abaqus混凝土設(shè)置的案例
ABAQUS網(wǎng)格大小對混凝土本構(gòu)模型影響的案例分析 附Abaqus混凝土材料模型解讀與參數(shù)設(shè)置 V2
不知道大家在做混凝土的有限元模擬時有沒有想過一個問題，我們輸入的混凝土本構(gòu)和模型表現(xiàn)出來的本構(gòu)是一樣的嗎？網(wǎng)格大小又對模型表現(xiàn)出來的本構(gòu)有怎樣的影響呢？
本文就以ABAQUS模擬棱柱體混凝土試塊為例，混凝土強度等級為C110，棱柱體尺寸為100mm*100mm*300mm。（就是我們平常做高強混凝土軸心抗壓強度試塊的尺寸）
模擬數(shù)據(jù)
本文采用受壓本構(gòu)數(shù)據(jù)如下：
本文采用受拉本構(gòu)數(shù)據(jù)如下：
模擬時網(wǎng)格分別設(shè)為10mm、30mm、50mm和90mm。
加載方式采用在參考點處施加位移的方式，設(shè)置參考點與棱柱體頂面耦合。
邊界條件設(shè)置為與實際試塊加載的約束條件相同。
模擬結(jié)果
模擬得到的力和位移數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，可以得到應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系曲線，如下圖。
從模擬結(jié)果來看，網(wǎng)格大小確實對混凝土本構(gòu)有影響。
1，整體趨勢來看，網(wǎng)格越小，混凝土模型表現(xiàn)出的抗壓強度越大，峰值應(yīng)變越小，達到峰值后承載力下降越快，相當于混凝土越脆。
2，網(wǎng)格10mm和網(wǎng)格30mm的本構(gòu)基本完全相同，但10mm網(wǎng)格的計算時間是30mm的8倍。因此采用10mm的網(wǎng)格不太經(jīng)濟。
3，網(wǎng)格10mm和網(wǎng)格30mm的本構(gòu)峰值強度比原始本構(gòu)下降6.6%，網(wǎng)格50mm的下降了10.5%，網(wǎng)格90mm的下降了11.7%。下降幅度倒是差別不大。
所以網(wǎng)格的大小確實會影響模型的響應(yīng)，導(dǎo)致其表現(xiàn)出的本構(gòu)與實際不同。
下載地址：Abaqus混凝土材料模型解讀與參數(shù)設(shè)置 V2
展開 Abaqus纖維混凝土3D 泡沫混凝土 三維隨機幾何 三維混凝土細觀 多面體骨料建模
模型實例
以下是Abaqus內(nèi)纖維混凝土的模型，纖維是采用三維圓柱體模擬的，混凝土內(nèi)的骨料采用的是實體的球體。纖維及骨料均可設(shè)置不同的尺寸，并且各類型的數(shù)目不受限制，即可設(shè)置多種纖維及球體骨料大小。
研究進展
在Abaqus內(nèi)建立混凝土細觀模型，如鋼纖維混凝土、不干涉球體骨料、多面體骨料模型等，是進行混凝土性能研究的主流方法之一。而在進行Abaqus混凝土細觀模擬時，隨機骨料及隨機纖維等幾何模型的構(gòu)件是主要的難點所在。
為了在Abaqus內(nèi)建立混凝土模型，有學者采用Abaqus命令的方式，但這需要有一定的程序設(shè)計基礎(chǔ)，并且需要反復(fù)改參、調(diào)試，極為不便。也有采用Abaqus混凝土建模插件實現(xiàn)的方式，這極大的節(jié)省了模型建立的耗時，如Abaqus混凝土多邊形或Abaqus混凝土三維球體骨料插件等，但其實現(xiàn)的模型較為簡單，幾何模型單一。
建模方案
這里介紹一種通過AutoCAD軟件建立纖維混凝土三維模型后導(dǎo)入到Abaqus內(nèi)的方式。可實現(xiàn)多種混凝土模型的快速構(gòu)建。CAD導(dǎo)入Abaqus的方法簡單，將CAD文件輸出為.sat格式，然后在Abaqus內(nèi)選擇導(dǎo)入部件，選擇對應(yīng)的.sat文件即可。
下面是通過該方法建立的Abaqus隨機幾何模型。
插件介紹
本插件可以生成多種形式的隨機三維幾何，用于Abaqus混凝土模型的建立，也可用于再生骨料混凝土、泡沫混凝土、加氣混凝土等方面。理論上講，只要幾何存在相似性，可進行模型簡化的，均可采用這種方式進行建模。
插件的詳細介紹及下載見下方鏈接：
CAD隨機幾何3D插件
展開 ABAQUS分析參數(shù)設(shè)置對混凝土結(jié)構(gòu)分析結(jié)果的影響
采用一維梁單元模擬混凝土梁壓彎試驗，因為受拉去混凝土材料手拉開裂容易產(chǎn)生模型節(jié)點分析受力不平衡導(dǎo)致分析終止。針對混凝土材料特性，如果在默認設(shè)置的基礎(chǔ)上略微調(diào)整分析設(shè)置參數(shù)，可能會明顯提高計算收斂性，達到預(yù)期目標。下圖是混凝土梁分析參數(shù)調(diào)整的情況，和對分析結(jié)果的影響，希望能拋磚引玉。
調(diào)整前
*Boundary,amplitude=Cyclic
Load, 1, 1, -2000.
