ABAQUS扭矩施加
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-12
ABAQUS扭矩施加的視頻教程
基于ANSYS的實體單元扭矩施加方法總結
由于ANSYS中不能直接對實體單元施加力矩，傳統方法采用若干對力偶來代替扭矩，該方法容易導致局部應力集中；改進的方法引入一些特殊單元如rbe3單元、mpc184單元、mass21單元等，通過引入這些特殊單元，能夠比較好的實現扭矩的施加，但是特殊單元的引入又改變了整體剛度矩陣。為了解決由于引入特殊單元而導致影響整體剛度矩陣的問題，有學者等提出采用接觸單元能夠很好的解決扭矩的施加問題。
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基于ANSYS的實體單元扭矩施加方法(用若干對力代替力偶)
由于ANSYS中不能直接對實體單元施加力矩，傳統方法采用若干對力偶來代替扭矩，該方法容易導致局部應力集中；改進的方法引入一些特殊單元如rbe3單元、mpc184單元、mass21單元等，通過引入這些特殊單元，能夠比較好的實現扭矩的施加，但是特殊單元的引入又改變了整體剛度矩陣。為了解決由于引入特殊單元而導致影響整體剛度矩陣的問題，有學者等提出采用接觸單元能夠很好的解決扭矩的施加問題。
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ABAQUS扭矩施加的實例教程
直徑為50mm,長度為120mm的圓柱，在端面施加T=1.5e3 NM的扭矩。
使用ansys模板，導出xxx.inp文件，提交給ansys即可直接計算。
得到的rst文件，可以在hyperview中查看結果。
torque_cylinder.rar
在hyper view中查看結果。
在hyperview中指定兩個文件，即可在hyperview中做后處理：
1.從hm中導出的xxx.inp文件
2.ansys計算得到的結果文件xxx.rst.
如果用hyperview7.0做后處理,ansys的版本不能超過8.1，否則不能識別其xxx.rst文件
如果用hyperview8.0做后處理，ansys的版本不能超過9.0 （10.0？？）,否則不能識別其xxx.rst文件。
還可以在hm中，把ansys的結果文件xxx.rst轉化成hm的結果文件格式：xxx.hmres.
下面是nastran版本實例；
附件中是hm文件和從hm中導出的xxx.bdf文件；
把xxx.bdf文件直接提交給nastran計算，即可得到結果。
torque_cylinder(1).rar
然后直接在HM中做后處理(hmres在hyperview中當然也可以)。
展開 很多同學在采用實體單元進行模擬時，需要施加扭矩，然而實體單元節點只有平動自由度，因而不能類似梁單元那般直接施加扭矩，今日水哥就ANSYS中常見的實體單元施加扭矩方法做一個簡單的總結，希望對部分同學能有所裨益！
實體單元施加扭矩的方法常見思路有兩種：
一、扭矩實質是矩，是力和力臂的乘積，因而如果要施加扭矩，可以考慮將扭矩折算為力和力臂，直接在相應部分施加力即可。
二、實體單元之所以不能直接在節點上施加力矩，說白了就是節點無轉動自由度，因而只要我們引入了具有轉動自由度的節點，在進行一定的耦合操作，就可以實現扭矩的輸入。
第一種思路很簡單，水哥這里就不詳細闡明。這里重點說說第二種思路。
引入轉動自由度在進行一定的耦合，常見的方法有兩種，一種是cerig剛性區域法，另外一種是mpc184剛性梁法。其實還有一種方法，rbe3，但這種方法較為復雜，這兒不做推薦。
一、cerig剛性區域法
cerig 這個命令其實就是建立一定的剛性區域，然后將荷載施加在跟這個剛性區域相連的主節點(master node)上。而具有轉動自由度的節點，我們經常引入質量單元mass21,賦值時候對質量單元賦予很小的質量即可。
該方法本質上是建立了約束方程，但需要特別注意的是約束方程是線性的，因而該方法只使用于線性問題，對于大變形等非線性問題，該方法并不適用。
展開 施加矩可以等效為施加力；思路2：直接施加彎矩或扭矩，此時需要引入一個具有旋轉自由度的節點；二、在ANSYS中實現的方法這里說說3個基本方法，當然可以使用這3個方法的組合方法，組合方法就是對3個基本方法的延伸，但原理仍不變。
基于ANSYS的實體單元扭矩施加方法總結
1、 引言
