粘結滑移的案例
ANSYS鋼筋混凝土（三）分離式建模（粘結滑移）
01 分離式建模方法（考慮粘結滑移）
半年沒更帖子，最近有時間繼續把坑補完。
上次介紹了ANSYS中模擬鋼筋混凝土構件的分離式建模方法，鋼筋和混凝土之間的相互作用關系是共節點。而實際上，鋼筋與其附近的混凝土之間存在粘結-滑移的關系。
本文介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的一種進階方法——分離式建模（考慮粘結滑移）
粘結-滑移作用通過在重合的鋼筋和混凝土節點上添加非線性彈簧combin39來考慮。這意味著在建立幾何模型和劃分網格時，需要注意以下兩點：
① 混凝土梁體和鋼筋需要分別建模（而非在梁體上切割出鋼筋線體后賦值）。
② 混凝土梁體的節點位置需要和鋼筋節點位置相重合（或接近），這意味著劃分網格時，需要協調兩者的單元尺寸。
混凝土與鋼筋節點位置重合（或靠近）
對于鋼筋混凝土梁，一般來說只需對縱筋考慮粘結-滑移作用。因此對位置重合的鋼筋和混凝土節點，在梁截面的兩個方向只須耦合其自由度，在縱向（縱筋方向）添加非線性彈簧Combin39即可。
其中，非線性彈簧的F-X屬性即是鋼筋混凝土粘結滑移關系（注意要乘以單元長度）。這個粘結滑移關系有大量可供參考的規范和文獻，可按需取用。
02 案例分析
仍然是如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁，使用考慮粘結滑移的分離式建模方法模擬，此次計算中不考慮箍筋的建模。
鋼筋混凝土梁尺寸簡圖
有限元模型示意圖如下：
鋼筋混凝土梁模型示意圖
核心的命令流是如何寫一個循環，自動地對重合的混凝土和鋼筋節點施加耦合作用和非線性彈簧單元：
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展開 喵星人教會你如何在ABAQUS中提取粘結-滑移
<p><span style="background-color: rgba(0, 0, 0, 0);">粘結滑移行為是結構工程精細化有限元的重要部分。常見的應用場景例如FRP加固結構中的粘結界面、新舊混凝土疊合面、鋼筋和混凝土的粘結界面等。相比綁定/內置，考慮粘結滑移的模型可能出現變形增大，峰值位移相對滯后，剛度相對較低，滯回曲線捏縮等宏觀現象，但對模型本身粘結力和滑移大小等微觀行為的查看使用者通常不知如何處理。今天喵星人就通過一個視頻教會大家如何提取ABAQUS中的粘結-滑移。</span></p><p><br></p><p class="ql-align-center"><strong style="color: rgb(38, 38, 38);">1.</strong><strong style="color: rgb(0, 0, 0);">Cohesive</strong></p><p><span style="background-color: rgba(0, 0, 0, 0);">在加固結構、疊合構件等相互作用表面通常采用Cohesive考慮界面間的粘結滑移。本案例為喵星人論文復現課程“ABAQUS碩士學位論文/SCI論文復現—FRP加固RC梁四點彎曲脫粘過程”，模型如下圖。
展開 鋼筋混凝土梁的粘結滑移用spring2還是cohesive
自己看了很多資料，還是不清楚哪個方法合適，能正確模擬出梁的粘結滑移（看到的都是拉拔試驗）。
自己用彈簧出的結果不對，修改粘結滑移關系居然對結果影響不大；用cohesive，這里面用到的參數不知道怎么計算，求指教啊
ABAQUS案例-鋼筋混凝土粘結滑移破壞分析及收斂性檢查 ￥3
粘結滑移破壞為鋼筋混凝土較常見的一種破壞方式。本實例（附件中inp文件）采用ABAQUS軟件模擬分析了鋼筋和混凝土的粘結裝配，并模擬了鋼筋混凝土的粘結滑移破壞過程。分析得到的結果可以作為工程應用的參考和支撐。
一種基于熱效應下荷載-位移曲線確定FRP-鋼混凝土粘結滑移關系的新方法 ￥1.99
“溫度變化后、加載前的初始熱不相容滑移”問題</p><p><strong>摘要</strong>：外貼纖維增強復合材料（FRP）與鋼/混凝土基底之間的界面粘結性能在很大程度上決定了 FRP 加固結構的整體力學性能。
使用CFRP筋的混凝土梁粘結滑移
用非線性彈簧考慮的粘結滑移，聽說CFRP筋不考慮塑性，怎么才能使跨中力位移曲線出現水平段呢？？？
abaqus梁單元粘結滑移
請問一下各位大佬，有沒有會做梁單元粘結滑移的，，請教一下
ABAQUS考慮屈曲的鋼筋滯回模型inp算例及循環載荷下鋼筋混凝土考慮粘結滑移單元inp算例 ￥3
1、本ABAQUS的inp算例模型是考慮了屈曲影響的滯回鋼筋模型（在附件中）；
