橫截面的案例
comsol中施加周期性邊界條件計算任意橫截面介質的導波頻散曲線 ￥1
</p><p>本方法建模速度快，計算精確，能實現任意橫截面介質的頻散曲線計算。</p><p>個人wx29996883 注明來意</p><p><br></p><p><br></p>
ABAQUS梁單元的應用
當橫截面的尺寸小于結構典型軸向尺度的1/10時，應用梁理論能夠產生可接受的結果。
ABAQUS梁單元假設在變形中與梁的軸向垂直的橫截面保持為平面。
2.梁橫截面的幾何形狀
可以有三種方法定義梁橫截面的輪廓：從ABAQUS提供的橫截面庫中選擇和指定梁橫截面的形狀和尺度；應用截面工程性質，如面積和慣性，定義一個一般性的梁輪廓；利用特殊二維單元組成的一個網格，由數值計算得到它的幾何量，即為梁橫截面（meshed beam cross-section）。
ABAQUS提供了如圖1所示的各種常用的梁橫截面形狀。
ABAQUS在Property模塊中進行梁橫截面輪廓定義，選擇特定的輪廓形狀，會彈出輪廓編輯窗口，根據相應的輪廓形狀，要求指定梁橫截面的所需尺度。不同橫截面類型會有不同的尺寸要求。
3.截面點和截面方向
采用ABAQUS截面庫定義梁橫截面，并選擇在分析過程中計算橫截面的工程性質時，ABAQUS通過分布于梁橫截面上的一組截面點計算梁單元的響應。截面點的數目及分布位置詳見《ABAQUS分析用戶手冊》第15.3.9節。可以在任何一個截面點上要求輸出單元的應力和應變等。ABAQUS只在幾個選定的截面點上提供默認的輸出。對于圓形橫截面，所有的截面點如圖2所示。
對于該截面，表面與1軸和2軸的交點，即點3，7，11，15為默認輸出點。若選擇在分析前計算梁截面的性質時，ABAQUS就不在截面點上計算梁的響應，而是應用截面的工程性質確定截面的響應。
此外，用戶必須在整體笛卡爾坐標系中定義梁橫截面的方向。從單元的第一節點到下一個節點的矢量被定義為沿著梁單元的局部切線t，梁的橫截面與局部切線矢量垂直。矢量n1和n2代表梁橫截面的局部軸。
展開 ANSYS分析 vs 理論解 | 尋求結構合理的橫截面設計
一、模型演示
本模型演示了截面形狀對梁剛度的影響。
如圖所示為三根塑料條做成的梁，每根梁的材料用量相等，均為三根厚1mm、寬15mm的塑料條。圖a所示為第一個截面，由三根塑料條粘接成寬為15mm、寬為3mm的矩形截面。圖b所示的梁截面與第一個梁截面相同，只是將其旋轉90°。圖c所示的梁是將三根塑料條按工字形截面粘結而成。
(a)梁1截面 (b)梁2截面 (c)梁3截面
這三根梁的剛度大小可通過如下簡單實驗來驗證：
(a)梁1
(b)梁2
(c)梁3
(1)如圖(a)所示，支撐梁1的兩端，在梁跨中施加壓力。可以觀察并感覺到梁在載荷作用下產生了較大的變形。由于該梁的截面材料分布接近其中性軸，因此梁的慣性矩較小。
(2)用梁2代替梁1，在梁跨中施加壓力，同時對梁的一端施加側向約束以防止梁發生扭轉，如圖(b)所示。可以發現梁2的變形要明顯小于梁1，且其剛度明顯增大。與梁1相比，梁2的截面材料分布中性軸較遠，從而使其慣性矩顯著增加。
(3)用梁3代替梁2，再次對梁跨中施加壓力，如圖(c)所示。可以感覺到，梁3的剛度和穩定性均優于梁2。梁剛度增加的原因是，其截面2/3的材料分布在翼緣處，從而使材料盡可能地遠離了中性軸。
這組簡單的實驗表明，盡管三種截面形式的梁的材料用量相同，但工字形截面梁的剛度明顯大于其他兩個梁，而梁2的剛度也要明顯大于梁1。
工字型構件在鋼框架結構中應用非常普遍。
二、問題描述