在實際工程問題中，扭矩無處不在。如攻絲的絲錐、車床的光桿、攪拌軸、汽車傳動軸等等，均為受扭構件，承受扭矩作用。為了更好的分析上述構件在扭（轉）矩作用下的變形、應力、應變等物理量，現代先進設計制造分析方法引入有限元來模擬結構在外載荷作用下的響應問題。對于很多工程模型，必須考慮結構的一些幾何特征，如軸的鍵槽、絲錐的螺紋面等。因此，實體模型上扭矩的施加就成為一個非常關鍵的問題。這包括扭矩施加的形式、位置，不同方式施加的扭矩會導致整體剛度矩陣的不同，最終會導致應力奇異，影響結果的評定。ANSYS作為全球最通用的大型有限元分析軟件之一，其強大的分析功能已為國內外一致認同，現已成為許多領域結果評定的行業標準。由于ANSYS中不能直接對實體單元施加力矩，傳統方法采用若干對力偶來代替扭矩，該方法容易導致局部應力集中；改進的方法引入一些特殊單元如rbe3單元、mpc184單元、mass21單元等，通過引入這些特殊單元，能夠比較好的實現扭矩的施加，但是特殊單元的引入又改變了整體剛度矩陣。為了解決由于引入特殊單元而導致影響整體剛度矩陣的問題，有學者等提出采用接觸單元能夠很好的解決扭矩的施加問題。
本文旨在綜合關于扭矩施加的各種方法，并對這些方法進行分析比較，從而找到關于實體單元扭矩施加有效、合理的方法，為結構有限元分析提供有益的參考。
2、 ANSYS中扭矩的施加
2.1 工程實例
現以長為0.2m直徑為100mm的實心鋼管為例說明扭矩的施加。鋼管材料視為線彈性，其彈性模量及泊松比分別為：E=2e11Pa，μ=0.3。 鋼管一端固定，另一端受1000N.m扭矩作用。
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<p class="ql-align-justify">abaqus中周期性邊界條件的施加一般通過方程約束，手動設置不僅繁瑣而且很容易出錯。根據文獻《Unit cells for micromechanical analyses of particle-reinforced composites》中簡單立方體胞元周期性邊界條件的施加方法，開發Python腳本，可以根據用戶提供的三維數組創建網格
程序適用于二維多土層粘彈性邊界和地震波等效節點力的加載；可以實現P波和SV波的斜入射。程序用MATLAB編寫
注意:本程序用MATLAB編寫；本程序僅限于模型網格是規則的，請參考圖片；由于本物品并非實體，因此賣出概不退換，因此購買前請詢問清楚。
編輯
導入模型
1.打開abaqus界面，在右側的模型樹中右鍵點擊部件，選擇導入，然后找到要導入的文件模型，再彈出的對話框中，點擊確定，即將模型部件導入
創建材料屬性
將模塊切換到屬性欄，創建材料信息，把名稱修改為steel,給定密度為7.85e-9,彈性模量和泊松比為2.1e5、0.28
創建截面
點擊創建截面命令，為材料賦予給截面
指派截面
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我總結了有限元中索體預應力的一些施加方式，根據文獻[1]的裝配荷載法建立了單索張拉模型（非文獻工程案例），旨在分享學習，不足之處敬請諒解，希望大家能多提寶貴意見。
（1）降溫法
等效降溫法根據施工步驟對鋼索進行降溫，模擬預應力拉索張拉過程隨溫度荷載的變化。采用等效溫降法對施工過程進行有限元模擬時原理簡單操作方便，但是降溫法需要將預應力的施加轉變為溫度的降低，當需要計算環境溫度的影響時，會產生一定的概念性混亂
1000是最模型的高度
最后的結果比真實值小一半，求助大佬解疑
status文件如下
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PREPROCESSOR WARNING MESSAGES
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熱應力分析過程
ABAQUS 提供三種熱應力分析程序：
1. 順序耦合熱應力分析，最常用的方法
? 當應力是由熱量場存在造成的，并且熱求解過程與應力狀態無關，也就是說應力依賴于熱產生，而熱并不依賴位移。
? 需要跑兩個分析: 先分析熱傳導，再將溫度結果導熱應力分析
? 熱分析的結果，如溫度(位置，時間的函數)被讀入應力分析，作為一個預定義場
周期性邊界條件
在復合材料力學計算中，通常選擇一個微觀的
代表體單元（RVE）來表征宏觀的力學性能，此時RVE的外輪廓的邊界條件應為周期性邊界條件（
Periodic Boundary Conditions），其作用是
使邊界處應力連續和位移連續。
周期性邊界條件不同于循環對稱邊界條件，雖然兩者都是對模型進行簡化，但后者主要針對周向循環，即我們說的1/2,1
