ABAQUS連接單元的案例
采用ABAQUS連接單元等效建筑隔震支座，實(shí)現(xiàn)二維、三維隔震分析。
采用ABAQUS連接單元等效建筑基礎(chǔ)隔震支座，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)二維、三維隔震分析。水平自由度可實(shí)現(xiàn)雙線性恢復(fù)力模型等，豎向自由度可實(shí)現(xiàn)彈簧恢復(fù)力模型、具有耗能能力的摩擦彈簧恢復(fù)力模型等。
Abaqus 中連接單元的使用技巧
考慮到在定義連接單元屬性時(shí)，可以在相對(duì)運(yùn)動(dòng)分量上定義多種連接單元行為，在本例中在可用的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分量UR1上定義彈性行為D44=50N.mm/rad。設(shè)定CEF為連接單元的歷史輸出變量。它用來(lái)表示連接單元的彈性力F及彈性力矩M。它不同于連接單元的反作用力和反作用力矩。分析結(jié)果：
通過(guò)計(jì)算，平衡時(shí)參考點(diǎn)坐標(biāo)的Y方向的值為6.53mm。故此時(shí)的力矩為Mload=10N*6.53mm=65.3N.mm，CEM1=D44*CUR1=50*1.3=65.322 N.mm，外載荷所產(chǎn)生的力矩Mload與連接單元的彈性力矩CEM1是相等的。連接單元的反作用力與外載荷也達(dá)到了平衡，即系統(tǒng)的力也達(dá)到了平衡。
abaqus中連接單元的使用.pdf
展開(kāi) Abaqus中連接單元的使用技巧
多體系統(tǒng)是由多個(gè)剛體和柔體構(gòu)成，各個(gè)實(shí)體之間具有一定的約束關(guān)系和相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，abaqus可以模擬多實(shí)體之間的運(yùn)動(dòng)狀況和相互作用關(guān)系。得到所關(guān)系部位的位移、速度、加速度、力、力矩等相關(guān)信息。如果模型中還包含柔體，還可以得到柔體上的應(yīng)力和應(yīng)變的分析結(jié)果。Abaqus模擬多體系統(tǒng)的基本思路是：通過(guò)2節(jié)點(diǎn)連接單元在模型的各個(gè)實(shí)體間建立連接，并通過(guò)定義連接屬性來(lái)描述各部分之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系和約束關(guān)系。
實(shí)例分析
一、問(wèn)題描述
半徑為3.5mm的軸，在其一端有一個(gè)半徑為25mm，厚度為0.5mm的帶孔圓盤。軸線方向?yàn)槿肿鴺?biāo)系的3方向，圓盤所在平面與軸線垂直，圓盤繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤與軸都是剛體，要求模擬圓盤的旋轉(zhuǎn)過(guò)程。如下圖所示：
二、狀態(tài)及分析結(jié)果
1、邊界條件：固定軸的參考點(diǎn)。使圓盤的頂部的點(diǎn)由A0移動(dòng)到A1處（即在全局坐標(biāo)系的1方向上移動(dòng)了10mm）。設(shè)定CU、CRF為歷史變量
分析結(jié)果：
通過(guò)分析可知，模型中節(jié)點(diǎn)的最大位移為10.42mm。兩個(gè)連接點(diǎn)之間只有繞局部坐標(biāo)系1方向上的旋轉(zhuǎn)，故Cu1、Cu2、Cu3、CR2、CR3等于0。CR1=0.41rad。
由于在模型中沒(méi)有施加載荷，因此連接單元的反作用力和反作用力矩都近似為0。
若在設(shè)置邊界條件時(shí)，同時(shí)選中U2，U3等自由度會(huì)造成模型的過(guò)約束，如圖 5所示。
過(guò)約束模型的結(jié)果如圖 6所示，從結(jié)果的數(shù)量級(jí)上可以看出反作用力和反作用力矩較大。
2、邊界條件：刪除在圓盤剛體參考點(diǎn)上施加的位移邊界條件，為連接單元中可用的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分量UR1設(shè)定邊界條件為-0.41rad。
分析結(jié)果：
通過(guò)對(duì)比分析結(jié)果可知，對(duì)圓盤頂點(diǎn)施加位移和對(duì)連接單元的可運(yùn)動(dòng)分量施加位移邊界條件的效果是一樣的。
展開(kāi) 奇妙的abaqus hinge 連接器單元（一）
