abaqus截面的案例
有限元理論基礎及Abaqus內(nèi)部實現(xiàn)方式研究系列38： 梁單元差異（2）-梁截面方向
可惜不是的，把上面的L型幾何參數(shù)四個值原封不動輸入到Patran的Section中：
Patran打開三維顯示梁的方式，轉(zhuǎn)到Abaqus的同一個角度，顯然實體和Abaqus完全不同，Nastran的后臺計算的剛度矩陣等必然也和Abaqus不同了。
所以型材幾何尺寸的設置方向和Abaqus不同
2.3.2 Nastran梁截面幾何尺寸的設置方向
Nastran后臺計算時局部坐標系的Iyy和Izz分別采用梁截面幾何尺寸設置的I22和I11。
很怪的設置，不明白Nastran為何這么做，如果有哪位大神知道也可以告訴我們。
梁截面幾何尺寸的方向的向上（即1方向）是Abaqus局部坐標系的y，截面方向的向右（即2方向）是Abaqus局部坐標系的z方向。
想要Nastran結(jié)果和Abaqus一致，只需要把yz顛倒就行，譬如按這個原則輸入上面L型材的Patran的Section的四個參數(shù)，把1、2方向顛倒：
在Patran全局坐標系下顯示三維模型，可發(fā)現(xiàn)和Abaqus完全一致：
2.4 iSolver的梁截面方向
iSolver的梁截面方向采用Abaqus的形式，不過后臺也支持了Nastran的梁截面按Nastran形式的自動轉(zhuǎn)換，使得iSolver能同時處理Abaqus和Nastran的梁模型定義問題。
展開 Abaqus復雜梁截面定義（meshed beam cross-sections）
Abaqus復雜梁截面定義.pdf
【軟件使用】Abaqus技巧之變截面梁單元
變截面梁單元在工程設計中經(jīng)常使用，例如建筑結(jié)構(gòu)中的懸挑梁就經(jīng)常采用根部截面大而端部截面小的梁，在一些高聳結(jié)構(gòu)如煙囪，旗桿等，變截面梁也極為常見。
在通用有限元abaqus中，實際上是存在變截面梁單元的，只是其定義方式較為隱蔽而不易被發(fā)現(xiàn)，本文給出在abaqus中定義采用變截面梁單元的定義方法。
（1）分別定義變截面梁兩端的profile
（2）建立梁section，選擇截面積分為before analysi，然后選擇截面沿長度變化為Tapered，接著指定start 端和 end 端的profile，并輸入相應的材料屬性。（如果是B31和B32單元需要定義橫向剪切剛度，一般在1e10左右數(shù)量級，也可參考幫助文檔的公式進行具體計算，如果需要輸出梁截面的應力，則還需要定義output points坐標作為應力輸出的位置）
其他按照普通梁單元的方式進行定義即可，以上就是定義變截面梁單元的具體步驟，使用變截面梁單元需要注意以下幾點：
（a）即使是變截面梁單元首端和末端截面不能相差太大，如果兩端面積或者慣性矩之比大于10.0，則軟件會報錯表明截面相差太大。
（b）變截面梁單元截面剛度積分只能基于變形前積分。
（c）對于一個幾何梁被劃分為多個梁單元的情況下，需要對每個梁單元分別指定不同的section，如果只定義整個幾何梁的首端和末端，可能會使得實際的梁截面是“鋸齒形”，如下圖所示：
以上，就是abaqus中變截面梁單元的定義，具體操作視頻可關(guān)注公眾號 有限元術(shù) 查看
展開 Abaqus技巧之變截面梁單元 附使用ABAQUS 生成纖維梁截面下載
變截面梁單元在工程設計中經(jīng)常使用，例如建筑結(jié)構(gòu)中的懸挑梁就經(jīng)常采用根部截面大而端部截面小的梁，在一些高聳結(jié)構(gòu)如煙囪，旗桿等，變截面梁也極為常見。
在通用有限元abaqus中，實際上是存在變截面梁單元的，只是其定義方式較為隱蔽而不易被發(fā)現(xiàn)，本文給出在abaqus中定義采用變截面梁單元的定義方法。
（1）分別定義變截面梁兩端的profile
（2）建立梁section，選擇截面積分為before analysi，然后選擇截面沿長度變化為Tapered，接著指定start 端和 end 端的profile，并輸入相應的材料屬性。（如果是B31和B32單元需要定義橫向剪切剛度，一般在1e10左右數(shù)量級，也可參考幫助文檔的公式進行具體計算，如果需要輸出梁截面的應力，則還需要定義output points坐標作為應力輸出的位置）
