abaqus梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)澐?/h1> 關(guān)注 創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-02-27
abaqus梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)澐值囊曨l教程
abaqus實(shí)體-梁單元，實(shí)體-實(shí)體單元，梁-梁單元鉸接設(shè)置
使用多點(diǎn)約束MPC，實(shí)現(xiàn)實(shí)體-梁?jiǎn)卧?/em>，實(shí)體-實(shí)體單元，梁-梁?jiǎn)卧?/em>鉸接如何設(shè)置，實(shí)體單元梁彎矩曲線怎么提取？
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ABAQUS初級(jí)案例——實(shí)體單元、殼單元、梁單元建模方法詳解
本課程通過(guò)簡(jiǎn)支工字形鋼梁詳細(xì)講解了ABAQUS中實(shí)體單元模型、殼單元模型、梁?jiǎn)卧?/em>模型的建立方法，對(duì)比了不同單元建模的操作方法及不同模型的計(jì)算速度與計(jì)算結(jié)果。 圖1.實(shí)體單元模型 圖2.殼單元模型 圖3.梁?jiǎn)卧?/em>模型 購(gòu)買課程后請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)獲取最新課程咨詢及免費(fèi)答疑，同時(shí)下載相關(guān)附件以供練習(xí)。
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abaqus梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)澐值膶?shí)例教程
使用多點(diǎn)約束MPC，實(shí)現(xiàn)實(shí)體-梁?jiǎn)卧?/em>，實(shí)體-實(shí)體單元，梁-梁?jiǎn)卧?/em>鉸接如何設(shè)置，實(shí)體單元梁彎矩曲線怎么提取？可下載附件，也可觀看視頻。
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abaqus實(shí)體-梁?jiǎn)卧?/em>，實(shí)體-實(shí)體單元，梁-梁?jiǎn)卧?/em>鉸接設(shè)置.rar
變截面梁?jiǎn)卧?/em>在工程設(shè)計(jì)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(jiàn)。
在通用有限元abaqus中，實(shí)際上是存在變截面梁?jiǎn)卧?/em>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?jiǎn)卧?/em>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(zhǎng)度變化為Tapered，接著指定start 端和 end 端的profile，并輸入相應(yīng)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(jí)，也可參考幫助文檔的公式進(jìn)行具體計(jì)算，如果需要輸出梁截面的應(yīng)力，則還需要定義output points坐標(biāo)作為應(yīng)力輸出的位置）
其他按照普通梁?jiǎn)卧?/em>的方式進(jìn)行定義即可，以上就是定義變截面梁?jiǎn)卧?/em>的具體步驟，使用變截面梁?jiǎn)卧?/em>需要注意以下幾點(diǎn)：
（a）即使是變截面梁?jiǎn)卧?/em>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(huì)報(bào)錯(cuò)表明截面相差太大。
（b）變截面梁?jiǎn)卧?/em>截面剛度積分只能基于變形前積分。
（c）對(duì)于一個(gè)幾何梁被劃分為多個(gè)梁?jiǎn)卧?/em>的情況下，需要對(duì)每個(gè)梁?jiǎn)卧?/em>分別指定不同的section，如果只定義整個(gè)幾何梁的首端和末端，可能會(huì)使得實(shí)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(kāi) 本文通過(guò)abaqus顯示動(dòng)力學(xué)的方法對(duì)BCC結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓縮仿真模擬，同時(shí)為減小計(jì)算量，采用梁?jiǎn)卧?/em>模擬點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，壓頭設(shè)置為剛性面，添加質(zhì)量縮放，加快運(yùn)算速度，為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點(diǎn)陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實(shí)體，然后對(duì)實(shí)體進(jìn)行處理，得到點(diǎn)陣單胞點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。