為什么同一個(gè)hinge 連接器，調(diào)換一下順序就發(fā)生這么多奇怪的事情，發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象的時(shí)候，內(nèi)心是不是和躺在地上的洛基一樣懵圈。。。
在《奇妙的abaqus hinge 連接器單元（二）》里我們嘗試解答吧。
奇妙的abaqus hinge 連接器單元（二）
hinge 連接器單元的實(shí)質(zhì)
hinge連接器單元實(shí)際上是兩種簡(jiǎn)單連接器的復(fù)合：join連接器以及revolute連接器。
Join 連接器約束了兩點(diǎn)之間的相對(duì)位置關(guān)系，revolute連接器約束了兩點(diǎn)之間的旋轉(zhuǎn)關(guān)系，兩者結(jié)合就是hinge——只存在一個(gè)方向的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，其他五個(gè)相對(duì)自由度均被約束的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。在abaqus中，定義基礎(chǔ)連接器join和revolute的結(jié)合（下圖左），與直接定義hinge（下圖右），效果是一毛一樣的。
join+revolute
hinge
分別了解revolute 和join，就能了解hinge的約束機(jī)制。
revolute 連接器
REVOLUTE 連接器等效實(shí)體與約束原理圖如上，它約束兩個(gè)節(jié)點(diǎn)（a\b）之間的兩個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并允許一個(gè)自由旋轉(zhuǎn)。 REVOLUTE 連接施加的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)約束是：
且
兩個(gè)約束等效為一個(gè)，即a點(diǎn)的1軸和b點(diǎn)的1軸平行。
定義revolute時(shí)，需要定義兩個(gè)點(diǎn)a、b，以及兩點(diǎn)上的局部坐標(biāo)軸，在CAE界面，orientation 1代表a點(diǎn)坐標(biāo)軸，orientation 2代表b點(diǎn)坐標(biāo)軸，通常會(huì)定義b點(diǎn)與a點(diǎn)初始坐標(biāo)軸一致，此時(shí)初始角度為0。
重點(diǎn)是，a、b點(diǎn)不是絕對(duì)對(duì)等的，abaqus默認(rèn)a點(diǎn)為連接器左端點(diǎn)，b點(diǎn)是連接器的右端點(diǎn)。左端點(diǎn)坐標(biāo)軸1沿軸向指向端面內(nèi)部，右端點(diǎn)b坐標(biāo)軸1沿軸向指向端面外部。連接器上扭矩（或者扭轉(zhuǎn)位移）的正負(fù)符合經(jīng)典力學(xué)中對(duì)扭矩正負(fù)的定義——在端面上滿足右手定則指向端面外側(cè)為正，如下圖：
因此，在定義了a、b和兩個(gè)局部坐標(biāo)時(shí)，就等于間接定義了力矩的正方向：在a點(diǎn)，扭矩滿足右手定則并背離1軸正方向?yàn)檎赽點(diǎn)，扭矩滿足右手定則并指向1軸正方向?yàn)檎?兩點(diǎn)a、b就是定義線特征的point1、2。
展開(kāi) Abaqus利用梁單元模擬螺栓連接 附基于ABAQUS對(duì)螺栓斷裂問(wèn)題仿真分析下載
來(lái)源：仿真學(xué)習(xí)與應(yīng)用
螺栓連接是結(jié)構(gòu)連接的一種主要方式，在CAE分析中經(jīng)常遇到，針對(duì)不同的情況，通常我們會(huì)采取不同的方法來(lái)處理。螺栓的模擬在Abaqus也有幾種不同的處理方式。
（1）建立三維實(shí)體的螺栓模型，包括螺紋結(jié)構(gòu)；
（2）建立三維實(shí)體的螺栓模型，忽略螺紋結(jié)構(gòu)；
（3）建立三維實(shí)體的螺栓模型，由Abaqus自帶的螺紋接觸定義方式設(shè)置螺紋接觸；
（4）利用梁單元或者桿單元模擬螺栓。
本次以梁單元模擬螺栓為例，簡(jiǎn)單闡述其應(yīng)用。利用梁單元模擬螺栓與實(shí)體螺栓相比優(yōu)勢(shì)比較明顯，模型簡(jiǎn)單、接觸定義簡(jiǎn)單、收斂容易，同時(shí)梁單元也能有效反應(yīng)螺栓的受力情況，在很多情況下比較適用。