其他按照普通梁單元的方式進行定義即可，以上就是定義變截面梁單元的具體步驟，使用變截面梁單元需要注意以下幾點：
（a）即使是變截面梁單元首端和末端截面不能相差太大，如果兩端面積或者慣性矩之比大于10.0，則軟件會報錯表明截面相差太大。
（b）變截面梁單元截面剛度積分只能基于變形前積分。
（c）對于一個幾何梁被劃分為多個梁單元的情況下，需要對每個梁單元分別指定不同的section，如果只定義整個幾何梁的首端和末端，可能會使得實際的梁截面是“鋸齒形”，如下圖所示：
下載地址：使用ABAQUS 生成纖維梁截面
展開 
ABAQUS中圓形截面網(wǎng)格劃分小技巧
在ABAQUS中，網(wǎng)格劃分的質(zhì)量往往代表著計算結(jié)果的精度。但在很多情況下，我們常常會遇到不規(guī)則截面，這些截面在劃分網(wǎng)格時，通常需要提前做一些處理，才能劃分出合適的網(wǎng)格。如果遇到圓形截面，那該怎么劃分呢？
作者近期在做模擬時，遇到這樣一個情況：一塊鋼板上有三個圓形孔，該鋼板應該怎么劃分網(wǎng)格呢？
（1）在圓形截面周圍，使用草圖繪制一個正方形（正方形尺寸大于圓形截面尺寸即可）
（2）在正方形對角線位置進行劃分，便于后期的切割。
（3）使用“拆分幾何元素”功能中的“三點劃分”功能，將正方形截面內(nèi)部區(qū)域進行切割，正好切割成四部分。（從網(wǎng)格劃分結(jié)果上看，劃分是正確的。）
該方法比較簡單，不一定是正確的，還是希望能夠?qū)Υ蠹矣兴鶐椭? 歡迎關(guān)注公眾號“土木愛研小站”并加入學術(shù)交流群
您的每一個贊和關(guān)注都是我前進的動力！！！
展開 《基于 ABAQUS 的大跨距桁架不同截面模態(tài)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化》
實心橫截面各階模態(tài)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(tài)分析
通過 ABAQUS 模態(tài)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(tài)中， 橫梁在兩邊發(fā)生變形；3 階模態(tài)中，橫梁呈現(xiàn)壓 縮現(xiàn)象，梁體發(fā)生褶皺甚至破裂；4 階模態(tài)中， 梁體不僅在中間發(fā)生變形，還呈現(xiàn)壓縮狀態(tài)。5階和 6 階模態(tài)中，梁體均發(fā)生壓縮變形，5 階模 態(tài)圖中梁體左側(cè)產(chǎn)生變形，右側(cè)壓縮；6 階模態(tài) 圖中的梁體兩側(cè)發(fā)生變形，中間壓縮狀態(tài)。雖然 其振型頻率較低，但其梁體易發(fā)生破裂，穩(wěn)定性 及剛度較低，故不宜選用。表 4 為空心橫截面各 階模態(tài)振動頻率。
3.3 工字型橫截面模態(tài)分析
如圖 6 所示，在 2 階模態(tài)中，工字型橫截面 梁體在兩端處產(chǎn)生變形，變形程度不大；在 3 階模態(tài)中，工字型橫截面梁體在中間和兩端產(chǎn)生較 為劇烈的變形；在 4 階模態(tài)中，工字型橫截面梁 體產(chǎn)生 S 型變形，變形程度更為劇烈；在 5 階模態(tài)， 工字型橫截面梁體產(chǎn)生劇烈的壓縮變形；在 6 階 模態(tài)中，工字型橫截面梁體產(chǎn)生嚴重的變形扭曲。
工字型橫截面各階模態(tài)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(chǎn)生扭曲變形。
4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
從上述 3 種截面模態(tài)分析中可以看出，在 5 階模態(tài)和 6 階模態(tài)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(wěn)定性比工字 型截面梁體更好，但其用材較多，考慮到企業(yè)經(jīng) 濟效益，將截面形狀優(yōu)化為在工字型截面兩側(cè)加 肋板，如圖 7 所示。并對其進行模態(tài)分析。將三 維模型導入 ABAQUS，網(wǎng)格化后進行分析，如圖 8 所示。