b.建立單胞BCC梁?jiǎn)卧?/em>點(diǎn)陣模型,然后進(jìn)行刪除面的操作，得到單胞BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，接下來(lái)進(jìn)行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點(diǎn)陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設(shè)置參考點(diǎn)，模擬萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)壓頭，剛性單元不參與計(jì)算，不影響計(jì)算結(jié)果，加快運(yùn)算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗(yàn)進(jìn)行裝配，從上到下依次為壓板-點(diǎn)陣-壓板。
3.設(shè)置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應(yīng)力應(yīng)變值見(jiàn)下表所示。
設(shè)置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm
指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設(shè)置。
4.設(shè)置分析步Dynamic,Explicit，時(shí)間設(shè)置為5s，以每秒1mm的速度進(jìn)行壓縮模擬，開(kāi)啟質(zhì)量縮放為1e-5，歷程輸出勾選位移和力，以便輸出力-位移曲線，然后計(jì)算相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
5.設(shè)置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數(shù)為0.3，設(shè)置通用接觸。
以下部分為付費(fèi)部分
展開(kāi) 如果是線性問(wèn)題，那么Nastran和Abaqus的精度誤差主要體現(xiàn)在單元算法、邊界處理、MPC約束關(guān)系等，在2017年第二篇：S4殼單元質(zhì)量矩陣研究文章中我們就曾經(jīng)分析過(guò)Abaqus的S4殼單元和Nastran的Quad4殼單元質(zhì)量矩陣的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式和差異，在這里主要研究Abaqus、iSolver與Nastran梁?jiǎn)卧?/em>差異，由于這三款軟件的梁?jiǎn)卧?/em>的差異較多，我們分幾篇文章來(lái)說(shuō)明，本篇是Abaqus、iSolver和Nastran梁差異（2）-梁截面方向。
2.1 梁截面方向
有限元是求受力情況下的位移等變形情況，也就是位移等未知量和外力存在一定關(guān)系。對(duì)于一根三維實(shí)體梁，梁實(shí)際受到的外力是三維全局空間的，如果直接用全局坐標(biāo)系下三維的力來(lái)求梁的受力分析，那么就需要對(duì)梁劃分為三維的體單元求解，網(wǎng)格數(shù)目和計(jì)算效率比較差，一種簡(jiǎn)單方法是對(duì)那些細(xì)長(zhǎng)的梁（Abaqus認(rèn)為是細(xì)長(zhǎng)比>8），此時(shí)可以用簡(jiǎn)單的等效為線單元的形式來(lái)表達(dá)位移和外力的關(guān)系，這樣只要用一個(gè)線單元就可以表示這個(gè)三維實(shí)體梁了，大大簡(jiǎn)化了求解矩陣。
實(shí)際的加載是多個(gè)力的組合，譬如下方采用手輪加載的力、彎矩和扭矩外載荷
但梁的有限元中可以把這個(gè)線單元受力關(guān)系分為：
（1） 軸向拉伸力
（2） 軸向扭轉(zhuǎn)
（3） 橫向彎曲力，可以加力載荷或者彎矩
三部分，此時(shí)每部分都有簡(jiǎn)單的位移和外力的公式，也就是存在一個(gè)局部坐標(biāo)系，簡(jiǎn)化梁理論總是先求出梁?jiǎn)卧?/em>局部坐標(biāo)系的剛度和質(zhì)量陣，然后再用三維變換直接轉(zhuǎn)到全局坐標(biāo)系下。
對(duì)（1）（2）軸向的受力，沿梁的軸向方向，而對(duì)（3）彎曲力，沿截面方向。
展開(kāi) 今天我們介紹一下梁?jiǎn)卧?/em>的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)：
首先，對(duì)于長(zhǎng)度方向大于截面尺寸10倍以上的結(jié)構(gòu)，通過(guò)用梁?jiǎn)卧?/em>簡(jiǎn)化，可以有效縮減模型規(guī)模，提高計(jì)算效率。因此，梁?jiǎn)卧?/em>適用范圍很廣，是常用的結(jié)構(gòu)單元之一。
以下是梁?jiǎn)卧?/em>的命名規(guī)律：
由于空間梁?jiǎn)卧?/em>除了拉壓、彎曲自由度外，還具有扭轉(zhuǎn)（翹曲）自由度，所以一般相同邊界載荷條件下，平面梁?jiǎn)卧?/em>與空間梁?jiǎn)卧?/em>計(jì)算結(jié)果會(huì)有一些差異，因此，在選擇梁?jiǎn)卧?/em>時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況選擇。
梁?jiǎn)卧?/em>按節(jié)點(diǎn)數(shù)量分為兩類：2節(jié)點(diǎn)梁?jiǎn)卧?/em>、3節(jié)點(diǎn)梁?jiǎn)卧?/em>
具有不同積分點(diǎn)的梁?jiǎn)卧?/em>分類如下：對(duì)于單個(gè)單元來(lái)說(shuō)，積分點(diǎn)數(shù)量越多，單個(gè)單元具有更好的柔度，越適合模擬大彎曲變形的結(jié)構(gòu)，如海底光纜。
