abaqus截面剪力的案例
ANSYS Workbench如何獲取實(shí)體單元某截面的剪力和軸力
第二步，在我們需要查看內(nèi)力截面位置處建立局部坐標(biāo)系，這里我們建立中間位置處截面，如下所示：
第三步，建立求解面。選擇Model,可以在工具欄中選中construction geometry，插入surface，坐標(biāo)系選擇我們剛才建立的坐標(biāo)系。
第四步，提取各個(gè)應(yīng)力，也即是投影節(jié)點(diǎn)應(yīng)力到我們的面上。選擇我們需要投影的節(jié)點(diǎn)力，點(diǎn)擊worksheet,然后在表格中右鍵 create user defined results.這兒我們提取SXZ和SZ，來獲取我們Y方向剪力和Z方向軸力。
第五步，觀察應(yīng)力，并計(jì)算內(nèi)力。
注意提取的時(shí)候要注意選擇SURFACE。
SXZ應(yīng)力分布：
SZ應(yīng)力分布：
我們這個(gè)截面的最終內(nèi)力也即是 該截面的平均應(yīng)力乘以我們的面積。
比如：
剪力
FY=66667*0.3*0.5N=10KN
這是與理論結(jié)果較為符合的。
細(xì)心的小伙伴可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，為什么這里只說了WORKBENCH獲取軸力和剪力的方法，彎矩怎么獲取呢？
因?yàn)樗缫策€不知道~~~場面一度十分尷尬。有興趣的歡迎可以一起研究討論哦~~~
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(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。
在通用有限元abaqus中，實(shí)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(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）
其他按照普通梁單元的方式進(jìn)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(diǎn)：
（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(huì)報(bào)錯(cuò)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(duì)于一個(gè)幾何梁被劃分為多個(gè)梁單元的情況下，需要對(duì)每個(gè)梁單元分別指定不同的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 基于ABAQUS的剪力墻抗震性能模擬
仿真計(jì)算的結(jié)果分析：剪力墻下端混凝土兩側(cè)發(fā)生膨脹變形，鋼筋屈服，混凝土出現(xiàn)裂縫，且主要出現(xiàn)在墻角兩側(cè)，隨著加載的位移增大，混凝土的裂縫逐漸發(fā)展到上端，最后墻角混凝土發(fā)生損壞。
ABAQUS實(shí)體、殼、梁單元的軸力、剪力、彎矩的提取方式及準(zhǔn)確性驗(yàn)證 ￥8
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
梁單元計(jì)算結(jié)果
實(shí)體單元計(jì)算結(jié)果
殼單元計(jì)算結(jié)果
帖子內(nèi)容概況
剪力墻擬靜力試驗(yàn)數(shù)值模擬（ABAQUS、OpenSees）
模擬結(jié)果如下：
1.4、三種模型總結(jié)
（1）纖維模型由于本身不考慮剪切，所以適用于剪跨比較大的剪力墻，如果想模擬小剪跨比的剪力墻，可以采用柔度法加剪切彈簧（注意：剛度法加剪切彈簧是沒有用的）。
（2）多垂直桿和分層殼模型，既可以較好的模擬大剪跨比的剪力墻，也可以較好地模擬小剪跨比的剪力墻。
OpenSees剪力墻3種建模方法的視頻教程可在下方鏈接觀看：
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14572
學(xué)會(huì)了OpenSees鋼筋混凝土剪力墻的建模方法，帶耗能鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋或者螺栓鋼板的剪力墻、裝配式剪力墻也就簡單了，在此基礎(chǔ)上添加單元或材料考慮即可。
2、ABAQUS軟件
在ABAQUS中，模擬剪力墻的方法主要有：
（1）實(shí)體單元；（2）殼單元；（3）二維MCFT模型（方自虎老師開發(fā)）
由于大家最常用的是實(shí)體單元，所以本文重點(diǎn)講述實(shí)體單元建模中的幾個(gè)要點(diǎn)問題。具體的建模過程不細(xì)講了，如果你剛開始學(xué)ABAQUS，推薦你2本書，里面有擬靜力試驗(yàn)?zāi)M的詳細(xì)建模過程，看完你就會(huì)了。