如圖所示為三根相同材料做成的梁，每根梁的材料用量相等，均為三根厚t =1 mm、寬b=15 mm的材料組成。彈性模量E= 200 GPa，泊松比u =0.3。梁的長度為200mm，在梁跨中受集中力F =1 kN，兩端約束處理成鉸支。計算梁的撓度。
問題分析：受彎曲變形，用梁單元BEAM188建模分析。
展開 《基于 ABAQUS 的大跨距桁架不同截面模態分析和結構優化》
實心橫截面各階模態振動頻率如表 3 所 示，呈直線上升趨勢。
3.2 空心矩形橫截面模態分析
通過 ABAQUS 模態分析該 Y 軸縱梁空心矩 形橫截面 6 階振型圖，如圖 5 所示。2 階模態中， 橫梁在兩邊發生變形；3 階模態中，橫梁呈現壓 縮現象，梁體發生褶皺甚至破裂；4 階模態中， 梁體不僅在中間發生變形，還呈現壓縮狀態。5階和 6 階模態中，梁體均發生壓縮變形，5 階模 態圖中梁體左側產生變形，右側壓縮；6 階模態 圖中的梁體兩側發生變形，中間壓縮狀態。雖然 其振型頻率較低，但其梁體易發生破裂，穩定性 及剛度較低，故不宜選用。表 4 為空心橫截面各 階模態振動頻率。
3.3 工字型橫截面模態分析
如圖 6 所示，在 2 階模態中，工字型橫截面 梁體在兩端處產生變形，變形程度不大；在 3 階模態中，工字型橫截面梁體在中間和兩端產生較 為劇烈的變形；在 4 階模態中，工字型橫截面梁 體產生 S 型變形，變形程度更為劇烈；在 5 階模態， 工字型橫截面梁體產生劇烈的壓縮變形；在 6 階 模態中，工字型橫截面梁體產生嚴重的變形扭曲。
工字型橫截面各階模態振動頻率見表 5。第 1 階頻率無限接近于零，近似于剛體運動。和實 心矩形橫截面梁體相比較，變形程度較為劇烈， 且易產生扭曲變形。
4 結構優化
從上述 3 種截面模態分析中可以看出，在 5 階模態和 6 階模態中，空心截面前 6 階頻率較低， 但其變形嚴重。而實心截面比工字型截面變形程 度較低，且頻率偏低，實心截面的穩定性比工字 型截面梁體更好，但其用材較多，考慮到企業經 濟效益，將截面形狀優化為在工字型截面兩側加 肋板，如圖 7 所示。并對其進行模態分析。將三 維模型導入 ABAQUS，網格化后進行分析，如圖 8 所示。
展開 
【NX Nastran單元庫】3.1 1D單元介紹（補充梁的平面彎曲理論）
剪切中心位置
開羅大學機械工程講義>>Transverse Shear of
Thin-Walled Beams
實例>>Shear center in beams
9、梁橫截面上的正應力
上海交大材料力學課件>>第八章 彎曲應力、附錄B 截面圖形的幾何性質
西南交大材料力學公開課>>4.4梁橫截面上的正應力1、4.4梁橫截面上的正應力2、4.4梁橫截面上的正應力3
10、梁橫截面上的切應力
西南交大材料力學公開課>>4.5梁橫截面上的切應力1、4.5梁橫截面上的切應力2、4.5梁橫截面上的切應力3
11、實踐——槽形梁剪切中心、正應力、切應力計算
博客地址：http://blog.sina.com.cn/s/blog_14f1ac7140102wypl.html
展開 ANSYS與材料力學之軸向拉伸和壓縮（三）
上篇文章我們主要研究了橫截面上的正應力。對于拉（壓）桿而言，橫截面上的應力可以用外力除以橫截面積計算。今天，我們將一起研究與橫截面成α角的任一斜截面k-k上的應力。假設該桿的橫截面為邊長10mm的正方形，長度為100mm，外力F=1000N。研究結構如下圖：
一、材料力學解法：
如果我們不考慮截開，則桿在橫截面（α=0）上的應力
σ
0=F/A=1000/100=10MPa
式中，A為桿的橫截面積；
假想一平面沿斜截面k-k將桿截開，并研究左段的平衡可得，
Fα=F=1000N
Pα=Fα/Aα
