簡支梁模擬的案例
PFC使用簡支梁模型驗證參數 ￥10
所以采用離散元模擬構件一樣需要通過單元試驗去標定參數。
在混凝土構件中，單元試驗包括抗拉抗壓抗彎，以及三點彎曲等。
這里用材料力學中經典的簡支梁模型模擬PFC中的樁（梁）模型
這里模擬的是C30混凝土的變形和抗彎強度特性。
簡支梁模型為約束豎向位移，梁中間加集中力。
這里采用規則排列的顆粒來模擬，優點是：
1、可以節省樁的顆粒數
2、可以方便的計算剪力和彎矩
缺點也有：
樁不能發生抗壓破壞
不能反映泊松比
但是在離散元計算中，這兩個缺點完全可以忽略。
第一，梁一般是由于彎曲產生的拉破壞，第二，對于細長桿件來說，泊松比引起的橫向應變并不是很重要。
如圖為模型圖。規則排列的顆粒左下角和右下角的顆粒約束了豎向位移。中間一個加載板下壓。
這里只需要給兩個參數就可以，pb_emod=E,pb_ten=抗拉強度
其余都不重要。
來觀察加載板下壓時候理論撓度和模擬撓度。
圖中為位移場，和實際相接近。
縱坐標為撓度，橫坐標為中心的力。
紅色線為理論值，綠色線為模擬值。反算出的P臨界值為9.6e3，也是比較接近的。
這里將接觸的豎向力作為剪力，橫向力對中性軸的力矩作為彎矩進行校驗。
上圖為模擬出的剪力分布，可以看到和彈性力學解比較接近，中間大，兩邊稍小。
而且此時的中心力P=1.68e3
剪力理論值為P/2=8.4e2，圖中的值和理論值比較接近的。
彎矩分布可以有兩種，一種是對剪力積分，一種是我采用的對中性軸的力矩。后者更加符合離散元的思維，但是由于我這里中性軸粗略的認為是截面中心，所以和理論值6.8e2有出入。后面可以根據接觸的拉或者壓確定中性軸，再進行計算。
展開 簡支梁沖擊碰撞（與理論可對應） ￥20
本內容為原創：
其是通過模擬簡支梁收到50N的落錘重物從一定高度（0.4m）沖擊時，其變形量為多少。
本文參考理論力學的靜力學部分及動載荷部分的變形計算方法,通過ANSYS workbench16.0進行了模擬。
最終結果能夠理論與實際相對應。
簡支梁三點彎曲模擬的四種方法
以下是簡支梁的三點彎曲采用四種方法模擬：圍線積分，擴展有限元，內聚力單元以及VCCT方法，可以關注千總學習視頻
某高鐵簡支梁橋的橋梁博士模擬介紹 ￥10
帖子內容包括建模過程（免費）及橋梁博士計算模型（付費）
橋梁博士.pdf
Abaqus應用實例丨 鋼筋混凝土簡支梁數值模擬
我們以鋼筋混凝土簡支梁為例，做一次有限元全流程概述。
01 模型參數概述
梁截面尺寸為150×300、跨度2400mm，混凝土強度等級為C30 ，采用混凝土塑性損傷模型。
為防止混凝土梁局部受壓破壞，在支座和受力點處設置厚度為150×100×60mm的鋼墊片，理想彈塑性鋼材。
下部受拉筋2?18 、架立筋2?8 、箍筋雙肢?8@100 。箍筋采用HPB300 ，屈服強度為300MPa ，縱筋采用 HRB400 ，屈服強度為 400MPa ，均為理想彈塑性模型。
混凝土塑性損傷參數數據圖
備注：箍筋由于是雙肢，考慮用到Wire（線）單元，直接將截面積組合起來，面積為101。
02 Abaqus分析全流程
1. Part（部件）模塊
在建立模型前，必須先確定量綱系統。ABAQUS 沒有固定的量綱系統，一個項目所有的輸入數據只能用同一個量綱系統,下表為常用的量綱系統，我們通常采用mm，N，t，Mpa對應的量綱。
本節的任務是用 Part 模塊來生成分析所需的部件。部件是模型中每一部分的幾何形體，它們是 ABAQUS/CAE 模型的基本構造塊。
首選的是在ABAQUS/CAE環境中直接生成部件，也可以由其它軟件生成幾何體或有限元網格，再導入作為部件。
本文混凝土、墊塊采用3D，solid（實體），通過Extrusion（拉伸）繪制；鋼筋采用3D，Wire（線）直接繪制。
通常考慮到后期可能會分析部件材料特性對結果的影響，因此即使幾何屬性相同，也需繪制各自的部件，另外在未裝配之前，部件顏色均默認為白色。
2.