①徐亞豐《高等土木工程結(jié)構(gòu)（ABAQUS模擬實(shí)驗(yàn)/實(shí)驗(yàn)室模型實(shí)驗(yàn)）》
②王玉鐲 《ABAQUS結(jié)構(gòu)工程分析及實(shí)例詳解》
2.1、混凝土本構(gòu)及損傷因子的計(jì)算（CDP模型）
混凝土損傷損傷塑性模型（CDP）包括鋼筋和混凝土的本構(gòu)及損傷因子的計(jì)算。
（1）混凝土本構(gòu)的計(jì)算方法有很多，常用的有：①10規(guī)范；②02規(guī)范（過鎮(zhèn)海模型） ；③丁發(fā)興模型等。從規(guī)范或者文獻(xiàn)中，找到相應(yīng)的公式，制作一個(gè)Excel表格，或者用Matlab寫一個(gè)代碼，不是很難的事情。（2）鋼筋本構(gòu)可選用雙折線或者三折線模型，在ABAQUS中，需要輸入真實(shí)應(yīng)力和真實(shí)應(yīng)變，所謂真實(shí)應(yīng)力即考慮了鋼筋拉斷時(shí)截面面積的縮小。試驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)為名義應(yīng)力和名義應(yīng)變。
展開 Abaqus實(shí)用技巧：彎矩、軸力、剪力提取方法詳解
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前言
最近在一個(gè)交流群里有人問到Abaqus中彎矩、軸力、剪力等內(nèi)力的提取方法，我就好奇的查閱資料并實(shí)踐了一下。基本上通過Abaqus的gui界面操作可以獲取任意截面在任意時(shí)刻的內(nèi)力，總的來看方法都是一樣的，小差異在于軟件中的某些選項(xiàng)的設(shè)置。在使用Abaqus進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，提取彎矩、軸力和剪力是非常常見的需求。下面我將詳細(xì)介紹一些在Abaqus中提取這些結(jié)果的實(shí)用技巧。
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操作步驟
1.進(jìn)入后處理，點(diǎn)擊view cut,如下圖
2.選擇截面位置和截面數(shù)量，具體見下圖
3.進(jìn)入report，點(diǎn)擊free body cut,然后進(jìn)行下圖的設(shè)置
4.把導(dǎo)出的數(shù)據(jù)復(fù)制到excel中即可，分析和繪圖等
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結(jié)語
最近在學(xué)習(xí)和對(duì)比一些界面本構(gòu)的差異和效果，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上一些cohesive單元插入插件使用起來不僅方便，而且可以實(shí)現(xiàn)一些特殊的效果，如果大家有這方面的插件希望分享下，我也是剛開始接觸，這些對(duì)我也很重要，后續(xù)我也會(huì)繼續(xù)分享使用所得的技巧和收集的相關(guān)資料。
文章來源：力學(xué)混子愛AI
展開 有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式研究系列39： 梁單元差異（3）-剪力和彎矩
如果是線性問題，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梁單元差異，由于這三款軟件的梁單元的差異較多，我們分幾篇文章來說明，本篇是Abaqus、iSolver和Nastran梁差異（3）-剪力和彎矩。
1.1 剪力和彎矩
只有理解了Abaqus、iSolver和Nastran的梁單元的截面方向后，才能更好的理解和截面方向相關(guān)的物理量，剪力和彎矩的計(jì)算就是其中一個(gè)重要的應(yīng)用。
梁的剪力和彎矩都是針對(duì)梁內(nèi)部而言的，對(duì)有限元來說具體點(diǎn)就是積分點(diǎn)上的值。如果是一根梁的簡單加載問題，剪力必然與外力相等，而彎矩由力矩平衡就可得到，也就是說剪力和彎矩的大小很容易求出來，難的是剪力和彎矩的方向的確定。
1.2 材料力學(xué)中規(guī)定的方向
剪力和彎矩正方向怎么規(guī)定的，剪力和彎矩表示的是梁的特定一點(diǎn)的值，這個(gè)點(diǎn)的取法有兩種，譬如下面例子（圖a），可以取梁的左端（圖b），也可以取右端（圖c），那么另外一半對(duì)該點(diǎn)的剪力和彎矩的符號(hào)恰好相反：