2、本ABAQUS的inp算例模型是考慮了粘結滑移單元的鋼筋混凝土模型（在附件中）；
專業的鋼筋混凝土非線性分析軟件-VecTor2介紹分享
在建模中，我們無須考慮太多，如混凝土本構、粘結滑移彈簧、鋼筋本構等該怎么選擇、只要我們實實在在地按照實際結構建出來，得到的模擬結果基本都能夠很好和試驗結果吻合，并不需要為了吻合試驗而調參數。另外如果做空間構件分析可以下載VecTor3，其建模過程和VecTor2一樣。具體過程如下：
1、定義材料（混凝土、鋼筋、砌體等各種材料）
混凝土我們只需定義抗壓強度一個參數、軟件里默認的本構已經足夠分析使用，其中混凝土中的箍筋是彌散在混凝土里考慮的，通過定義箍筋的體積配筋率、強度彌散在混凝土中；鋼筋可以定義變形鋼筋、預應力鋼筋、只有拉鋼筋、記憶合金等等。
2、粘結滑移材料（變形鋼筋、光圓鋼筋、無粘結預應力筋與混凝之間的粘結滑移，包含幾種經典的粘結滑移本構，如下圖），只需定義約束系數，縱筋最小間距等確定好粘結滑移屬性，然后在建立模型時選擇建好的粘結滑移屬性，軟件會自動在縱筋和混凝土單元之間幫我們插入粘結滑移彈簧。
3、繪制幾何模型（混凝土、鋼筋、支座等模型，再將混凝土、鋼筋、粘結材料賦給相應區域、最后劃分網格后，模型建立完畢。如下圖）
4、定義邊界條件、加載分析步、加載時間后即可提交計算，計算速度非常快（稍遜于OpenSees和SeismoStruct等纖維梁單元）。
展開 基于Abaqus的三種鋼筋混凝土梁數值模擬對比研究
（下列gif動圖需要打開超鏈接查看）
（a）簡化模型
（b）實體模型
（c）實體模型（帶粘結滑移）
圖4 Mise應力云圖對比
（a）簡化模型
（b）實體模型
（c）實體模型（帶粘結滑移）
圖5 位移云圖對比
將三種模型下跨中荷載位移曲線提取進行對比，如圖6所示。
圖5 荷載-位移曲線對比
由上圖可知，三者在前期未達到屈服荷載階段時F-U曲線走勢幾乎完全一致，加入奶粘結滑移后，模型只能運算到前期線彈性階段，實體模型在達到屈服荷載后一段時間，未能加載至極限荷載，簡化模型可以完整運行至混凝土破壞完成，且實際荷載值與實體模型誤差不到1%，而且收斂性上更為優越。
展開 ABAQUS讀懂彈簧/非線性彈簧單元——“小而精”的Spring element
界面很卡怎么辦</p><p>對于復雜結構的粘結滑移設置，在使用完粘結滑移插件后可能出現CAE操作界面卡死的情況，可以通過INP文件操作后直接提交job文件即可。</p><p><br></p><p>3. 有無二次開發入口</p><p>spring單元在Abaqus中無直接二次開發入口。但由于其仍為單元范疇，用戶可通過開發UEL或VUEL代替。</p><p><br></p><p>4. 與連接器單元的區別</p><p>實際上，連接器單元的功能更多，應用更廣泛。但由于其塑性特性，收斂相對更難。但是連接器單元可以用于顯式分析步，這是SPRING2單元應用受限的最大原因。后期喵星人也會單獨講解一期連接器單元，大家敬請期待！</p><p class="ql-align-center"><strong>結語</strong></p><p><span style="background-color: rgba(0, 0, 0, 0);">無論是彈簧或者非線性彈簧，其操作應用與一般的單元都有一定的差異，今天喵星人結合用戶手冊和項目經歷帶大家梳理了一遍要點，讓“小而精”的Spring element不再雞肋</span>。</p>
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Abaqus應用之鋼筋混凝土篇 ￥9.99
然而，這種方法在模擬鋼筋和混凝土之間的粘結滑移時可能不夠精確。
1.3 三折線模型
三折線模型考慮了鋼筋的屈服階段，可以更準確地模擬鋼筋的滯回行為。在Abaqus中，可以通過用戶自定義的UMAT子程序來實現這種模型。例如，清華大學曲哲提出的改進的Clough鋼筋滯回本構模型，可以在反向再加載時，指向按卸載剛度加載至歷史最大點對應的應力的0.2倍，再指向歷史最大點，從而考慮鋼筋加載-卸載-反向加載過程產生的包辛格效應。
2. 鋼筋與混凝土的相互作用
2.1 粘結滑移關系
鋼筋和混凝土之間的粘結滑移關系是模擬鋼筋混凝土結構的關鍵。在Abaqus中，可以通過設置二者交界面處的牽引分離本構模型來模擬這種關系。例如，基于Abaqus的三種鋼筋混凝土梁數值模擬對比研究表明，將鋼筋通過實體單元建模，并在實體鋼筋和混凝土梁連接界面設置相應粘結本構，可以更真實地模擬鋼筋混凝土梁內部的實際受力狀態。
2.2 損傷塑性模型