展開 在PFC3D中模擬三點彎曲試驗（簡支梁） ￥10
在采用離散元模擬混凝土等構件時，需要定義細觀黏結參數（pb_ten，pb_coh等 ），一般情況下需要進行試驗模擬以標定參數，例如常用的包括單軸壓縮試驗、單軸拉伸試驗、三點彎曲試驗、四點彎曲試驗等。
其中，三點彎曲試驗測量材料彎曲性能的一種試驗方法。將條狀試樣平放于彎曲試驗夾具中，形成簡支梁形式，試樣上方只有一個加載點。
對于寬度為b，高度為h的矩形試樣，三點彎曲抗彎強度公式：S=3FL/2bh
本算例采用PFC3D模擬三點彎曲試驗，首先建立試件，定義黏結參數，通過移動墻體進行加載，監測加載過程中墻體的受力，并給出粘結鍵斷裂位置的分布。
建立的長方體試件如下圖：
試樣中球顆粒的接觸力鏈如下圖所示：
在模型的上下兩側生成墻體，固定下側墻體的位置，對上側墻體施加向下的速度模擬加載：
加載過程中上側墻體與試件的接觸力時程如下：
加載后球單元之間的接觸情況如下圖所示，其中藍色為粘結鍵，紅色為斷裂的粘結鍵分布：
斷裂粘結鍵分布如下圖，試件中部發生斷裂
對于不同強度的巖石或混凝土可以修改粘結參數（pb_ten，pb_coh等）、球單元的粒徑級配等進行模擬以達到合理的預期效果。
需要注意本算例需要調用附件中的fracture.p3fis文件，在將其拷貝至PFC的工作路徑下。
本算例完整代碼如下：
展開 在PFC3D中模擬四點彎曲試驗（簡支梁） ￥10
在采用離散元模擬混凝土等構件時，需要定義細觀黏結參數（pb_ten，pb_coh等 ），一般情況下需要進行試驗模擬以標定參數，例如常用的包括單軸壓縮試驗、單軸拉伸試驗、三點彎曲試驗、四點彎曲試驗等。
其中，四點彎曲試驗是測量材料彎曲性能的一種試驗方法。將條狀試樣平放于彎曲試驗夾具中，形成簡支梁形式，試樣上方有兩個對稱的加載點。
對于寬度為b，高度為h的矩形試樣，四點彎曲抗彎強度公式：S=FL/bh2
本算例采用PFC3D模擬四點彎曲試驗，首先建立試件，定義黏結參數，通過移動墻體進行加載，監測加載過程中墻體的受力，并給出粘結鍵斷裂位置的分布。
建立的長方體試件如下圖：
試樣中球顆粒的接觸力鏈如下圖所示：
在模型的上下兩側生成墻體，固定下側墻體的位置，對上側墻體施加向下的速度模擬加載：
加載后球單元之間的接觸情況如下圖所示，其中藍色為粘結鍵，紅色為斷裂的粘結鍵分布：
斷裂粘結鍵分布如下圖，試件中部發生斷裂
對于不同強度的巖石或混凝土可以修改粘結參數（pb_ten，pb_coh等）、球單元的粒徑級配等進行模擬以達到合理的預期效果。
完整代碼如下：
展開 3跨簡支梁命令流
!矩形截面
finish
/clear
/prep7
et,1,3
mp,ex,1,2e11
mp,prxy,1,0.3
mp,dens,1,2500
r,1,0.8,(0.8**3)/12,0.8
k,1,
k,2,6.581
k,3,7.831
k,4,11.331
k,5,11.331+1.250
k,6,19.162
l,1,2
l,2,3
l,3,4
l,4,5
l,5,6
dk,1,ux,,,,uy
dk,3,uy,
dk,4,uy,
dk,6,uy,
fk,1,fy,-125.311e3
fk,2,fy,-380.593e3
fk,5,fy,-379e3
fk,6,fy,-125.429e3
lesize,all,,,10
lmesh,all
eplot
sbctran
allsel
/solu
solve
allsel,all
fkdele,all,all,all