本文以工字梁作為建模單元：在定義工字梁截面屬性時(shí)，I 的作用如下：定義單元橫截面軸在截面內(nèi)與截面底部的距離。
I=0.2
I=0.6
以下為部分工字梁?jiǎn)卧?/em>輸出結(jié)果：Abaqus梁?jiǎn)卧?/em>計(jì)算結(jié)果具有豐富的計(jì)算結(jié)果（幾十種結(jié)果類型），能夠滿足科研、常規(guī)工程的計(jì)算需求。
展開(kāi) 
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abaqus梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)澐值淖钚聝?nèi)容
本文通過(guò)abaqus顯示動(dòng)力學(xué)的方法對(duì)BCC結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓縮仿真模擬，同時(shí)為減小計(jì)算量，采用梁?jiǎn)卧M點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，壓頭設(shè)置為剛性面，添加質(zhì)量縮放，加快運(yùn)算速度，為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點(diǎn)陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實(shí)體，然后對(duì)實(shí)體進(jìn)行處理，得到點(diǎn)陣單胞點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。
b.建立單胞BCC梁?jiǎn)卧c(diǎn)陣模型,然后進(jìn)行刪除面的操作，得到單胞
鋼纖維混凝土（SFRC）彌補(bǔ)了素混凝土抗裂性的不足，為建立鋼纖維混凝土的力學(xué)本構(gòu)模型，本案例通過(guò)CAD隨機(jī)纖維3D插件建立隨機(jī)分布的纖維線模型，并將模型導(dǎo)入ABAQUS內(nèi)，通過(guò)梁?jiǎn)卧w維模型，研究細(xì)觀纖維混凝土梁在三點(diǎn)彎曲下的破壞特征及荷載位移曲線。
在AutoCAD軟件內(nèi)，采用CAD隨機(jī)纖維3D V1.0插件建立隨機(jī)分布的線纖維三維模型
在ABAQUS中，對(duì)結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件進(jìn)行受力分析除了分析應(yīng)力云圖之外，通常還需要對(duì)部件的軸力、剪力或彎矩的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析。本帖基于以下的實(shí)體solid、殼shell、梁/beam（truss）模型，分別提取這三類模型的軸力、剪力、彎矩，并與理論計(jì)算相結(jié)合，驗(yàn)證提取結(jié)果的準(zhǔn)確性，并解釋相應(yīng)有限元的計(jì)算原理。
計(jì)算模型
梁?jiǎn)卧?jì)算結(jié)果
實(shí)體單元計(jì)算結(jié)果
（原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載請(qǐng)說(shuō)明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論
請(qǐng)問(wèn)一下各位大佬，有沒(méi)有會(huì)做梁?jiǎn)卧辰Y(jié)滑移的，，請(qǐng)教一下
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1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論
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1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論
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1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論
來(lái)源：仿真學(xué)習(xí)與應(yīng)用
螺栓連接是結(jié)構(gòu)連接的一種主要方式，在CAE分析中經(jīng)常遇到，針對(duì)不同的情況，通常我們會(huì)采取不同的方法來(lái)處理。螺栓的模擬在Abaqus也有幾種不同的處理方式。
（1）建立三維實(shí)體的螺栓模型，包括螺紋結(jié)構(gòu)；
（2）建立三維實(shí)體的螺栓模型，忽略螺紋結(jié)構(gòu)；
（3）建立三維實(shí)體的螺栓模型，由Abaqus自帶的螺紋接觸定義方式設(shè)置螺紋接觸；
（4）利用梁?jiǎn)卧蛘邨U單元模擬螺栓
來(lái)源：力學(xué)與Abaqus仿真
對(duì)于大多數(shù)Abaqus用戶，在選擇單元類型時(shí)都會(huì)有這樣的困惑，可選的單元類型很多，還有減縮積分、完全積分、線性單元、二次單元、非協(xié)調(diào)單元、雜交單元、沙漏控制等眾多選擇（圖1），在實(shí)際有限元分析時(shí)，究竟應(yīng)該如何選擇合適的單元類型。從今天開(kāi)始，陸續(xù)介紹單元類型的選取原則，供大家參考。
圖1 單元類型選擇對(duì)話框
選擇三維實(shí)體單元類型時(shí)應(yīng)遵循以下原則：