Abaqus中的混凝土損傷塑性（CDP）模型能夠描述材料在循環加載和動態加載條件下的力學響應。該模型在考慮了鋼筋和混凝土相互作用的基礎上，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）。
干貨資料：
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4、要模擬出梁內縱向受力鋼筋與混凝土之間的粘結滑移，具體粘結滑移關系參見論文《bond behavior of concrete containing ferronickel slag and blast furnace slag powder》（我給），不能用embedded關系將鋼筋嵌入混凝土。我知道用子程序編輯粘結滑移關系很難，我不要求用子程序，我建議用連接器translator即可。我是用matlab生成粘結滑移關系的數據表，并導入translator中的。 5、柱內縱筋、箍筋，梁內箍筋可以用embedded關系嵌入混凝土。 6、可以不模擬柱內套管。 7、要本著合理、大道的原則模擬本節點，不能用小道方法去造。未盡事宜，雙方討論協商。 8、要有售后的探討答疑。
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【單號6648】
預算范圍：2000
使用軟件：fluent comsol
需求描述：模擬燃氣環境下材料表面燒蝕形貌，燒蝕過程中表面會產生液態物質，整個過程包含VOF和動網格
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展開 ABAQUS本構調整及常見問題解決辦法 附Abaqus滯回曲線模擬詳細教程下載
問題二：模擬的滯回曲線太飽滿，不捏縮
該問題的原因主要是在ABAQUS中無法模擬鋼筋混凝土之間的粘結滑移作用。實際構件中，鋼筋混凝土之間往往發生較大的粘結滑移作用，但在ABAQUS中沒有可以模擬粘結滑移的單元或本構，那么一些學者通過不斷削弱鋼筋的強度來等效實現鋼筋混凝土滑移的作用。其中做的比較好的是深圳大學方自虎老師的子程序。當遇到這種情況時，解決辦法為：（1）使用opensees軟件，該軟件有很多的本構模型，可以模擬出粘結滑移的效果。該軟件適合構造簡單的結構模擬。（2）使用方自虎老師的子程序。
問題三：模擬的滯回曲線初始剛度較小，達不到試驗的初始剛度
該問題的原因主要是輸入損傷因子時拉壓恢復剛度的大小。在混凝土拉壓變換過程中，其控制值是不一樣的。在從受壓到受拉的過程中，控制值為0；在從受拉到受壓的過程中，常輸入0.34—0.44的值來控制。當遇到該問題時，解決辦法為可以嘗試調大從受拉到受壓的過程中其控制值。
問題四：模擬的滯回曲線承載力較小，達不到試驗的承載力
該問題的原因主要是輸入混凝土控制參數的問題。我們可以嘗試增大混凝土的彈性模量，增大混凝土的屈服強度以及問題三的解決辦法。
問題五：模擬的滯回曲線和試驗結果相差較大
在這里也提醒大家注意網格劃分的問題。作者親身體會，網格劃分100和劃分50的結果天差地別。在鋼筋混凝土結構中，推薦大家混凝土劃分50，鋼筋劃分100或50即可。對于某些重點研究的，可以劃分的更細。
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4、要模擬出梁內縱向受力鋼筋與混凝土之間的粘結滑移，具體粘結滑移關系參見論文《bond behavior of concrete containing ferronickel slag and blast furnace slag powder》（我給），不能用embedded關系將鋼筋嵌入混凝土。我知道用子程序編輯粘結滑移關系很難，我不要求用子程序，我建議用連接器translator即可。我是用matlab生成粘結滑移關系的數據表，并導入translator中的。 5、柱內縱筋、箍筋，梁內箍筋可以用embedded關系嵌入混凝土。 6、可以不模擬柱內套管。 7、要本著合理、大道的原則模擬本節點，不能用小道方法去造。未盡事宜，雙方討論協商。 8、要有售后的探討答疑。
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【單號6625】
預算范圍：9999
使用軟件：ANSYS HFSS
需求描述：計算某電子模塊（我方提供模型、材料參數以及其它參數）工作中的電磁場分布。其中該電子模塊（見附件圖片）包含1個PCB模型（PCB模型為非IBIS模型）、1個電源、2條線纜。要求用視頻錄播模型的前處理、計算過程及計算結果后處理的整個過程。視頻發給我方即可。必要時需提供視頻的答疑解惑。
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