框架模型
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-11
框架模型的視頻教程
Abaqus基礎-在Abaqus中創建高級線框模型（輸電塔、框架等）
隨著工業生產和科學技術的快速發展電力的輸送容量和輸送距離都在迅速增加大容量、遠距離的輸電線路被普遍使用。因此輸電線的安全運行非常重要而導線作為電功率的載體也是保證電力系統安全運行的關鍵。由于長期受到風雨、冰雪、雷電等自然條件的影響輸電線容易發生各種事故。其中由微風振動引發的輸電線路事故尤其頻繁危害很大是造成輸電線路損傷的主要原因。微風振動會導致輸電線的疲勞破壞直接影響其使用壽命。輸電線微風振動的研究成果可以有效指導輸電線路的設計和防振措施的評估使科技進步更好的服務于工業發展和社會繁榮具有實際意義和經濟效益
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abaqus土木實例第二期-梁單元與殼單元的完美節點耦合兼一個簡單框架模型的例子
視頻一：通過一個兩層單跨的框架結構，講解如何在abaqus中實現梁單元與殼單元的共節點耦合，防止脫開，是一種與tie相比更優的方法。 視頻二：提供另一種實現梁單元與殼單元的共節點耦合的方法。 可另外提供abaqus有償一對一服務，qq897938834
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《基于LS-dyna地震作用下分離式模型框架結構倒塌仿真模擬》——LS—Prepost手把手教程例
框架結構信息：5層框架結構，層高3.3m，柱距5m，框架柱截面400mm*400mm，框架梁截面250mm*550mm，板厚100mm，板面荷載2KN/m2，5KN/m2； 場地信息：8度，0.2g，場地類別Ⅱ類，設計地震分組為第二組； 鋼筋混凝土采用的本構模型：MAT3（MAT_PLASTIC_KINEMATIC）； 地面采用的本構模型：Mat20（Mat_rigid）;節省計算時間 混凝土單元
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框架模型的實例教程
本系列文章主要就裝配體中框架模型的處理進行說明，使用前處理軟件為Hypermesh和Spaceclaim，求解器為Optistruct。
框架模型
如圖所示賽車車架，各結構件通過焊接連接，如果想要通過有限元分析車架的剛度特性會發現：截面的最小尺寸只有2.3mm，而整體尺寸達到了2300mm，使用實體單元劃分網格貌似遇到了一定的困難。
但是仔細觀察會發現，每一根結構件都具有典型的梁特征，因此可以使用經典的梁模型對其進行簡化，這樣整體結構只需要使用骨架及各部分截面類型和尺寸即可表述：
本文將這類由桿、梁等1D單元組成的骨架系統統稱為“框架模型”。需要注意的是，與一些行業里的分類不一樣，這里對“框架模型”的稱呼只是個人對于1D系統的習慣性叫法，希望大家不要誤解。
處理流程
對于框架模型的處理大體上可分為以下3步：
①獲取骨架是指以任何方式得到框架的線體模型，一般情況下是結構的中線。當然獲取骨架并不是一帆風順，比如經常會遇到這些問題：
②劃分網格字面上僅僅指對得到的骨架進行1D網格的劃分，但是實際上還包含網格之間連接關系的檢查和確定，很多時候直接劃分導入的線框會發現一些部分并未連接完善：
③屬性賦予相對就比較好理解了，即給有限元網格賦予對應的屬性，而對于框架模型，其屬性就是各部分線體的截面以及材料，但是梁截面涉及到朝向的問題，因此很多時候需要對梁截面的朝向以及非對稱截面的偏置進行調整：
來源于：仿真求知之路 作者：聰聰
展開 并且提供了兩個框架模型和源文件，讀者完全可以用這兩個框架模型做更深入的研究。
本文目錄
一：振動臺試驗的框架模型
二：試驗模型的ANSYS模態分析
三：掃頻試驗與諧響應分析
四：某實際項目的建模和模態分析（五層混凝土框架結構）
五：本文所有模型和分析的源文件
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一：振動臺試驗的框架模型
筆者當年做畢業設計的時候，需要制作一個框架結構。為這個事情，查閱了不少資料。最后確定使用有機玻璃材料，就是工業上常用的亞克力，英文是PMMA。原因有三：1 材料應用廣泛，所以便宜；2 制作模型方便，各種形狀容易切割，膠水粘劑也足夠牢固；3 線彈性材料，具備一定的強度。