展開 abaqus系列技巧13：什么是截面？
這個問題，主要針對剛接觸abaqus的人來說。里面有些概念可能不太嚴謹，因為解釋太多了，容易看不明白，當了解比較深的時候，自然知道哪里不嚴謹了。
所謂截面，其實大多數(shù)軟件都有類似的功能，但是像abaqus這么做的，真沒多少，同樣的例子還包含abaqus的裝配模塊。這里不講它，只說截面
截面在材料模塊中，如下圖所示。
如何理解呢？以下圖為例，簡單說明：
對于梁來說，我們可以直接用線單元來表示，那么截面顧名思義，可以定義為截面信息，毫無疑問
對于殼來說，我們可以直接用面單元來表示，那么截面顧名思義，可以定義為厚度信息，毫無疑問
對于實體來說，我們定義截面信息就沒有任何意義了。因為實體沒有截面的信息，為什么還要我們定義呢？
這個就是軟件邏輯設計的問題。軟件設計的邏輯就是“材料→截面→模型”，而不是“材料→模型”&“截面→模型”。所以，截面這一步必不可少，當是實體的時候，你需要設置它，但是不要關(guān)注它，因為沒有意義（針對通常的靜力學分析）。
對于某些特殊分析中，才會用到下面的內(nèi)容。
想獲得幻想飛翔最新CAE技術(shù)文章，請關(guān)注幻想飛翔公眾賬號：幻想飛翔CAE。
想獲得幻想飛翔最新CAE技術(shù)文章，請關(guān)注幻想飛翔公眾賬號：幻想飛翔CAE。
也歡迎加入abaqus交流群516073058進行討論研究
展開 abaqus變截面H型鋼怎么建模
有沒有大佬可以提供一個連續(xù)變截面H型鋼或者變截面梁之類的建模視頻？謝謝
基于ABAQUS平臺的截面特性計算PYTHON腳本 ￥20
在構(gòu)件計算過程中，不可避免需要計算截面特性，常見的特性值計算可采用CAD/MIDAS/ANSYS等軟件計算。但有時我們需計算一些不常見的截面特性值，如截面不對稱系數(shù)，這就帶來一些困難，因為常見方法的計算結(jié)果中并未給出這些值。對于常見的形狀規(guī)則的截面，我們可以根據(jù)公式進行手算積分計算，但對于形狀較為復雜的截面，我們難以手算。此時，采用數(shù)值計算方法顯得非常重要。常見的方法為：將截面離散為若干單元，將理論積分公式離散為各單元數(shù)值之和，如碩士階段學過的條帶法。
帖子內(nèi)容是基于ABAQUS平臺編寫PYTHON腳本，以計算所需的截面特性值。
具體思路如下：
（1）將繪制的截面形狀以IGS格式（也可以是其他能導入ABAQUS的格式）導入ABAQUS中；
（2）以導入的截面形狀為草圖，在PART中建立殼部件；
（3）裝配并劃分網(wǎng)格，以離散截面為若干三角形單元（劃分三角形單元的目的是適應復雜截面的網(wǎng)格劃分）；
（4）讀取部件單元節(jié)點坐標；
（5）調(diào)用截面特性計算函數(shù)，以計算形心坐標；
（6）根據(jù)所計算的形心坐標移動部件，使得坐標原點位于截面幾何形心；
（6）調(diào)用截面特性計算函數(shù)，以計算所需截面特性。
程序?qū)崿F(xiàn)及各步驟解釋如下圖所示。
完整代碼如下：
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例3---矩形截面簡支梁的彈塑性分析--第2篇
（2）在查看米塞斯應力時，ANSYS中最大的米塞斯應力值大于設置的屈服強度值，而在ABAQUS中最大的米塞斯應力值剛好等于設置屈服強度值，這說明二者在危險點所采用應力準則可能是不一樣的，就是說，ANSYS是否是用危險點的最大正應力在與屈服應力比較，而ABAQUS則是用危險點的米塞斯應力與屈服應力在比較。
從這個實例看出，ANSYS在材料非線性求解算法方面確實沒有ABAQUS算法好，當然，有可能是本人（宋老師學生）水平有限，并沒有在ANSYS中找到合適的方法來求解收斂，這里歡迎各位CAE朋友多多指教，謝謝！
來源：宋博士的博客，版權(quán)歸作者所有。
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例3---矩形截面簡支梁的彈塑性分析--第1篇
【問題】
一跨度為2米，高0.2米的矩形截面梁，在上面受到8MPa的豎直向下的均布載荷。梁的左下端是固定鉸支座，右下端是滾動支座。材料為理想的彈塑性材料，彈性模量是200GPa，泊松比為0.3，屈服應力是380MPa。現(xiàn)在要求對該梁做靜力學分析，以考察加力后梁上的應力分布，以及塑性應變。