acel,,9.8,
solve
/post1
lcdef,1,1,1
lcdef,2,2,1
lcfact,1,1
lcfact,2,1.2
lcase,1
lcoper,add,2
prrsol
etable,myi,smisc,6
etable,myj,smisc,12
plls,myi,myj,-1
/title,wanjutu
/ui,copy,save,jpeg
自己寫的 高手指教
！工字鋼（I32a）
finish
/clear
/prep7
et,1,beam189
mp,ex,1,2.06e11
mp,prxy,1,0.3
mp,dens,1,7850
sectype,1,beam,i
secdata,0.130,0.130,0.32,0.015,0.015,0.0095
k,1,
k,2,6.581
k,3,7.831
k,4,11.331
k,5,11.331+1.250
k,
展開 《基于 ＡＢＡＱＵＳ 的單向循環荷載簡支梁損傷分析》
綜上所述， 本文采用有限元軟件 ＡＢＡＱＵＳ， 基 于 ＣＤＰ 損傷材料模型， 建立鋼筋混凝土簡支梁三 維數值分析模型， 分析受力傳遞規律和損傷規律， 為鋼筋混凝土組合梁的力學性能分析提供參考。
１ ＣＤＰ 模型簡述
２ 數值模擬分析
ＣＤＰ 模型主要用于分析混凝土（或其他脆性材 料）循環及動 － 靜荷載分析， 該模型在考慮了鋼 梁—鋼筋混凝土柱之間相互作用的基礎上提出了節 點豎向承載力驗算公式和剪力計算公式， 對梁類型 的構件能夠同時定義強化、 軟化行為， 并可描述混 凝土的開裂／ 壓碎損傷（ 卸載剛度的折減）， 故對 鋼 － 混凝土梁具有較為真實的模擬效果。
本文混凝土材料采用八結點六面體線性縮減積分單元。此外， 由于鋼 － 混凝土組合結構受力過程 中， 鋼材料受力主要特征為拉壓模式， 故鋼材料采 用兩結點線性三維桁架單元， 集合界面為圓形。
２. １ 結構基本參數
數值計算采用簡支梁的形式約束， 梁截面為 １５０ｍｍ × ３００ｍｍ 的矩形， 分別在支座處和施加載荷 處各設置鋼板作為墊塊， 墊塊與梁采取 ＴＩＥ 連接， 墊塊位置為梁兩端向跨中 ３００ｃｍ 范圍內， 厚度為 ６ｃｍ， 寬度為 １５０ｃｍ， 跨中加載 １３ｃｍ 位移荷載， 位 移方向向下。梁截面鋼筋采用 ３ 層排布， 頂層受壓 區采用 ２ 支 Φ１２ 鋼筋， 中層和底層分別為 ３ 支 Φ１６、 Φ１８ 鋼筋， 箍筋為間距 １００ｃｍ 的 Φ８ 型號鋼 筋， 保護層厚度為 ３０ｃｍ， 如圖 ２ 所示。
由于鋼筋與混凝土尺寸差異較大， 故采用嵌入 網格域（Ｅｍｂｅｄｅｄ Ｒｅｇｉｏｎ）算法進行鋼筋 － 混凝土耦 合， 如圖 ３ 所示。
展開 【iSolver案例分享】理想彈塑性簡支梁三點彎曲
而對于三點彎曲試驗的數值模擬，也被常用于測試數值算法。對于有限元算法，三點彎曲試驗可以用來測試本構方程單元形函數。
以下，分別使用廣泛商用的Abaqus和iSolver軟件做三點彎曲的數值模擬，以測試iSolver的計算精度。
（1）模型尺寸
模型概況
模型由一條矩形截面彈塑性梁與三塊彈性墊板組成。
圖中長度單位為mm。梁的長度為200mm，彈性墊板的高度為5mm。墊板中心距離（即梁跨徑）為185mm，則梁的跨高比為185mm/30mm=6.17>5。
（2）材料及單元屬性
彈塑性梁：采用理想彈塑性本構模型。采用工程中常見的Q235鋼材材料屬性。
彈性墊板：線彈性本構，除了不設置Plastic屬性外與梁的材料相同。設置彈性墊板的目的是為了方便施加邊界條件，而且避免應力奇異引起的收斂問題。