*Output, field
*Node Output
U,
調(diào)整后
*Boundary,amplitude=Cyclic
Load, 1, 1, -2000.
*Controls, ANALYSIS=DISCONTINUOUS
*Controls, reset
*Controls, parameters=line search
5, , , , 0.15
*Controls, parameters=field, field=displacement
0.05, 0.05
*Output, field
*Node Output
U,
調(diào)整參數(shù)含義：
①最大線性搜索步數(shù)設(shè)為5（即使用擬牛頓法）；
②線性搜索修正系數(shù)設(shè)為0.15；
③不平衡力與當前平衡力范數(shù)容許比調(diào)整為0.05；
④最大修正值與對應(yīng)的增量值的容許比值調(diào)整為0.05；
結(jié)論：調(diào)整分析設(shè)置參數(shù)后模擬的終止加載力明顯增大。調(diào)整之前提前結(jié)束加載是因為節(jié)點不平衡力超出容許值引起的。但對于混凝土材料來講，應(yīng)變積累導(dǎo)致突然的允許應(yīng)力下降，極易引起節(jié)點不平衡力增加，導(dǎo)致分析進程結(jié)束。如果在允許范圍內(nèi)提高節(jié)點不平衡力容許范圍，則可以明顯增加加載幅度，達到預(yù)定分析目標。
展開 ABAQUS混凝土損傷塑性模型-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中C50混凝土-彈模34400Mpa-損傷因子計算及EXCEL
這是我自己計算的2010規(guī)范中ABAQUS混凝土損傷塑性模型-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中C50混凝土-彈模34400Mpa-損傷因子計算及EXCEL
首先用自己的數(shù)據(jù)計算2010規(guī)范中規(guī)定的混凝土本構(gòu)關(guān)系
然后借助文件夾中02版規(guī)范的方法，計算損傷因子。
以后還會有詳細計算方法，此數(shù)據(jù)僅供參考。
2010規(guī)范用C50混凝土損傷塑性本構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)-彈模34400MPa-帶損傷因子-自己數(shù)據(jù)計算得出.rar
【JY】JYCDP插件：ABAQUS混凝土CDP模型插件分享 | 混凝土損傷塑性模型 ￥59.9
【文前說明】
本插件已更新，可支持Abaqus任何版，本包括 <s Abaqus Abaqus2020及以上，敬請使用。
本插件已根據(jù)常見用戶常見問題，進行了改進 V2.0 版本，歡迎使用。
Abaqus推薦版本：6.12、6.13、6.14、2016。
(推薦6.14、2016版本，仍保留固流分析耦合模塊，后版本取消該模塊)，
文后附 6.14-4 軟件下載鏈接及子程序相關(guān)下載，
【簡介】
為簡便鋼筋混凝土構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)的本構(gòu)模型設(shè)置，本期給大家推薦一款Abaqus混凝土CDP模型插件，供大家應(yīng)用參考。這個插件無需繁瑣的Excel操作，僅需選擇混凝土等級即可在Abaqus前處理界面一鍵生成混凝土CDP本構(gòu)曲線，且可任意調(diào)整本構(gòu)曲線長度，并可對極限強度進行修正，且適用于不同的力、位移單位，可用于各類混凝土構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的精細化分析。
對于鋼筋混凝土構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)而言，正確合理的本構(gòu)模型是對構(gòu)件或結(jié)構(gòu)進行非線性分析的關(guān)鍵。ABAQUS提供三種混凝土本構(gòu)關(guān)系模型，分別為脆性開裂模型、彌散開裂模型及損傷塑性模型，其中，混凝土損傷塑性 (Concrete Damaged Plasticity，CDP)模型是通過將各向同性下?lián)p傷彈性與拉伸和壓縮塑性相結(jié)合的方式來對混凝土的非彈性行為進行描述的，適用于Standard和Explicit兩大求解模塊，可用于模擬混凝土在任意荷載作用下的受力情況，同時考慮了由于拉、壓塑性應(yīng)變導(dǎo)致的彈性剛度的退化以及循環(huán)荷載作用下剛度的恢復(fù)，具有較好的收斂性。