【問題分析】
1. 這是一個材料非線性問題，材料是理想的彈塑性。這意味著它在開始是線彈性，當越過屈服點后，應力就保持不變，而只是變形持續(xù)增加。
2. 從題目來看，該問題可以用一個平面應力問題來考慮。這就是說，忽略梁的厚度方向的應力。
3. 本篇是第1篇，使用ABAQUS求解。
------------------------------------------------------------------------
【方法1. 使用ABAQUS進行分析】
1. 創(chuàng)建部件
二維平面應力問題，所以生成一個二維平面的部件。
繪制一個矩形（2*0.2）如下圖
2. 定義材料屬性，截面性質(zhì)
首先定義彈性屬性
再定義塑性部分，當塑性應變是0時，其屈服應力是380Mpa
此時材料成為彈塑性材料
然后定義截面屬性
這意味著它是均質(zhì)的實體截面。
最后將該截面屬性指定到部件。
3. 生成裝配體
唯一的部件，根據(jù)它生成裝配體。
4. 創(chuàng)建分析步
創(chuàng)建一個靜力學分析步。
5. 定義載荷和邊界條件
在初始載荷步中定義兩個邊界條件
（1）左下角點----固定鉸支座
（2）右下角點----滾動支座
在通用靜力學分析步中定義分布載荷
最后結(jié)果如下圖
6. 劃分網(wǎng)格
使用CPS4R平面應力單元
指定單元尺寸為0.05m
最后劃分網(wǎng)格如下
7.
展開 
ABAQUS梁單元的應用
當橫截面的尺寸小于結(jié)構(gòu)典型軸向尺度的1/10時，應用梁理論能夠產(chǎn)生可接受的結(jié)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(zhì)，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(wǎng)格，由數(shù)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(jù)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(zhì)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(shù)目及分布位置詳見《ABAQUS分析用戶手冊》第15.3.9節(jié)。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(zhì)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(zhì)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(jié)點到下一個節(jié)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與ABAQUS關(guān)于梁單元后處理的計算與理論值比較（糾錯）- CAE夢想很偉大
ANSYS與ABAQUS關(guān)于梁單元后處理的計算與理論值比較（推薦）- CAE夢想很偉大
本文原創(chuàng)，若是轉(zhuǎn)載，請注明出處和筆名CAE-夢想很偉大。
感謝abaqus襄陽對于本文中錯誤Mises應力的問題的糾正。
本文目的
本文以工程項目中出現(xiàn)的評估問題為原型，以懸臂梁為例，對abaqus的mises應力在評估梁單元的如何獲得正確性進行說明。以理論計算為主，聯(lián)合ansys 和ansys workbench的計算結(jié)果，縱向評估正確的abaqus查看梁單元的正確用法beam-stress。
雖然本文可能小題大做，但是對于新手和一般不了解beam-mises的工程師，都希望引起足夠的重視。若是有任何異議，請大家留言，也歡迎大家留言討論。
具體內(nèi)容如下
以10×10mm矩形截面，長度100mm的矩形管為例進行說明。
載荷：軸向載荷為10000N，彎矩為100N.m。通過理論計算
理論計算結(jié)果
軸向正應力為 ，
彎曲最大應力為
疊加組合應力
最大組合應力100+60=160
最小組合應力100-60=40
下面對比有限元計算結(jié)果與理論值比對，如表格所示