螺栓的模擬通常需要考慮預(yù)緊力的作用，利用CAE方法模擬螺栓預(yù)緊力的過(guò)程主要由三個(gè)載荷步完成，下面的例子會(huì)涉及。
建立如下所示的模型，三個(gè)部件，兩塊板和一根梁，其中梁是一個(gè)3D wire，建立一條線即可。
圖1
材料屬性定義的時(shí)候，梁單元需要指定梁截面，如下圖所示。
圖2
梁的截面形狀可以根據(jù)需要指定，本次為圓形截面，半徑為10，如下圖所示。
圖3
同時(shí)，梁單元還需要指定方向，通過(guò)菜單欄Assign-Beam Section Orientation，給出其中的n1向量，這里注意，梁的軸向是由向量t表示的，n1和n2兩個(gè)向量決定梁截面，其中t向量和n1、n2兩個(gè)向量決定的平面垂直。
本次定義n1向量為0,0,-1，最終梁的方向定義完成如下所示。
圖4
之后利用Interaction模塊下面的Constraint將梁與相關(guān)位置建立MPC連接，如下所示。
圖5
梁單元的兩端節(jié)點(diǎn)分別與螺栓螺帽位置處的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行MPC連接，連接形式可以由多種，這里選擇Beam連接。
展開(kāi) ANSYS不同單元類型連接專題（一）Solid-Beam單元的連接
不同單元類型連接，對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)一直是個(gè)困擾，筆者在學(xué)習(xí)ANSYS的時(shí)候，也遇到了這個(gè)問(wèn)題。今天開(kāi)始，筆者將對(duì)ANSYS不同單元類型連接開(kāi)設(shè)一個(gè)專題，仔細(xì)和大家說(shuō)說(shuō)不同單元類型，到底該怎么連。
我們知道，相同自由度的單元（如Beam-Shell）進(jìn)行連接時(shí)，可以直接使用共節(jié)點(diǎn)連接；而不同自由度的單元連接時(shí)，需要建立約束方程。
注意：單元自由度的異同有兩個(gè)含義，即單元的自由度個(gè)數(shù)和自由度的物理意義。
為了給大家進(jìn)行軟件操作演示，筆者隨便瞎編亂造了一個(gè)結(jié)構(gòu)：橫截面為10mm×10mm，長(zhǎng)度為200mm的方形梁，底端開(kāi)了一個(gè)直徑為5mm的孔，模型如下。
我們知道，細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，我們可以使用Beam單元進(jìn)行分析，可偏偏有好事者在一個(gè)完美的梁結(jié)構(gòu)上開(kāi)了個(gè)孔，這樣直接導(dǎo)致我們無(wú)法對(duì)其整體使用Beam單元了，那這樣的結(jié)構(gòu)我們?cè)撊绾翁幚砟兀刻峁┮韵聝煞N方法：
方法一：對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)使用Solid單元進(jìn)行分析；
方法二：孔附近使用Solid單元，其余位置使用Beam單元。這樣就引入了不同單元類型連接的問(wèn)題。
為了比較不同單元類型連接后的精度，筆者建立了兩個(gè)靜力學(xué)項(xiàng)目：一個(gè)是全部使用Solid單元進(jìn)行分析的模型
solid；另一個(gè)是使用Solid單元和Beam單元連接起來(lái)分析的
solid_beam。
打開(kāi)workbench，建立兩個(gè)靜力學(xué)項(xiàng)目，分別命名為“solid”和“solid-shell”，并導(dǎo)入建立的幾何模型。
一、solid-beam計(jì)算。
展開(kāi) ANSYS不同單元類型連接專題（二）Solid-Beam單元的連接（類型二）
通過(guò)對(duì)比兩次計(jì)算的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
1）全部使用Solid單元進(jìn)行分析和使用Solid單元和Beam單元連接起來(lái)進(jìn)行分析，
計(jì)算結(jié)果幾乎完全一致；（整體應(yīng)力最大數(shù)值的大小和位置，使用solid單元計(jì)算存在應(yīng)力奇異，不進(jìn)行比較）。
2）使用Solid單元和Beam單元建模和全部使用solid單元進(jìn)行建模相比，節(jié)點(diǎn)數(shù)量大大減少，
顯著
降低了計(jì)算量。
三、連接原理。
詳見(jiàn)上篇文章
《ANSYS不同單元類型連接專題（一）Solid-Beam單元的連接》。
至此，本文完結(jié)。