展開 ABAQUS混凝土損傷塑性模型損傷因子對本構(gòu)關(guān)系影響 附c40~c45混凝土損傷因子ABAQUS輸入
模擬云圖結(jié)果如下：
混凝土棱柱體模擬結(jié)果的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如下：
從圖中我們可以看出：
1，在單調(diào)荷載下，設(shè)置損傷因子后混凝土峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變比無損傷因子的要低，但差別只有3%左右，可以忽略不計。
2，循環(huán)荷載設(shè)置為3圈，綠色曲線為無損傷因子的，藍色曲線為有損傷因子的。可以看到第一圈上升段兩曲線重合，峰值應(yīng)力相同，因為此時混凝土還沒有損傷。第一圈卸荷時，無損傷因子的曲線峰值應(yīng)變更大。第二圈和第三圈的兩曲線混凝土峰值應(yīng)力均大大降低。但無損傷因子的混凝土峰值應(yīng)力和退化后的彈性模量比有損傷因子的要大。
因此，損傷因子在單調(diào)荷載下設(shè)置與否差別不大，但非常影響循環(huán)荷載下的混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，損傷因子會降低循環(huán)荷載下?lián)p傷后的混凝土強度和剛度。
此外
損傷因子是可以通過計算確定的，計算方法有多種，文獻【1】中給出的下圖計算方法是其中的一種。
下載地址：c40~c45混凝土損傷因子ABAQUS輸入
展開 基于abaqus的大跨度鋼管混凝土柱-預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土格梁pushover分析 ￥100
想用abaqus做pushover的同學們注意啦，該帖子不容錯過，雖然有點貴但是都是干貨，絕對不虧，另外后續(xù)還會推出該新型結(jié)構(gòu)的時程分析以及節(jié)點滯回分析，敬請關(guān)注。介紹如下：基于實際工程建立了新型結(jié)構(gòu)的單跨兩層有限元模型，對其進行pushover分析，采用倒三角荷載進行加載，采用弧長法進行計算，以基底剪力-頂點位移曲線下降到峰值承載力85%作為pushover分析結(jié)束標志。然后在后處理中采用pushover小軟件得到能力譜曲線和需求譜曲線，然后利用軟件求得兩條曲線的交點-性能點。根據(jù)性能點來判定實際工程抗震性能（具體如何判斷購買后私聊，篇幅教長不便于展開。）該模型較為復(fù)雜，模型中涉及到預(yù)應(yīng)力施加方法（降溫法），Pushover分析中水平荷載和豎向荷載的施加，弧長法的設(shè)置，本構(gòu)的設(shè)置，相互作用的設(shè)置（最重要！！！）等等。以及后處理中能力譜曲線和需求譜曲線的實現(xiàn)方法以及性能點的求解。附件中包含該結(jié)構(gòu)的pushover有限元cae模型，pushover分析后處理中自重生成能力譜曲線和需求譜曲線的軟件以及軟件的使用方法。由于該模型時基于實際工程建立故購買模型的同學們向知道配筋信息的話聯(lián)系我，有些東西不方便上傳。下面為該模型部分截圖照片和實際工程部分照片。另外還附上用小軟件生成的小震，中震，大震作用下的性能點。通過該案例的學習，同學們便可以掌握用abaqus對實際工程進行pushover分析。另外在這里推薦一本書《Pushover分析在建筑工程抗震設(shè)計中的應(yīng)用》
展開 基于abaqus的鋼管混凝土柱-預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土格梁節(jié)點滯回分析 ￥100