所以在材料力學(xué)的理論中，剪力和彎矩的定義是取梁的這個(gè)點(diǎn)附近的一小段，如下：
取梁的一段，剪力如果導(dǎo)致梁順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，那么為正，彎矩如果導(dǎo)致梁上部受壓，那么為正。
展開 漿錨連接裝配式剪力墻Abaqus滯回模擬結(jié)果準(zhǔn)確性驗(yàn)證
圖3 時(shí)間-位移加載曲線
2.II-a漿錨連接部分處理
2.1彈簧-梁模型介紹
“彈簧-梁單元”;模型忽略掉代表砂漿的塊體單元，砂漿力學(xué)影響由彈簧-梁單元形成“彈簧-梁單元體系”取代“彈簧-梁單元體系”;的梁單元一方面實(shí)現(xiàn)垂直套筒方向剪力傳遞，另一方面實(shí)現(xiàn)砂漿與鋼筋及混凝土的粘結(jié)；“彈簧-梁單元體系”的彈簧單元在梁單元失效后限制砂漿與鋼筋及混凝土的滑移運(yùn)動(dòng)，有效的模擬了漿錨連接發(fā)生強(qiáng)度破壞后鋼筋與混凝土的滑移脫離現(xiàn)象，見圖4。
圖4彈簧-梁模型
2.2彈簧-梁模型有限元計(jì)算參數(shù)確定
應(yīng)用彈簧-梁模型模擬II-a漿錨連接部位，需要確定梁單元采用的材料模型、截面屬性的直徑D，彈簧單元?jiǎng)偠菿信息。
2.2.1材料模型確定
梁單元采用彈塑性材料模型，彈性模量、密度、強(qiáng)度、塑性應(yīng)變?nèi)∮脻{錨連接灌漿參數(shù)值。
2.2.2屬性、剛度確定
調(diào)整梁單元截面屬性的直徑D，彈簧單元?jiǎng)偠菿進(jìn)行Abaqus模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)標(biāo)，對(duì)標(biāo)差最小組的D、K值作為II-a漿錨連接部位梁單元截面屬性的直徑D，彈簧單元?jiǎng)偠菿的參數(shù)值,對(duì)標(biāo)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來自文獻(xiàn)[3]。對(duì)標(biāo)試件16-1.0-40、16-1.2-40，試件編號(hào)形式為“A-B-C”，其中“A”;表示鋼筋直徑，“B”表示鋼筋基本錨固長度擴(kuò)大系數(shù)，“C”表示波紋管直徑[3]，有限元模型見圖5。
圖5 漿錨連接有限元模型
Abaqus模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)標(biāo)差最小組的D=5mm，K=150N/mm，對(duì)標(biāo)結(jié)果見圖6。
展開 『原創(chuàng)』用ABAQUS分析剪力墻動(dòng)力彈塑性怎樣建模
請(qǐng)問一下用ABAQUS分析剪力墻的動(dòng)力彈塑性時(shí)，可以用殼元建模嗎？我要比較不同的墻配筋在大震作用下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，鋼筋怎樣放進(jìn)殼元里面，是否提供混凝土的本構(gòu)關(guān)系？可以直接建立一個(gè)殼元的高層剪力墻模型進(jìn)行動(dòng)力彈塑性的分析嗎
轉(zhuǎn)載自土木工程師千總，ABAQUS輸出彎矩剪力軸力辦法（cae操作）
本版本6.11以上，例題為受均布荷載作用下兩端固定梁受力圖：
算出來后第一步：
1是要在z方向上創(chuàng)建界面（我們簡支梁縱軸是z軸，關(guān)注的梁軸線上的彎矩圖）
2是要顯示每個(gè)面上的合力及合力矩
3是要?jiǎng)?chuàng)建多少個(gè)截面
點(diǎn)option進(jìn)入子菜單點(diǎn)2，再可以調(diào)節(jié)截面個(gè)數(shù)3 點(diǎn)擊apply
點(diǎn)擊report 選擇report free body cut ,1為輸出文件名稱，在工作目錄可以找到，點(diǎn)擊apply
20個(gè)截面 每個(gè)截面有三個(gè)分力和三個(gè)分彎矩 這個(gè)簡支梁我們關(guān)注的是Mx，然后會(huì)出彎矩圖
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(jì)算結(jié)果的精度。但在很多情況下，我們常常會(huì)遇到不規(guī)則截面，這些截面在劃分網(wǎng)格時(shí)，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(shí)，遇到這樣一個(gè)情況：一塊鋼板上有三個(gè)圓形孔，該鋼板應(yīng)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(gè)正方形（正方形尺寸大于圓形截面尺寸即可）