Aα=A/cosα
所以，
P
α=(F/A)*cosα=σ
0*cosα
總應力P
α是矢量，可以分解為沿截面法向的正應力σ
α和沿截面切向的切應力τ
α：
σ
α=P
α*cosα=σ
0*cos
2α
τ
α=P
α*sinα=（σ
0/2）*sin2α
上式表達了通過該拉桿內任意一點處不同方位橫截面上的正應力σ
α和切應力τ
α隨α角變化的規律：
1.當α=0°時，σ
α=σ
0是σ
α的最大值；
2.當α=45°時，τ
α=σ
0/2是τ
α的最大值；
3.當α=90°時，σ
α=0，τ
α=0。
展開 NX NASTRAN 單元庫學習記錄——3.2 CBAR Element
計算橫截面屬性有兩種選擇。默認情況下，使用預設的公式來計算橫截面屬性。對于某些橫截面類型，公式是基于薄壁的假設，如果橫截面壁厚比較厚則可能產生不準確的結果。
要避免此問題，可使用基于網格的 Pilkey
方法，來計算橫截面的屬性。采用這種方法，軟件后臺對橫截面劃分2d網格，然后基于網格來計算截面屬性。
要指定 Pilkey 方法， 設置參數 PARAM,PBRPROP,YES。Pilkey 方法適用于所有的 PBARL
橫截面類型，但圓桿和圓管除外。對圓桿和圓管，軟件始終使用大家熟知的精確公式來計算橫截面屬性。
最后注意：
CBAR 單元假定中性軸和剪切中心重合。對于非對稱橫截面，實際的剪切中心與中性軸不重合。如果差別很大，則應使用 CBEAM
單元來代替，否則結果可能不正確。
展開 襟翼氣動載荷測量方法優化
3
計算方法、測壓孔布置方案和插值方法
1) 計算方法
如圖1所示，取襟翼展向上任一橫截面，則該橫截面所受展向單位氣動載荷包括阻力FX、升力FY和鉸鏈軸力矩M。其中，FX和FY可通過式（1）轉化為沿弦向（x方向）的分力即弦向力Fx和垂直于弦向力（y方向）的垂向力Fy。
圖1 襟翼展向某橫截面所受氣動載荷示意圖
由于對低速流體氣動力問題已有較成熟的CFD技術，因此本文認為CFD計算結果能夠很好地反映低速風洞試驗測壓數據，并假定測壓孔對襟翼氣動性能的影響可以忽略不計。首先基于CFD數據，將壓力在襟翼橫截面邊界所圍成的封閉曲線上進行第二類曲線積分，得到單位展長襟翼所受垂向力和鉸鏈軸力矩作為參考值；然后在襟翼橫截面邊界所圍成的封閉曲線上從前緣點開始順時針取測壓孔位置并插值得到這些點對應的壓力值作為測壓孔測得壓力數據，將測壓孔數據重新在封閉曲線上插值并進行第二類曲線積分得到單位展長襟翼所受垂向力和鉸鏈軸力矩測量值；最后通過相對誤差來考察該測壓孔布置方案的測量準確度。
2) 襟翼壓力分布規律
圖2和圖3比較了不同迎角和不同橫截面的襟翼壓力沿弦向分布的規律。
展開 HyperMesh的鋼筋有限元模型搭建
啟動DrawBar插件
2.創建局部坐標系
1）局部坐標系建立，能夠使在AuoCAD中提取的特征點在HyperMesh里快速到定位插入位置；
2）局部坐標系建立，能夠為橫截面上鋼筋截面的復制提供方向，架立筋的延伸提供方向。
3.添加用于定位鋼筋橫截面位置的向量
4.AutoCAD打開圖紙，加載FPointE插件，設置環境變量
5.抽取圖紙中鋼筋特征點
1）確定鋼筋橫截面布置位置。
2）在鋼筋橫截面圖紙上抽取特征點。
詳見我的技術鄰免費公開課<HyperMesh的鋼筋有限元模型搭建>。
6.導入AutoCAD中抽取的特征點
7.根據特征點分布建立橫截面鋼筋幾何模型
8.鋼筋橫截面幾何模型局部修改
9.將橫截面鋼筋幾何移動到特定組件中
詳見我的技術鄰免費公開課<HyperMesh的鋼筋有限元模型搭建>。
10.沿局部坐標系Z軸正向批量復制橫截面鋼筋幾何
