abaqus螺紋截面
關注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-02-27
abaqus螺紋截面的視頻教程
ABAQUS-螺紋連接水壓滲透模擬
本案例基于ABAQUS/Standard模擬了密封螺紋連接在水壓力作用下的滲透。采用CAX4R單元，建立軸對稱模型，定義三個分析步，一是螺栓預緊載荷，二是位移載荷，三是水壓力載荷（600Mpa），輸出螺栓的應力應變云圖 ，水壓及接觸面積歷史曲線。
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abaqus螺紋截面的實例教程
由于預緊載荷和摩擦接觸行為所產(chǎn)生的螺栓桿應力（在螺栓頭部和螺栓螺紋之間區(qū)域的應力）是螺栓模擬過程中主要關注的問題。該問題的目的是表明螺紋截面法簡化了該螺栓連接的建模，并產(chǎn)生近似的螺紋行為和桿身應力，可與真正的螺紋螺栓模型相媲美。
該案例通過三種方法進行了模擬并進行了對比：
1、方法一：詳細螺紋建模
該方法是目前最準確的螺栓模擬方法。螺紋的詳細建模提供了模型中準確的螺紋咬合行為。在螺紋區(qū)域需要非常精細的網(wǎng)格離散，這使得該方法的計算成本很高。
2、方法二：螺紋截面法（簡化螺栓螺紋建模技術）
在該方法中，通過分配螺紋截面給覆蓋在光滑圓柱螺栓表面的接觸單元來模擬螺栓螺紋。（不需要詳細的螺紋 幾何建模。）根據(jù)SECDATA命令給出的螺紋基本參數(shù)后在內(nèi)部執(zhí)行計算，以近似螺栓螺紋的行為。這種方法計算成本低。
3、方法三：MPC方法（螺紋區(qū)域的綁定行為）
在該方法中，對螺紋區(qū)域定義MPC結合行為。這個方法的計算速度非常快，但是螺紋的詳細行為可能會丟失。
【命令流簡析】
本案例重點命令流為螺紋截面的定義與施加：
螺紋截面的定義規(guī)則如下：
Sectype, Secid, Contact, Bolt
Secdata, Dm , P, ALPHA, N, X1, Y1, Z1, X2, Y2, Z2
Dm= 平均螺紋直徑
P = 螺距
ALPHA = 半螺紋角
N = 螺紋扣數(shù)
X1, Y1, Z1, X2, Y2, Z2 = 螺栓軸在整體笛卡爾坐標中的兩個端點坐標
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
keyopt,100,4,3 !
展開 目前的常規(guī)做法通常有兩種：1.簡化，用RBE2和beam梁來代替螺栓，這樣不能反映連接螺栓真實應力，圖1為某結構連接螺栓簡化的beam梁應力云圖，沒有接觸應力：
.直接做出來螺栓螺紋采用接觸分析，雖然得出的結果很精確，但這樣前處理工作量大（螺栓和螺紋用六面體網(wǎng)格建模）、計算量大（接觸收斂困難），如圖為某結構帶螺紋螺栓和連接件模型（圖2）和計算得出的結果（圖3）：
圖3 計算結果
那么，有什么好辦法可以不用簡化帶螺紋螺栓，不用直接做出帶螺紋螺栓，又能得到足夠精確的結果？
運用大型通用非線性有限元分析軟件Abaqus，只需要在接觸定義中設置跟實際螺紋形狀有關聯(lián)的參數(shù)，如牙角、螺距、螺栓小徑等，就可以模擬真實的連接螺栓接觸狀況。既可以得到足夠精確的分析結果，又節(jié)省了時間專注進行其他的分析設置。如圖4，為連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓：
圖4 連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓
圖5為某結構直徑10MM的帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分布云圖：
圖5 某結構直徑10mm帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分部云圖
展開 變截面梁單元在工程設計中經(jīng)常使用，例如建筑結構中的懸挑梁就經(jīng)常采用根部截面大而端部截面小的梁，在一些高聳結構如煙囪，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 一、 前處理
1、網(wǎng)格劃分
螺栓和螺母采用四面體網(wǎng)格劃分，四面體網(wǎng)格劃分方法可參照之前發(fā)布的《基于ANSA的四面體網(wǎng)格劃分技巧》視頻教程，螺栓和螺母的有限元模型如下圖所示：
2、 材料設置
螺栓和螺母的材料參數(shù)具體情況具體分析，其中彈性模量、泊松比、密度、材料曲線都是必須項。
二、求解設置
1、分析步設置
分析類型選用顯示動力學，幾何非線性打開，時間自己設定。
2、 輸出設置
場輸出主要包括：CSTRESS,MISES,S,U等信息。
時間歷程輸出可以取消，也可以輸出ALLAE\ALLDMD\ETOTAL等信息。
3、接觸設置
設置摩擦系數(shù)和接觸類型
4、載荷加載和約束
在螺栓上施加50Mpa壓力、添加幅值曲線。約束螺母外面四邊，詳細壓力加載位置和約束情況如下圖所示：
5、提交計算
設置好計算核數(shù)，提交計算即可。
三、分析結果
螺栓應力云圖如下：
螺母應力云圖如下：
裝配應力云圖如下：
剖視圖應力云圖如下：
四、詳細操作視頻網(wǎng)址如下：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15361
展開 本案例為CAE文件，螺栓和螺母材質(zhì)為TC4，材料本構為JC，載荷為位移加載，螺栓和螺母的螺紋配合后，將螺母一端固定，在螺栓一端施加拉伸位移，直至螺紋破壞，從而得到螺紋破壞時的最大載荷
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abaqus螺紋截面的最新內(nèi)容
本案例為CAE文件，螺栓和螺母材質(zhì)為TC4，材料本構為JC，載荷為位移加載，螺栓和螺母的螺紋配合后，將螺母一端固定，在螺栓一端施加拉伸位移，直至螺紋破壞，從而得到螺紋破壞時的最大載荷
[ 摘要 ] 針對某企業(yè)多臺聯(lián)動 CNC 車床大跨距桁架機械手機身剛度及整機穩(wěn)定性問題，基于 ABAQUS 模態(tài) 分析理論，對大跨距桁架機械手橫梁不同橫截面進行分析，比較并判別最優(yōu)橫截面材料力學性能。通過對 桁架機械手橫梁不同橫截面的有限元分析，得出其自振頻率以及前 6 階振型圖。根據(jù)企業(yè)要求，優(yōu)化橫梁 結構，使其在滿足高精度高剛度的要求下，機構重量減輕，滿足企業(yè)生產(chǎn)需求，提高經(jīng)濟效益。
[
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
（原創(chuàng)，歡迎轉載，轉載請說明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現(xiàn)方式，通過
（1） 基礎理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結合的方式將復雜繁瑣的結構有限元理論通過簡單直觀的方式展現(xiàn)出來，同時深層次的學習有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論
變截面梁單元在工程設計中經(jīng)常使用，例如建筑結構中的懸挑梁就經(jīng)常采用根部截面大而端部截面小的梁，在一些高聳結構如煙囪，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
變截面梁單元在工程設計中經(jīng)常使用，例如建筑結構中的懸挑梁就經(jīng)常采用根部截面大而端部截面小的梁，在一些高聳結構如煙囪，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
在ABAQUS中，網(wǎng)格劃分的質(zhì)量往往代表著計算結果的精度。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）
在構件計算過程中，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
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Abaqus復雜梁截面定義.pdf