本次計算中所有單元使用C3D8R單元。
（3）邊界條件
在梁底彈性墊塊下施加簡支梁邊界條件，具體為左側約束墊板中心節點x、y、z三個方向平動自由度，右側約束墊板中心節點x、y、z三個方向平動自由度。
梁底仰視圖（支座約束）
為了便于計算收斂采用位移加載模式，加載在頂部加載板的中心位置，加載值為-2.0mm，方向為y軸負向。
梁頂俯視圖（加載點）
（4）荷載步
#
除此以外，要在history output中設置輸出加載點的反力和梁跨中中點節點的位移，方便后期繪制荷載位移曲線。
展開 【iSolver案例分享】波紋鋼腹板簡支梁受彎分析
１、 引言
結構有限元求解器iSolver已發展到一定階段，現采用結構有限元軟件iSolver進行結構分析，iSolver可使用Abaqus作為前后處理工具，本帖以波紋鋼腹板簡支梁彎曲分析為例，將iSolver求解器和Abaqus計算結果進行對比，比對兩種有限元軟件的計算結果。
在工業廠房和橋梁中是使用的波紋鋼腹板結構
２、 問題描述
如下圖所示的波紋鋼腹板簡支鋼梁，梁兩端支座中心和跨中設置豎向加勁肋。求該梁在頂面豎向均布荷載荷載（q=0.5N/mm2）下的應力和變形。
３、 Abaqus分析
（1）建立幾何模型
按照圖紙尺寸分別建立頂底板、波紋鋼腹板、豎向加勁肋各個構件的幾何模型。
豎向加勁肋part 腹板的一個波part
頂板和底板part
并完成裝配。為簡化各個構件連接方式，在Assembly模塊中將個構件合并成一個新構件。
合并完成后的幾何模型，如下圖所示。
（2）材料及截面賦予
使用線彈性材料本構，工字梁使用常見的Q235鋼材制作，其彈性模量為2.06e5MPa，泊松比為0.3。創建shell,homogeneous截面，板厚為1mm。
（3）創建分析步
創建靜力通用分析步，不考慮幾何大變形。
（4）網格劃分及荷載及邊界條件設置
（5）作業提交
abaqus提交作業分析。
展開 
簡支梁裂縫發展過程
整體式建模：
分離式建模：
考慮粘結滑移的分離式建模：
石化控制室抗爆設計——多自由度動力彈塑性分析(簡支梁)
LC2-單位爆炸力靜力工況
此處模擬的是單位1m寬的墻體，因此1kpa的爆炸力分攤到1m寬度的梁就是1kn/m。如果分析的是一榀框架，那么需要用1kpa乘以柱間距獲得單位爆炸力產生的線荷載。
在前面文章中提到，由于作用時間短等因素，單自由度體系動力方程沒有考慮阻尼的有利影響，此處也不考慮，alpha直接填0。
05
動態響應查看
模型計算和報告生成都采用了多核并行運算技術，工作效率顯著提升。
如何簡支板于簡支梁上
我不知道能不能用PATRAN 2008 R1 把兩塊相鄰的板的四端簡支在兩根四端簡支的獨立的梁上，然后觀察在其中的一塊板的中心作用瞬間集中重力時另一塊板的最大位移。我用很多方法試了很多次，但是我不能在最后加載XDB文件，或者加載后的結果不合理。我不確定應該怎樣定義梁和板的幾何條件（點，線， 面， 固體或其它），還有怎樣定義梁和板以及板和板之間的邊界條件（標準位移，相對位移，接觸或其它）。我應該怎么辦？ 請有經驗的高手指教
工字形截面空間簡支梁受力分析 ￥1
簡支梁是工程中常見的結構形式，然而我們在三大力學中學的都是平面簡支梁，鮮有涉及到空間簡支梁，這導致大多數的學生在學習有限元時不知道如何設置空間簡支梁的約束。筆者對此進行了研究，并將研究成果制作成PPT，供大家學習之用，希望對大家學習有限元能夠有所幫助。
