ABAQUS點面耦合
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-12
ABAQUS點面耦合的視頻教程
ABAQUS-帶工字型鋼筋梁的三面受熱及熱結構順序耦合模擬
本案例基于ABAQUS 6.14模擬了了帶工字型鋼筋的混凝土梁在火災中三面受熱分析及熱結構順序耦合分析。瞬態熱分析中，定義了隨溫度變化的導熱率和比熱，模擬時長1000s；結構分析中，混凝土采用線彈性模型，均布第一步施加壓力，第二步導入熱分析結果溫度，定義了隨溫度變化的楊氏模量，輸出應力應變云圖。
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ABAQUS點面耦合的實例教程
該同學向我提問：在ABAQUS中，點面耦合時在點上施加的力荷載是N的單位還是Pa的單位呢？
我當時一看到這個問題，就想到的肯定是N的單位（當然經過試驗這也確實是正確答案，如果大家只是看答案的話，那么接下來的內容也不必再看了，感謝大家），畢竟施加的荷載名稱是concentrated force，并且我們平時在給耦合點施加位移荷載時，得到的反力也是N的單位。但是該同學糾結于一句話，那就是點面耦合之后，我加到點上的荷載，就相當于加到面上，那是不是我施加到面上的每一點荷載都是N，那么分布開來應該是N/m2，或者N/mm2，即壓強單位。
想解答這個疑問其實很簡單，只需要建立三個簡單的模型（其實更簡單的方法只需要建一個表面比單位尺寸（1*1）大一定數量的塊體，而后通過對耦合點施加力荷載，看其結果分析量級即可知道答案，但是為了防止偶然性（即單位尺寸的模型），本帖借鑒”Yy“同學的做法，建立三個模型），模型如下：建立100*100*100mm的立方體，隨便給一個材料，立方體下表面完全約束，三個模型網格尺寸相同，分別施加三種上表面力荷載：
1，點面耦合的模型，在耦合點施加數值為-200的荷載，如下所示：
最終得到應力狀態如下：
此結果的點面耦合為運動分布，運動學耦合將耦合節點的運動約束為參考節點的剛體運動。該約束可以應用于耦合節點上相對于全局或局部坐標系的用戶指定的自由度。
展開 在ANSYS中可以通過坐標來選取對象，Abaqus雖說沒有ANSYS那么方便，但是也還是可以實現的，主要是通過findAt函數，可以選擇cell（體）、face（面）、edge（邊）和vertex（頂點）。
findAt(): This method returns the object or objects in the VertexArray located at the given coordinates.
findAt initially uses the ACIS tolerance of 1E-6. As a result, findAt returns any Vertex object that is at the arbitrary point specified or at a distance of less than 1E-6 from the arbitrary point. If nothing is found, findAt uses the tolerance for imprecise geometry (applicable only for imprecise geometric entities).
findAt will always try to find objects among all the vertices in the part or assembly instance and will not restrict itself to a subset even if the VertexArray represents such subset.
展開 3、載荷及邊界條件& r&
1)通過(Load-creat-step-fluid-surface pore fluid)選項定義沿著單元表面的外法線方向的滲流速度vn，當考慮降雨影響時可采用此載荷5
(2)邊界條件(Boundary condition-creat-other-pore pressure)選項定義孔壓邊界條件，此時要先假定浸潤面的位置，然后定義浸潤面上的孔壓為零，Abaqus會在后續的分析計算中自動計算出浸潤面的位置。Abaqus默認的是不透水邊界。
.3)當滲流自由面遇到臨空的自由排水面時，需要定義一個特殊的邊界條件。此時可以通過在inp文件中加入*Flow或*Sflow來定義
4)初始條件的定義。初始條件中一般要定義以下幾種：
*initial condition,type=saturation 初始飽和度
initial condition,type=pore pressure 初始孔壓
initial condition,type=ratio 初始孔隙比
當進行耦合分析時，基本步驟同上，但要去掉除邊界條件之外的約束，同時還要在邊界上加上流體壓力
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該同學向我提問：在ABAQUS中，點面耦合時在點上施加的力荷載是N的單位還是Pa的單位呢？
我當時一看到這個問題，就想到的肯定是N的單位（當然經過試驗這也確實是正確答案，如果大家只是看答案的話，那么接下來的內容也不必再看了，感謝大家），畢竟施加的荷載名稱是concentrated force，并且我們平時在給耦合點施加位移荷載時，得到的反力也是N的單位。
在ANSYS中可以通過坐標來選取對象，Abaqus雖說沒有ANSYS那么方便，但是也還是可以實現的，主要是通過findAt函數，可以選擇cell（體）、face（面）、edge（邊）和vertex（頂點）。
findAt(): This method returns the object or objects in the VertexArray located at the given
當只進行滲流計算時：
1、由于Abaqus中缺乏非耦合的孔壓單元，這時可采用耦合單元，但要約束住所有位移的自由度。
2、滲流材料參數選擇。在CAE中都是在(Material-creat-other-pore fluid)選項中。
(1)Gel：定義凝膠微粒吸濕膨脹的發育過程，這在一般的巖土分析中應用不多。
(2)Moisture swelling：定義由于吸濕飽和所引起的固體骨架體積膨脹(或負吸力引起的骨架收縮