可以知道ANSYS、WB、ABAQUS顯示結(jié)果均與理論值一致。但是需要注意的是，ABAQUS需要修改截面顯示設置，需要考慮TOP和BOTTOM同時顯示數(shù)據(jù)，才能獲得正確的MISES結(jié)果。
ABAQUS的Mises不同截面激活設置顯示形式的比較如圖4所示。
展開 有限元理論基礎及Abaqus內(nèi)部實現(xiàn)方式研究系列12： 幾何梁單元的剛度矩陣 ￥1
我們關(guān)注CAE中的結(jié)構(gòu)有限元，所以主要選擇了商用結(jié)構(gòu)有限元軟件中文檔相對較完備的Abaqus來研究內(nèi)部實現(xiàn)方式，同時對某些問題也會涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數(shù)學上其實并不嚴謹，同時由于水平有限可能有許多的理論錯誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機會。
iSolver介紹：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12884
==第12篇：幾何梁單元的剛度矩陣的研究==
一般商用軟件的梁都有兩類：
（1） 一類是已知截面屬性參數(shù)的梁，即General梁（也叫參數(shù)梁），在Abaqus中創(chuàng)建梁時選擇General就是General梁。
（2） 另一類是已知截面形狀類型和幾何尺寸的梁，即Geometry梁（也叫幾何梁），在Abaqus創(chuàng)建梁截面時選擇除General外的其它選項都是Geometry梁。
實際的梁都是有截面形狀的，也就是幾何Geometry梁，商用軟件分析時都采用兩步走的形式：
（1） 第一步：通過這些截面形狀類型和參數(shù)得到構(gòu)建梁單元所需的基本截面屬性參數(shù)，譬如矩形面積=長*寬等。
（2） 第二步：利用上面得到的截面屬性參數(shù)組成梁單元的剛度矩陣。
梁相對殼來說，商業(yè)軟件的修正方式相對較少，如果自己編程序，采用這些修正方式可以得到和商業(yè)軟件完全一致的梁單元剛度矩陣，如果剛度矩陣完全一致，那么對任何的梁的算例都可以得到和商業(yè)軟件完全一致的結(jié)果了。在本系列第六篇我們討論了General梁單元的剛度矩陣的基本理論和Abaqus的修正方式，Geometry梁的計算方法只是比第一類梁多了一步怎么從截面幾何參數(shù)得到截面屬性參數(shù)，當然針對不同形狀類型，Abaqus計算截面屬性參數(shù)時也做了許多的修正，本篇中將進行討論。
展開 材料力學-梁撓度驗證-自做
發(fā)生明顯塑性變形的位移圖見下：
（三）懸臂梁續(xù)-均布載荷
加線載荷（Line Load）如下：載荷因子q=0.1
材料力學公式：右端部最大撓度V==7.57875mm
ABAQUS模擬值見上圖：V=7.582mm
（四）簡支梁中間受集中力F作用最大撓度
材料力學計算公式：V==1.26375mm（F=100N，作用于梁中間截面處）
ABAQUS模擬：V=1.264mm，差值：，仿真模擬與理論計算完全吻合。
載荷邊界條件加載方式見上圖，BC-1表示左端固定鉸支座，BC-2表示右端可動鉸支座，可沿X軸線移動。
總結(jié)：以上都只是提供一個簡單的模擬仿真方法，與理論計算進行比對，工程實際中的問題往往比這個難多了，但這里提供了大致的思路和方法，對以后的工程實際模擬會起到很大的幫助作用，所以寫了下來。
（五）梁材料方向確定
對于T形截面、矩形截面等，怎么知道材料是怎么放置的呢？
答：這便是ABAQUS里面指派材料方向的問題。以T形截面為例，凡是ABAQUS里面的截面（Profile）都有默認的兩個方向，建立截面的時候可以看到，這兩個方向是中性軸的方向，這是軟件默認的。現(xiàn)在材料方向有了，還需要建立一個與材料方向匹配的局部坐標系，方便后面載荷確定方向。局部坐標系建立，這里需要說明下：首先，在 “屬性”模塊建立基準坐標系，然后把材料方向先賦給梁模型，下面會出現(xiàn)坐標選擇，選擇剛才建立的坐標系，材料1的方向就是基準坐標系X方向，2的方向為Y向（自做模擬已驗證），建立局部坐標系的時候也盡量選好方向。后面載荷建立的時候，坐標系選擇剛才建立的局部坐標系即可，方向以局部坐標系方向為參考。
展開 