詳見我的技術鄰免費公開課<HyperMesh的鋼筋有限元模型搭建>。
11.網格劃分
詳見我的技術鄰免費公開課<HyperMesh的鋼筋有限元模型搭建>。
展開 ABAQUS創建螺栓載荷
ABAQUS可以在第一個分析步中施加螺栓載荷來建立緊固螺栓內的拉力，方式是集中力或規定長度的改變，可以在螺栓橫截面上施加載荷。后續分析步中可以防止螺栓長度的進一步改變，以使相對于裝配件內的其他載荷，螺栓是作為標準的變形組件存在。
當創建螺栓載荷，必須指定：定義螺栓橫截面的面ABAQUS/CAE中螺栓載荷施加在橫截面上。該面必須切斷螺栓幾何。ABAQUS/CAE 在該位置創建一個“內部”面。如果是內部創建的或導入的螺栓實例，通常將螺栓在需要的位置分割開是很必要的。如圖。
如果是一個孤立網格，必須通過選擇單元面來定義橫截面。如圖
注意：只可以施加螺栓載荷在三維實體、二維實體和三維線框上。不支持二維和軸對稱線框。 螺栓軸線 如果定義螺栓載荷在一實體區域上，必須選擇基準軸或基準坐標系的一個軸來定義螺栓軸線(如果不是垂直于橫截面)。如果在線框區域定義螺栓載荷，螺栓軸線總是被假定為橫截面處的線框切向。ABAQUS/CAE使用定義的橫截面和螺栓軸線來定義預緊截面數據，還有一個預緊參考節點。 施加載荷的方法 當創建螺栓載荷時，必須選擇下列方法之一：[url=](1)施加力在螺栓上。該方法創建緊固螺栓來承受指定載荷。(2)調整螺栓長度。該方法創建緊固螺栓直到其自由長度由指定值改變。(3)固定螺栓的當前長度。該方法僅當已經在第一個分析步中創建了螺栓而且當前正在隨后的分析步中編輯它才可用。該方法允許螺栓長度保持不變以使螺栓中的力根據模型的響應來改變。所選方法的大小 如果施加力給螺栓，必須輸入力的大小；如果調整螺栓長度，必須輸入長度改變值。只可以在第一個分析步創建螺栓載荷，但可以在隨后分析步中更改載荷方法或載荷大小。例如，可以在第一個分析步施加特定的拉力，然后在第二個分析步改變方法來固定螺栓長度。
展開 材料力學筆記之拉伸和壓縮
(2)截面選擇 已知荷載及材料的許用應力，按強度條件選擇桿件的橫截面面積或尺寸，即確定桿件所需的最小橫截面面積。
(3)確定許用荷載 已知桿件的橫截面面積及材料的許用應力，確定許用荷載。
應力集中
由桿件截面驟然變化（或幾何外形局部不規則）而引起的局部應力驟增現象，稱為應力集中。
在桿件外形局部不規則處的最大局部應力σ max必須借助于彈性理論、計算力學或實驗應力分析的方法求得。在工程實際中，應力集中的程度用最大局部應力σ max與該截面上的名義應力σ nom（軸向拉壓時即為截面上的平均應力）的比值來表示，即
Kσ=σ max/σ nom
這一比值Kσ稱為理論應力集中因數，其下標σ表示是正應力。
在動荷載作用下，則不論是塑性材料，還是脆性材料制成的桿件，都應考慮應力集中的影響。試驗結果表明，截面尺寸改變的越急劇、角越尖、孔越小，應力集中的程度越嚴重。
來源： 碳纖維研習社
展開 
ABAQUS好像有那個巖土仿真牛逼癥！
4、如果在ABAQUS/Standard中模擬具有開口薄壁橫截面的結構，應使用基于橫截面翹曲理論的梁單元，如B31OS和B32OS單元。
文章來源：材料科研SCI
LS_DYNA管材冷彎成形
Ansys LS-DYNA的分析效果
圖3 輥軸反應力
圖4 變形體橫截面在各輥軸組下的有效應變分布
圖5 變形管材上表面單元的有效應變歷史曲線，演化規律
圖6 變形管材一半單元的厚度歷史曲線，演化規律
圖7 管材橫截面上環向應變變形過程的演化
圖 8 經過第一組輥軸時變成板上下表面的壓力
圖9 管材最終的橫截面應變和厚度的分布以及通過第一和最后一組輥軸時的變形
