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懸鏈線是一種曲線，他的形狀因與懸在兩端的繩子在只受重力作用下形成的形狀相似而名。懸鏈線的力學(xué)特征是該曲線上任意位置出都只受拉力作用。生活中有不少懸鏈線的例子，例如兩根電桿之間的電線垂落形狀，含有水珠的蜘蛛網(wǎng)形狀（圖2）。一些建筑也設(shè)計(jì)成了懸鏈線（圖3），這樣設(shè)計(jì)的一個(gè)好處是它們在重力作用下只受到壓應(yīng)力作用，避免了由于剪力或者彎曲而導(dǎo)致失效。

圖1 鐵鏈的形狀

圖2 含有水珠的蜘蛛網(wǎng)

圖3 立式建筑

在Abaqus中怎么模擬懸鏈線呢？需要用到truss單元！懸鏈線不能抵抗剪切和彎曲變形，只受到軸力的作用，在Abaqus中與truss單元的受力特征一致，因此可用truss單元模擬。

1.問題描述

使用Abaqus分析懸鏈線曲線特征。

2.操作步驟

使用truss單元模擬繩索變形前，需要對其施加一定的預(yù)應(yīng)力來保證分析可以進(jìn)行下去。繩索沒有塑性變形，施加預(yù)應(yīng)力后再撤銷預(yù)應(yīng)力對結(jié)果不會(huì)有影響。為了更好地控制懸鏈線形狀以及力學(xué)參數(shù)，使用參數(shù)化建模的方式。腳本文件(.py文件)是通過在CAE界面操作獲得.rpy文件，然后修改其后綴得到。最后將需要修改的參數(shù)，統(tǒng)一放在放在腳本文件開端，方便修改。腳本文件包含了在CAE界面操作的所有建模流程，具體見下圖所示代碼。

圖4 腳本文件

3.結(jié)果展示

圖5 懸鏈線應(yīng)力云圖

圖6 懸鏈線位移云圖

4.結(jié)論

Python腳本文件對Abaqus進(jìn)行參數(shù)化建模，可大大方便對模型參數(shù)的修改流程。后續(xù)本公眾號將會(huì)更多的關(guān)注Python在 Abaqus中的二次開發(fā)。

源碼請回復(fù)“懸鏈線”自動(dòng)獲取。

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