歡迎大家點(diǎn)擊在看和轉(zhuǎn)發(fā)支持！掃描二維碼關(guān)注公眾號(hào)，一起聊聊力學(xué)和有限元那點(diǎn)兒事。
展開(kāi) ANSYS各類型單元連接專題講解（二）之桿與梁殼體單元的連接
前一篇文章主要介紹了單元之間連接的主要原則，今天開(kāi)始主要從具體方面講解連接方法。
按照桿、梁、殼、實(shí)體的順序，先說(shuō)說(shuō)桿單元與各單元的連接方法。
那么什么時(shí)候需要用到桿單元與各種單元的連接呢？水哥稍微列舉下實(shí)際工程中需要考慮此類連接的例子。
案例一：工業(yè)廠房
此類結(jié)構(gòu)一般橫向跨度較大，屋頂采用鋼結(jié)構(gòu)形式，在具體模擬屋架時(shí)，此時(shí)各個(gè)桿件可看成鉸接，采用桿單元模擬。而下方框架柱則采用梁單元進(jìn)行模擬，在相交部位則需要用到桿單元與梁單元的連接。
案例二：門廳鋼結(jié)構(gòu)雨棚
在具體模擬該結(jié)構(gòu)時(shí)，雨棚上方拉桿采用桿單元模擬，而下方的鋼梁采用梁單元模擬，混凝土框架柱可采用實(shí)體單元模擬。
一直以來(lái)，桿單元一般用于模擬桁架結(jié)構(gòu)的時(shí)候比較多，其特點(diǎn)是桿件兩端不考慮承受彎矩作用，節(jié)點(diǎn)只有平動(dòng)自由度，是所有單元中最為簡(jiǎn)單的一種。
桿單元分為2D桿單元和3D桿單元，2D桿單元節(jié)點(diǎn)只有Ux和Uy兩個(gè)平動(dòng)自由度，而3D桿單元除了這兩個(gè)，還有Uz。其他單元，梁單元、殼單元、體單元都包含了這三個(gè)自由度，且具有相同的物理意義，按照前面一篇文章所介紹的連接總則，桿單元與其他單元連接時(shí)只需要共用節(jié)點(diǎn)即可，無(wú)需建立約束方程。
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的類似雨棚案例，注意本案例各構(gòu)件尺寸僅為演示操作需要所擬，未經(jīng)仔細(xì)推敲，各工程大佬可忽略。
某屋外雨棚平面簡(jiǎn)化模型如上，長(zhǎng)度為4m，折算荷載為10 KN/m，雨棚梁采用工字型鋼I40，系桿截面面積為238.64mm^2，材料均為Q235，采用ANSYS模擬該結(jié)構(gòu)。
下面為建模過(guò)程
!
展開(kāi) ANSYS不同單元類型連接專題(三)—Solid-Shell連接
我們之前討論了ANSYS不同單元類型連接中的Solid-Beam單元的連接，通過(guò)研究Solid-Beam單元連接的兩種方式，梳理了一下不同單元類型連接時(shí)需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)。今天我們開(kāi)始討論Solid-Shell單元的連接。
我們知道，Shell單元有6個(gè)自由度，而Solid單元只有3個(gè)自由度，因此不能通過(guò)簡(jiǎn)單的共節(jié)點(diǎn)方法實(shí)現(xiàn)Solid-Shell單元的連接。下面我們通過(guò)一個(gè)實(shí)例，研究下在ANSYS中是怎么實(shí)現(xiàn)Solid-Shell單元連接的。
對(duì)簡(jiǎn)單的薄壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)，我們通常將其簡(jiǎn)化成殼模型，可極大降低計(jì)算量，但在板上開(kāi)一個(gè)階梯孔（如下圖），就沒(méi)法將其簡(jiǎn)化成殼模型了，但如果主要研究階梯孔附近的應(yīng)力情況，且不能有太大的計(jì)算量，此時(shí)我們可以采用Solid-Shell模型實(shí)現(xiàn)。
為了對(duì)比計(jì)算結(jié)果，筆者采用兩種方法對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析：
方法一：對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)使用
Solid單元進(jìn)行分析；
方法二：
階梯孔附近使用Solid單元，其余位置使用Shell單元。這樣就引入了不同單元類型連接的問(wèn)題。
仿真過(guò)程
Step1
建立分析模型
在SCDM中建立如下圖所示的分析模型，其中薄板尺寸為200mm*100mm，厚度為10mm；階梯孔大孔直徑為30mm，深5mm；
階梯孔
小孔直徑為
20mm
，
深5mm。