展開 獲取骨架
目前來說獲取骨架主要有兩種方式：
①直接建模 ②抽梁
直接建模
記得最開始學習Ansys Apdl模塊時，對于框架模型的建立一般是先生成各部分關鍵點，然后點對點連線得到完整的框架：
靈活一點的時候會用到平移，鏡像，旋轉等操作來構建更加復雜的模型。對于規整的框架模型其實這樣建模優勢還是很大的，但那時感覺這樣還是偏于麻煩，因為要記很多點的坐標，所以更偏向于專業的建模軟件建立好框架再導入ansys中：
實際上，這種外部建模導入的方式更加通用，不光適合于ansys，還適合于hyper-mesh等軟件，但是需要注意兩點問題：
① 一般需要轉換為step/iges這種存儲草圖/曲線的中間格式，并且需要在導出的時候選擇對應的選項來確保框架會被導出，比如solidworks的草圖導出iges/step時：
②外部導入的幾何特征雖然一般能夠被識別，但是連接關系可能會存在差異，所以一定要確保導入的幾何的連接關系是正確的，比如solidworks的草圖線框導入ansys中，如果沒有合并重合關鍵點：
這種時候一般需要對幾何的關鍵點進行合并，或者在劃分完網格之后合并重合節點，否則分析結果在這些沒有連接好的地方就會直接斷開。
抽梁
對于相對有規律的框架按照上面的方式進行建模還是比較容易的，但是如果框架模型比較復雜，而手上恰好只有這樣的三維模型時，會發現手動建立框架的思路瞬間就不香了：
模型來自GrabCAD網站
因此希望軟件能夠直接根據三維模型得到其骨架，這種思路本文叫“抽梁”。
展開 木質框架模型雙向地震仿真分析
一、模型設計
根據結構在地震作用下要求強柱弱梁，且具有較強的耗能能力等原則，此框架結構采用4根較大截面L型柱作為主要豎向構件，底層退縮部分框架柱采用較小截面木條，梁為較小截面的矩形木條。模型高度700mm，1層凈高15cm，其余層高均為11cm，共六層，高寬比4.67。模型4層及以上所有樓層進行縮進，即模型4樓及以上所有樓層地板面積為3樓地板面積的75%。為提高結構在動荷載作用下的耗能能力及穩定性，在結構3、5層設摩擦阻尼器F，如圖6(a)所示，2、4、6層設交叉棉繩拉索CP,如圖9所示。因為題目對房屋門窗等開口空間求，無法實現阻尼器和拉索的對稱布置。圖3為1~2層框架柱截面尺寸及平面布置圖，3層及以上樓層僅有L型截面柱四根。框架梁全部采用5.5mm×4mm的矩形截面。
二、模型制作
模型4根L型框架柱采用長度為700mm的5根矩形截面木條拼接而成，中間用熱熔膠進行可靠粘結，之后將矩形梁以首層至頂層的順序依次用熱熔膠粘結至L型柱相應位置，將結構粘結成一個整體，并保證梁柱的垂直狀態。摩擦阻尼器兩端用熱熔膠固定在上下樓層的兩個梁柱節點處。交叉棉繩采用鎖扣的方式在梁柱節點處進行固定，并用熱熔膠進行粘結，以保證節點的強度，提高模型整體的穩定性。最后將模型柱腳用熱熔膠與底板進行可靠粘結，保證加載過程中的可靠性。
三、材料及阻尼器參數
應用LDS-5 電子拉力試驗機對模型制作所用的材料及摩擦阻尼器進行了試驗分析[10]。模型框架所用材料為中密度纖維板，圖4為中密度纖維板應力應變曲線，計算時采用簡化理想彈塑性模型，初始彈性模量取測量平均值1000MPa，屈服強度為8.5Mpa。棉繩受拉力學性能如圖5，試驗采用的棉繩長度與模型中相同。
展開 作戰能力需求視圖明確作戰需何種能力，是從作戰的能力需求視角，描述作戰的體系能力需求、裝備能力需求以及技術支撐能力需求，用以從能力需求方面來牽引作戰設計，其模型組成如表６所示。
作戰力量體系視圖明確由誰來完成作戰，是從作戰的兵力裝備要素和組織結構視角，描述作戰的要素構成、指揮體系、通信組織結構、裝備和人員，用以系統設計和描述作戰力量，其模型組成如表７所示。
作戰活動視圖明確作戰由哪些活動構成，是從作戰中各類作戰要素的職責分工和交互關系視角，描述作戰任務清單、作戰活動流程、作戰活動規則、作戰活動信息以及各類信息交互關系，用以刻畫各類作戰活動的動態運行過程，其模型組成如表８所示。
作戰行動構想視圖明確如何作戰，是從作戰的行動設計角度，描述作戰行動設想，用以綜合設計和具體區分作戰力量、作戰任務、作戰地空域以及作戰行動，其模型組成如表９所示。
04