使用Abaqus創建螺栓載荷的方法
可以在第一個分析步中施加螺栓載荷來建立緊固螺栓內的拉力，方式是集中力或規定長度的改變，可以在螺栓橫截面上施加載荷。后續分析步中可以防止螺栓長度的進一步改變，以使相對于裝配件內的其他載荷，螺栓是作為標準的變形組件存在。
當創建螺栓載荷，必須指定：
定義螺栓橫截面的面
ABAQUS/CAE施加螺栓載荷在橫截面上。該面必須切斷螺栓幾何。ABAQUS/CAE 在該位置創建一個“內部”面。
如果你正面對內部創建的或導入的螺栓實例，通常將螺栓在需要的位置分割開是很必要的。如圖10。
如果你正面對一個孤立網格，必須通過選擇單元面來定義橫截面。如圖11。
注意：只可以施加螺栓載荷在三維實體、二維實體和三維線框上。不支持二維和軸對稱線框。
螺栓軸線
如果定義螺栓載荷在一實體區域上，必須選擇基準軸或基準坐標系的一個軸來定義螺栓軸線(如果不是垂直于橫截面)。如果在線框區域定義螺栓載荷，螺栓軸線總是被假定為橫截面處的線框切向。
ABAQUS/CAE使用定義的橫截面和螺栓軸線來定義預緊截面數據，還有一個預緊參考節點。
施加載荷的方法
當創建螺栓載荷，必須選擇下列方法之一：
l 施加力在螺栓上。該方法創建緊固螺栓來承受指定載荷。
l 調整螺栓長度。該方法創建緊固螺栓直到其自由長度由指定值改變。
l 固定螺栓的當前長度。該方法僅當已經在第一個分析步中創建了螺栓而且當前正在隨后的分析步中編輯它才可用。該方法允許螺栓長度保持不變以使螺栓中的力根據模型的響應來改變。
所選方法的大小
如果施加力給螺栓，必須輸入力的大小；如果調整螺栓長度，必須輸入長度改變值。
只可以在第一個分析步創建螺栓載荷，但可以在隨后分析步中更改載荷方法或載荷大小。例如，可以在第一個分析步施加特定的拉力，然后在第二個分析步改變方法來固定螺栓長度。
展開 【轉】使用Abaqus創建螺栓載荷的方法
可以在第一個分析步中施加螺栓載荷來建立緊固螺栓內的拉力，方式是集中力或規定長度的改變，可以在螺栓橫截面上施加載荷。后續分析步中可以防止螺栓長度的進一步改變，以使相對于裝配件內的其他載荷，螺栓是作為標準的變形組件存在。
當創建螺栓載荷，必須指定：
定義螺栓橫截面的面
ABAQUS/CAE施加螺栓載荷在橫截面上。該面必須切斷螺栓幾何。ABAQUS/CAE 在該位置創建一個“內部”面。
如果你正面對內部創建的或導入的螺栓實例，通常將螺栓在需要的位置分割開是很必要的。如圖10。
如果你正面對一個孤立網格，必須通過選擇單元面來定義橫截面。如圖11。
注意：只可以施加螺栓載荷在三維實體、二維實體和三維線框上。不支持二維和軸對稱線框。
螺栓軸線
如果定義螺栓載荷在一實體區域上，必須選擇基準軸或基準坐標系的一個軸來定義螺栓軸線(如果不是垂直于橫截面)。如果在線框區域定義螺栓載荷，螺栓軸線總是被假定為橫截面處的線框切向。
ABAQUS/CAE使用定義的橫截面和螺栓軸線來定義預緊截面數據，還有一個預緊參考節點。
施加載荷的方法
當創建螺栓載荷，必須選擇下列方法之一：
l 施加力在螺栓上。該方法創建緊固螺栓來承受指定載荷。
l 調整螺栓長度。該方法創建緊固螺栓直到其自由長度由指定值改變。
l 固定螺栓的當前長度。該方法僅當已經在第一個分析步中創建了螺栓而且當前正在隨后的分析步中編輯它才可用。該方法允許螺栓長度保持不變以使螺栓中的力根據模型的響應來改變。
所選方法的大小
如果施加力給螺栓，必須輸入力的大小；如果調整螺栓長度，必須輸入長度改變值。
只可以在第一個分析步創建螺栓載荷，但可以在隨后分析步中更改載荷方法或載荷大小。例如，可以在第一個分析步施加特定的拉力，然后在第二個分析步改變方法來固定螺栓長度。
展開 