<p>本次節(jié)點的滯回分析是承接鋼管混凝土柱-預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土格梁pushover分析和時程分析，模型屬于同一種類模型。模型信息介紹如下：該模型包含的部件主要有鋼管，核心混凝土，鋼梁，豎向連接板，混凝土，預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋部件。模型的具體尺寸和配筋在此不過多闡述，購買模型查看即可。該模型涉及到東西較多，比如預(yù)應(yīng)力施加，混凝土和鋼材本構(gòu)設(shè)置，幅值曲線的確定，子程序的引用，相互作用的設(shè)置，網(wǎng)格的劃分。在進行滯回分析時首先要對該模型進行一個單調(diào)加載分析，以確定該模型的屈服位移和屈服荷載，本人用小軟件確定屈服位移和屈服荷載，然后就可以得到滯回分析的幅值曲線。同時在此節(jié)點滯回分析中引入了子程序，用子程序來模擬滯回曲線的捏攏特性。不過在引用子程序的時候需要在電腦上將abaqus關(guān)聯(lián)VS和 FORTRAN，在后處理中生成了滯回曲線，骨架曲線，同時利用小軟件將滯回曲線分解為一個個的滯回環(huán)，同時利用小軟件得到滯回環(huán)的形狀和等效粘滯阻尼系數(shù)，同時還可以滯回分析的其他參數(shù)如割線剛度，滯回環(huán)的面積等等。</p><p><strong>附件中包含了該節(jié)點的滯回分析有限元cae模型，屈服點和屈服荷載確定的小軟件，子程序，子程序的使用方法。如何將滯回曲線分解為一個個滯回環(huán)以及得到等效粘滯阻尼系數(shù)的小軟件。</strong></p><p><strong>由于本模型涉及到的東西太多，附件中的軟件都是干貨，行家一看就懂，故收費較高，望同學們理解。
展開 基于abaqus的大跨度鋼管混凝土柱-預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土格梁動力彈塑性時程分析 ￥100
該模型是單跨兩層實體結(jié)構(gòu)，該模型中涉及到的難點主要有鋼部件和混凝土部件本構(gòu)的設(shè)置，阻尼的考慮（需要首先進行模態(tài)分析來獲取結(jié)構(gòu)頻率），預(yù)應(yīng)力施加，附加恒載和活載如何考慮即重力荷載代表值如何考慮（本模型采用非結(jié)構(gòu)質(zhì)量來考慮），地震波如何施加，如何對地震波的峰值進行加速度的調(diào)整。同時由于本模型建模難度較大，故建立模型的方法也是一個難點。下圖為非結(jié)構(gòu)質(zhì)量的施加；地震波的施加；預(yù)應(yīng)力的施加；本構(gòu)的設(shè)置；附加中包含該實際工程結(jié)構(gòu)動力彈塑性時程分析有限元模型，模態(tài)分析有限元模型，阻尼參數(shù)生成小軟件，軟件使用方法，地震波，峰值加速度的調(diào)整。共6部分。后期做一個用梁單元殼單元模擬梁板柱的多層框架結(jié)構(gòu)的時程分析，同時該框架結(jié)構(gòu)配有鋼筋。敬請關(guān)注。
展開 新老混凝土接觸面屬性設(shè)置 ￥10
裝配式結(jié)構(gòu)中，往往經(jīng)常用到 濕接縫
（即預(yù)制裝配好的構(gòu)件連接處，通過現(xiàn)澆混凝土來達到連接的作用）。這就涉及到 新老混凝土（預(yù)制構(gòu)件為老混凝土、現(xiàn)澆部分為新混凝土）之間的力學行為問題（如下圖所示），其力學行為主要為 粘結(jié)層的破壞行為。
那么在有限元軟件ABAQUS中，怎么設(shè)置參數(shù)，來模擬粘結(jié)層之間的力學行為呢？答案就是：使用庫倫摩擦（kulun）+內(nèi)聚力模型（cohesive）
其具體設(shè)置如下圖所示：
Abaqus應(yīng)用之鋼筋混凝土篇 ￥9.99
鋼筋模型類型
1.1 理想彈塑性模型
在Abaqus中，可以通過直接在塑性部分輸入屈服應(yīng)力對應(yīng)的屈服應(yīng)變來定義理想彈塑性模型。例如，Q345B鋼材的屈服強度為345MPa，極限抗拉強度可以達到510-600MPa。在Abaqus中，可以取第一個點為(345,0)，第二個點可以設(shè)為(551,0.1)，使得兩個點之間的斜率為0.01Es（鋼材的彈性模量）。
1.2 雙折線模型
雙折線模型是鋼筋混凝土模擬中常用的一種簡化模型。在Abaqus中，鋼筋可以通過線單元（Wire）建模，然后將鋼筋嵌入（embed）混凝土梁中。這種方法簡潔高效，被大多數(shù)學者采納。然而，這種方法在模擬鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)滑移時可能不夠精確。