（2）在正方形對(duì)角線位置進(jìn)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(diǎn)劃分”功能，將正方形截面內(nèi)部區(qū)域進(jìn)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(hào)“土木愛研小站”并加入學(xué)術(shù)交流群
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【軟件使用】Abaqus技巧之變截面梁單元
變截面梁單元在工程設(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。
在通用有限元abaqus中，實(shí)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(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）
其他按照普通梁單元的方式進(jìn)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(diǎn)：
（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(huì)報(bào)錯(cuò)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(duì)于一個(gè)幾何梁被劃分為多個(gè)梁單元的情況下，需要對(duì)每個(gè)梁單元分別指定不同的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：
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(hào) 有限元術(shù) 查看
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(shí)心橫截面各階模態(tài)振動(dòng)頻率如表 3 所 示，呈直線上升趨勢(shì)。
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(dòng)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(yán)重的變形扭曲。
工字型橫截面各階模態(tài)振動(dòng)頻率見表 5。第 1 階頻率無限接近于零，近似于剛體運(yùn)動(dòng)。和實(shí) 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(yán)重。而實(shí)心截面比工字型截面變形程 度較低，且頻率偏低，實(shí)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(jì)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(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析。將三 維模型導(dǎo)入 ABAQUS，網(wǎng)格化后進(jìn)行分析，如圖 8 所示。
展開 abaqus系列技巧13：什么是截面？
這個(gè)問題，主要針對(duì)剛接觸abaqus的人來說。里面有些概念可能不太嚴(yán)謹(jǐn)，因?yàn)榻忉屘嗔耍菀卓床幻靼祝?dāng)了解比較深的時(shí)候，自然知道哪里不嚴(yán)謹(jǐn)了。
所謂截面，其實(shí)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(duì)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(duì)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(duì)于實(shí)體來說，我們定義截面信息就沒有任何意義了。因?yàn)閷?shí)體沒有截面的信息，為什么還要我們定義呢？
這個(gè)就是軟件邏輯設(shè)計(jì)的問題。軟件設(shè)計(jì)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(dāng)是實(shí)體的時(shí)候，你需要設(shè)置它，但是不要關(guān)注它，因?yàn)闆]有意義（針對(duì)通常的靜力學(xué)分析）。
對(duì)于某些特殊分析中，才會(huì)用到下面的內(nèi)容。
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展開 Abaqus復(fù)雜梁截面定義（meshed beam cross-sections）
Abaqus復(fù)雜梁截面定義.pdf