將模型切分為兩部分，切分位置如下圖所示。切分完成后將沒(méi)帶階梯孔的部分進(jìn)行抽中面處理。
展開(kāi) ANSYS APDL實(shí)體單元和殼單元（不共節(jié)點(diǎn)）之間的連接 ￥100
實(shí)體單元和殼單元之間的連接是ANSYS中常見(jiàn)的問(wèn)題。即使兩種單元之間共節(jié)點(diǎn)，但單元之間不連續(xù)（實(shí)體單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)平動(dòng)自由度，而殼單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)平動(dòng)自由度和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度），對(duì)于兩種單元之間面面接觸，可直接定義剛域，本文主要采用MPC法對(duì)實(shí)體-殼單元的連接方法進(jìn)行說(shuō)明。
1 單元類型
算例模型中，實(shí)體單元采用SOLID45，殼單元采用SHELL63，接觸位置不共節(jié)點(diǎn)。對(duì)于兩種單元之間的連接，通過(guò)目標(biāo)單元TARGE170和接觸單元CONTA175實(shí)現(xiàn)，定義約束為實(shí)體-殼約束，接觸單元為MPC算法，接觸類型為綁定接觸。
2 有限元模型和綁定接觸
圖1 底部固定約束，殼單元施加均布荷載
圖2 目標(biāo)單元和接觸單元
3 計(jì)算結(jié)果
圖3 von Mises stress
圖4 X-Component of displacement
付費(fèi)內(nèi)容為相關(guān)命令流。
展開(kāi) 
ANSYS各類型單元連接專題講解(五)之3D梁單元與殼單元剛接
例如采用ANSYS模擬一個(gè)多層混凝土框架結(jié)構(gòu)，一般除計(jì)算整體指標(biāo)外，我們?cè)谟?jì)算具體荷載作用時(shí)（如風(fēng)荷載、地震作用、恒載、活載等），樓板一般采用彈性版，此時(shí)可用殼單元模擬，主梁、次梁采用梁單元模擬，此時(shí)變?yōu)榱?em>單元包含在殼面內(nèi)的情況，當(dāng)然此類情況是否需要考慮截面偏置，可根據(jù)具體工程而定。
對(duì)這中梁單元包含在殼單元面內(nèi)的情況，只需要將梁單元與殼單元共用節(jié)點(diǎn)即可，而無(wú)須格外建立約束方程。
三、梁單元在殼單元內(nèi)但不包含
此種情況為梁與殼位于同一面內(nèi)，但其中面不包含梁線，適用于多尺度建模分析（如下圖）。梁單元與殼單元的連接在端部可以通過(guò)剛性梁和剛性區(qū)域兩種方式連接。剛性梁采用MPC184單元，剛性區(qū)域采用Cerig命令，具體使用方法下期文章討論。
展開(kāi) ANSYS各類型單元連接專題講解（一）之連接總則
一直以來(lái)，有不少同學(xué)咨詢水哥關(guān)于ANSYS中桿單元、梁單元、殼單元、實(shí)體單元的連接問(wèn)題。之所以要用到各單元的連接，主要是由于我們?cè)趯?shí)際項(xiàng)目中，常常需要各種單元組合模擬，例如框架結(jié)構(gòu)計(jì)算中的框架柱、框架梁采用梁單元模擬，樓板采用殼單元模擬，如此便會(huì)產(chǎn)生各類型單元之間的連接問(wèn)題。
為解決部分朋友們的疑問(wèn)，水哥依自己的理解將從以下幾個(gè)方面系統(tǒng)講解下ANSYS中桿單元、梁單元、殼單元、實(shí)體單元的連接，其中若有不合理之處，還望各位朋友批評(píng)指正。
本系列講解目錄如下：
1、單元連接總原則。
2、桿與梁、殼、體單元的連接。
3、梁單元與實(shí)體單元鉸接。
4、2D梁單元與2D實(shí)體單元剛接。
5、3D梁單元與3D實(shí)體單元剛接。
6、殼單元與實(shí)體單元連接。
7、單元連接綜合實(shí)例。
本篇推文為該系列文章的首篇，主要說(shuō)下ANSYS中單元連接總的原則以及簡(jiǎn)單介紹兩個(gè)概念。
一般來(lái)說(shuō)，按“桿梁殼體”單元順序，只要后一種單元的自由度完全包含前一種單元的自由度，則只要有公共節(jié)點(diǎn)即可，不需要約束方程，否則需要耦合自由度與約束方程。
例如：
（1）桿與梁、殼、體單元有公共節(jié)點(diǎn)即可，不需要約束方程。
（2）梁與殼有公共節(jié)點(diǎn)即可，也不需要約束寫(xiě)約束方程；殼梁自由度數(shù)目相同，自由度也相同，盡管殼的rotz是虛的自由度，也不妨礙二者之間的關(guān)系，這有點(diǎn)類同于梁與桿的關(guān)系。
