Työn käsittelyosuudessa käsiteltiin assosiatiivisen käyttöliittymän hyötyjä Abaquksen kanssa, työtä tehdessä ilmenneeseen tiedonvienti ongelmaan, asiantuntijan tarvetta esimerkkitapauksen simulaatiota tehdessä ja tiivistemallin vaihtoa työssä. Johtopäätöksinä assosiatiivisesta käyttöliittymästä todettiin, että se on Abaquksen kanssa hyvin käyttökelpoinen, eikä tarvitse erikoisosaamista tai -kokemusta käyttöä varten. Johtopäätöksenä Abaquksesta todettiin, että se tarvitsee käyttöä varten kouluttautumista.