1.3 三折線模型
三折線模型考慮了鋼筋的屈服階段，可以更準確地模擬鋼筋的滯回行為。在Abaqus中，可以通過用戶自定義的UMAT子程序來實現(xiàn)這種模型。例如，清華大學曲哲提出的改進的Clough鋼筋滯回本構(gòu)模型，可以在反向再加載時，指向按卸載剛度加載至歷史最大點對應(yīng)的應(yīng)力的0.2倍，再指向歷史最大點，從而考慮鋼筋加載-卸載-反向加載過程產(chǎn)生的包辛格效應(yīng)。
2. 鋼筋與混凝土的相互作用
2.1 粘結(jié)滑移關(guān)系
鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)滑移關(guān)系是模擬鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。在Abaqus中，可以通過設(shè)置二者交界面處的牽引分離本構(gòu)模型來模擬這種關(guān)系。例如，基于Abaqus的三種鋼筋混凝土梁數(shù)值模擬對比研究表明，將鋼筋通過實體單元建模，并在實體鋼筋和混凝土梁連接界面設(shè)置相應(yīng)粘結(jié)本構(gòu)，可以更真實地模擬鋼筋混凝土梁內(nèi)部的實際受力狀態(tài)。
2.2 損傷塑性模型
Abaqus中的混凝土損傷塑性（CDP）模型能夠描述材料在循環(huán)加載和動態(tài)加載條件下的力學響應(yīng)。
展開 
風電混塔-混凝土&鋼塔筒abaqus有限元建模完整模型 ￥199
1本案例包含一套完整的風電混塔有限元模型（除中間階段鋼筋外），相信拿到模型會明白風塔有限元建模主要方法 2.風塔建模工程量巨大，重要的是掌握方法，剩下的只是時間問題 3.材料本構(gòu)及載荷設(shè)置問題本模型未能提供，請忽略其參數(shù)，請教專業(yè)人士4.附件為CAE付費文件，你我交流使用請勿傳播
ABAQUS中定義混凝土的塑性損傷本構(gòu)、鋼筋和混凝土之間的粘接滑移，模擬拉拔鋼筋時受拉短柱的應(yīng)力分布 ￥50
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ABAQUS UMAT - 混凝土塑性損傷模型的實現(xiàn) ￥1500
混凝土塑性損傷模型在工程上應(yīng)用較為廣泛，同類型的本構(gòu)模型多內(nèi)置于各類仿真軟件中，供用戶模擬混凝土結(jié)構(gòu)的破壞和受力情況。本文根據(jù)Peter Grassl 和 Milan Jira′sek 2006年的文章《Damage-plastic model for concrete failure》進行本構(gòu)模型代碼復(fù)現(xiàn)，并對文中的模型進行了一些簡化。
UMAT代碼和INPUT文件見付費內(nèi)容
在Abaqus軟件中計算礫石床對混凝土擋土墻的側(cè)壓力
在Abaqus軟件中計算礫石床對混凝土擋土墻的側(cè)壓力
在下圖中，您可以看到一個高度為3米的沙丘，由一個混凝土擋土墻固定。在這個例子中，挖掘面上施加了7千帕的頂部壓力。
為了解決這個問題，使用了兩個分析步，在第一步施加了載荷的重量和壓力，第二步是混凝土擋土墻的位移。
這是從Sample Glenn的第7章的例子3中選擇并用Abaqus軟件編寫的。在這個例子中，我們將Abacus軟件的結(jié)果與Sam Helleny的書的結(jié)果進行了比較。
在下圖中，您可以看到執(zhí)行器故障期間凹痕處塑性應(yīng)變的分布。
該任務(wù)的目的是在三種條件下獲得側(cè)壓力
第一模式：
靜止土壓力
當擋土墻無法向后移動或朝向溝渠移動時，土壤上的壓力仍然存在。
在這個問題的模擬的第一部分中，我們使用Abaqus軟件計算下降狀態(tài)下土壤的相鄰側(cè)向載荷，并將其與Sam 與Helewani的書的答案進行比較。
在下圖中，您可以看到樣本簿中找到的停滯狀態(tài)的并排副作用圖
在下圖中，您可以看到從Abaqus軟件獲得的基臺側(cè)波動圖
第二種模式
土壓力或主動土壓力
當擋土墻具有向后移動并遠離土壤背面的能力時，就會發(fā)生土壤壓力。
在這個問題的模擬的第二部分中，我們使用Abacus軟件計算土壤抑制器的超導(dǎo)性，并將其與Sam Helleny的書的結(jié)果進行比較。
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