（3）梁與體則要在相同位置建立不同的節(jié)點(diǎn)，然后在節(jié)點(diǎn)處耦合自由度與施加約束方程。
（4）殼與體則也要相同位置建立不同的節(jié)點(diǎn) ，然后在節(jié)點(diǎn)處耦合自由度與施加約束方程。
從上述也可見(jiàn)，ANSYS無(wú)非是通過(guò)三種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)單元之間的連接：共用節(jié)點(diǎn)、耦合、約束方程。
這里簡(jiǎn)單介紹下耦合與約束方程的基本概念。
展開(kāi) 不同單元之間的連接問(wèn)題和單元的選擇
ANSYS的單元類型是在不斷發(fā)展和改進(jìn)的，同樣功能的單元，編號(hào)大的往往意味著在某些方面有優(yōu)化或者增強(qiáng)。
對(duì)于實(shí)體單元，總結(jié)起來(lái)就一句話：復(fù)雜的結(jié)構(gòu)用帶中間節(jié)點(diǎn)的四面體，優(yōu)選solid187，簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)用六面體單元，優(yōu)選solid185。
單元選擇和不同單元之間的連接.doc
vuel學(xué)習(xí)分享——用于連接殼單元的cohesive單元
因?yàn)檎n題原因，需要用到cohesive單元連接兩殼單元的邊界，然而ABAQUS中的cohesive單元只有用于連接實(shí)體（solid）或者平面單元（平面應(yīng)力或平面應(yīng)變）的coh單元，在導(dǎo)師的催促下就只能從零開(kāi)始自學(xué)自定義單元的內(nèi)容，最后也終于基本實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。自學(xué)的過(guò)程很辛苦，其中很多東西考慮的也并不是很充分，理解的也不一定到位，但結(jié)果實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)，還是很開(kāi)心的。
當(dāng)然這個(gè)過(guò)程中很感謝snowwave02和借風(fēng)一尺兩位的幫助，學(xué)術(shù)方面大家多交流才會(huì)進(jìn)步。
話不多說(shuō)，進(jìn)入正題。其實(shí)這種單元在DYNA中是有的，但是因?yàn)檎n題原因希望進(jìn)行對(duì)coh單元本構(gòu)更多的二次開(kāi)發(fā)，且DYNA的二次開(kāi)發(fā)我不是很熟悉，因此我就直接把DYNA的理論搬過(guò)來(lái)用了。但是鑒于二者還是有所不同，因此我在一些細(xì)節(jié)部分進(jìn)行了個(gè)人的修改。這次的介紹主要理論源自于一篇DYNA會(huì)議上的文章：Edge-to-edge Cohesive Shell Elements in LS-DYNA, 作者是Jesper Karlsson, 如果有興趣可以找原文查看。
單元的基本形式如上圖所示，四個(gè)節(jié)點(diǎn)，N1,N2用于和上邊的殼單元（ABAQUS關(guān)鍵字S4）相連，N3，N4則和下邊的殼連接。殼的厚度為t，采用常規(guī)的四個(gè)積分點(diǎn)（圖中畫(huà)“×”的位置），積分點(diǎn)的等參坐標(biāo)也是非常常見(jiàn)的：
(±1/√3,±1/√3)。對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)均開(kāi)放六個(gè)自由度，即三個(gè)平動(dòng)三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。
接下來(lái)是運(yùn)動(dòng)學(xué)的定義：
d代表分離量，即traction-separation法則中的分離距離，xt和xb分別代表上下邊在對(duì)應(yīng)等參坐標(biāo)下的坐標(biāo)位置，xi（i=1，2，3，4）代表節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，η 和
ξ 是等參坐標(biāo)。按照這種方式算出來(lái)在積分點(diǎn)的分離量d如下圖紅線所示意，因?yàn)橛兴膫€(gè)積分點(diǎn)，恰好有四段d，這也是很清晰的。
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