作戰概念多視圖模型框架開發
多視圖模型框架開發通常采取自上而下逐步求精和自下而上集成優化的方法進行，即首先將作戰概念涵蓋的內容要素進行抽象、分解、凝練和規范，形成作戰概念初級模型框架。而后，采取多視圖描述方法從不同的視角對框架進行詳細設計，形成規范的數據模型、邏輯模型和表示模型，實現對模型框架的格式化描述。之后，逐一對各視圖模型的輸入、數據結構、邏輯規則、表現形式、輸出等進行驗證和評估優化。再后，對各視圖模型進行綜合集成。在此基礎上，采取設計典型作戰概念案例的形式，通過逐一描述每個作戰概念視圖模型要素，對作戰概念建模框架進行整體驗證，檢驗建模框架的完整性、合理性和可行性，并依據驗證結果不斷對建模框架進行優化完善。
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孿晶不能只作為“后處理現象”看待，而應該進入本構主框架。 如果模型里沒有真正把孿晶放進去，那么很多鎂合金室溫響應就只能停留在表面擬合，難以解釋深層原因。
一個好模型不僅要能解釋，還要能擴展。Staroselsky 這篇文章的框架雖然簡潔，但非常適合作為后續更復雜模型的基礎。
該研究提出了一種全新的數據驅動代理模型框架，能夠將微觀織構與宏觀拉伸力學響應無縫連接，在保證極高精度的同時，將計算效率提升了驚人的1000倍 ！
以下是該研究框架的幾大核心創新與實用亮點：
1. 微觀織構的“高保真降維打擊”傳統的取向分布函數（ODF）維度極高，難以直接輸入機器學習模型 。
模型框架</strong></p><p class="ql-align-justify"> 插件采用切分發創建層內和層間模型，層間界面使用有限厚度（0.001 mm）內聚力單元進行建模。根據文獻結果，界面模型的選擇從加載初期即顯著影響位移和接觸時間，零厚度模型會因忽略界面實際厚度而低估最大位移，有限厚度模型則更能準確復現實驗響應。
SPfusion以物理先驗增強的方式彌補線性敏感度對高階項的忽略，在模型驅動框架內提升穩定性與泛化性，對邊界形狀變化（胸型外形）更穩健。
模型框架開放，可根據研究需求添加附屬結構、荷載類型或施工步驟，擴展性強。
1.7. 案例總結
懸索橋作為典型的超大跨橋梁結構，其受力體系復雜、幾何非線性顯著，對有限元建模的精度和穩定性要求較高。本案例基于 ANSYS APDL 平臺，采用魚骨梁建模思路，結合 BEAM188 與 LINK180 元素的特性，構建了一個精細、穩定、可擴展的懸索橋仿真模型案例。
培訓中，學員可提交自家企業的活塞、機床框架等模型，講師針對性指導優化方案，確保“學完即能用”。通過培訓，90%的工程師可在1個月內獨立完成類似核心部件的熱應力分析項目，真正讓Ansys技術轉化為破解部件失效難題的實際能力。
企業培訓聯系人手機號：18602195606
某機械企業工程師曾反饋：“之前學過通用課程，會做立方體仿真，但拿到公司機床框架模型時，連熱載荷怎么施加都不知道，更別提優化方案了。”
學習效果：從“會操作就行”到“結果可驗證+技能可遷移”，實力有保障。普通課程的學習效果考核僅停留在“流程正確性”層面，只要學員能按照教程步驟完成固定案例操作，就算“合格”，完全不驗證結果的準確性與工程合理性。
報名即交付三大核心資料：一是CAE源模型，包含機械零件、電池包等10+行業典型案例的完整模型（如“發動機活塞熱應力模型”“機床框架熱變形模型”），學員可直接打開修改參數，觀察結果變化，快速熟悉仿真邏輯；二是操作手冊，按“步驟+截圖+注意事項”編寫，比如“第5步：設置熱載荷時，需勾選‘溫度梯度計算’，否則無法生成熱應力分布結果”，相當于“隨身操作指南”；三是常見問題手冊，匯總“網格扭曲導致計算不收斂”
該框架模型有三個可變參數：梁彈性模量E1、1-2層主彈性模量E2，第3層柱彈性模量E3，將此三個參數擬定為待修正參數。并將三個待修正參數分別進行歸一化（E1/20000,E2/39000,E3/32000），確定三個待修正參數的可行域數據見表9（假定其可行域在原有基礎上上下波動20%）。
圖 1 鋼筋混凝土高層框架結構有限元模型
5 模態分析
本分析采用ANSYS的命令流方式對結構進行模態分析，以獲取其前10階固有頻率和振型。分析過程包括以下幾個步驟：
（1）設置分析類型：將分析類型指定為模態分析，以便求解結構的固有頻率和振型。
