BEAM161
關注創建者：老白CAE 創建時間：2018-07-09
BEAM161的視頻教程
鋼筋混凝土板柱結構拆除中柱過程數值模擬分析
混凝土采用SOLID164單元和連續帽蓋CSCM模型；鋼筋采用BEAM161單元和各項彈塑性材料模型；鋼柱采用SOLID164單元和線彈性材料模型。板上混凝土塊施加的重力荷載簡化為均布壓力。拆除中柱采用附加破壞準則實現，設置在200ms時刪除中柱。在動力學求解過程，混凝土和鋼筋的材料模型均考慮了應變率的影響。
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鋼筋混凝土梁-柱子結構擬靜力破壞數值模擬
混凝土采用SOLID164單元和連續帽蓋CSCM模型；鋼筋采用BEAM161單元和彈塑性材料模型；鋼板采用SOLID164單元和線彈性材料模型。案例采用位移控制進行加載，在中柱頂部鋼板施加豎向位移，兩側柱子采用固結邊界條件。采用擬靜力分析，混凝土和鋼筋的材料模型都忽略應變率的影響。
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《基于LS-dyna地震作用下分離式模型框架結構倒塌仿真模擬》——LS—Prepost手把手教程例
框架柱截面400mm*400mm，框架梁截面250mm*550mm，板厚100mm，板面荷載2KN/m2，5KN/m2； 場地信息：8度，0.2g，場地類別Ⅱ類，設計地震分組為第二組； 鋼筋混凝土采用的本構模型：MAT3（MAT_PLASTIC_KINEMATIC）； 地面采用的本構模型：Mat20（Mat_rigid）;節省計算時間 混凝土單元：Solid164（不需要實常數） 鋼筋單元：Beam161
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BEAM161的實例教程
以beam161為單元進行網格劃分時，如何設置方位點？
個人認為如果使用beam161一定會出現兩個警告，一個是哪些節點是無質量節點，另一個是無質量節點的個數，我的兩個Warning附在最后，對照節點號進入模型查看，發現這些節點都是beam單元的方向節點（原文是beam element orientation）。
查了相關資料了解到，這個警告的初衷是防止自底向上建模時出現有不屬于單元的獨立節點問題，我遇到的顯然不是這個問題，搞清楚了問題的緣由就可以放心的忽略不計了。
我們總希望計算完成彈出一個Solution is done，但如果有警告就不會這樣，我們也不用著急，只要分析清楚警告的原因，理解它。就可以該改的改，該忽略的忽略了。
展開 1.4 單元
1.4.1 單元類型
LS-DYNA有7種單元類型：
(1) LINK160：桁架單元
(2) BEAM161：梁單元
(3) SHELL163：薄殼單元
(4) SOLID164：塊單元
(5) COMBI165：彈簧與阻尼單元
(6) MASS166：結構質量
(7) LINK167：纜單元
所有顯式動力單元為三維的，每種單元都可用于幾乎所有材料模型，都有幾種不同算法，均具有一個線性位移函數，目前尚沒有具有二次位移函數的高階單元。每種顯式動力單元缺省為單點積分。
1.4.1.1 LINK160 單元
3D 圓桿單元用來承受軸向載荷，用 3 個節點定義單元，第 3 個節點用來定義桿的初始方向，見圖 1.1。
1.4.1.2 BEAM161 梁單元
由于不產生應變，此 3D 梁適用于剛體旋轉，用 3 個節點定義此單元，見圖 1.2。
可以定義幾種標準梁截面，見圖 1.3。
1.4.1.3 SHELL163 薄殼單元
Shell163 有 11 種不同算法，最重要的幾種有：
(1) Belytschko-Tsay (BT，KEYOPT(1)=2，default)：
a. 簡單殼單元；
b. 非常快；
c. 翹曲時易出錯。
(2) Belytschko-Wong-Chiang (BWC，KEYOPT(1)=10)：
a. 速度是BT單元的1.25倍；
b. 適用于翹曲分析；
c. 推薦使用。
(3) Belytschko-Leviathan (BL，KEYOPT(1)=8)：
a.
展開 2.3 其他說明
（1）采用的單元類型：shell163，solid164和beam161。
（2）對于巖體周邊采用非反射邊界
（3）采用ALE算法。
（4）采用的部分關鍵字：
*SECTION_BEAM
*SECTION_SOLID
*SECTION_SOLID_ALE
*ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP
*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID
*CONTROL_ALE
*CONTROL_BULK_VISCOSITY
*CONTROL_TERMINATION
*CONTROL_TIMESTEP
*DATABASE_BINARY_D3PLOT
*DATABASE_BINARY_D3DUMP
*DATABASE_EXTENT_BINARY
3 結果
3.1 部分節點的振動速度時程圖
3.2各部受力云圖
（1）頂篷受力云圖
（2）樓板受力云圖
（3）立柱受力云圖
（4）墻體受力云圖
（5）總體受力云圖
3.3結果動畫
爆破振動.gif
by 地主巴依老爺(qq3220540443)
展開 鋼絲繩和支撐繩我們采用link60單元簡歷模型，鋼柱采用beam161單元建立模型，落石采用solid164單元建立模型，同時落石采用剛性單元。
二、網格的劃分
因為使用的有限元單元類型很簡單，所以對網格的劃分在此文中不是重點。
三、載荷的施加和求解
本模型的施加的載荷主要包括約束鋼柱的端點以及給落石施加初速度，考慮到重力的影響，也對模型施加了重力加速度。
在LS-DYNA中定義接觸分為四個步驟：1、選擇合適的接觸類型2、選擇接觸實體、3、選擇需要控制的接觸參數4、指定高級接觸控制。本文模擬中主要涉及落石和鋼絲繩之間的接觸，選擇LS-DYNA中的單面接觸類型，單面接觸時不需要事先指定接觸面。
利用EDWRITE寫入K文件然后提交給LS-DYNASOLVER進行求解。LS-DYNA求解輸出兩種類型的文件供給不同的后處理軟件使用：一種是d3plot和d3thtd類型的文件，提供給Ls-prepost后處理；另一種是rst和his類型的文件提供給ANSYS進行一般后處理和時間歷程后處理。兩者類型都可以同時輸出。
四、結果的分析
結構變形過程中的位移圖如下圖2所示。
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圖4 四種方案中各柱炸高（單位：m）
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框剪結構倒塌數值模擬方法
Ansys/LS-DYNA軟件很適用于模擬分析大變形、研究爆炸沖擊等動力學問題，其程序中內嵌常用的單元，包括link160桿單元、beam161
個人認為如果使用beam161一定會出現兩個警告，一個是哪些節點是無質量節點，另一個是無質量節點的個數，我的兩個Warning附在最后，對照節點號進入模型查看，發現這些節點都是beam單元的方向節點（原文是beam element orientation）。
2 框剪結構倒塌數值模擬方法
ANSYS/LS-DYNA軟件很適用于模擬分析大變形、研究爆炸沖擊等動力學問題，其程序中內嵌常用的單元，包括link160桿單元、beam161梁單元、shell163殼單元和solid164實體單元等。其中，solid164主要適用于實體單元，本文即選用solid164實體單元對框剪樓房和地面進行建模。
模型中鋼筋使用Beam161單元，其余使用Solid164單元，混凝土材料模型為73號K&C模型，抗壓強度為40MPa。鋼筋材料模型為MAT_PLASTIC_KINEMATIC，屈服強度為392MPa，其余參數與表4相同。空氣邊界為無反射邊界，考慮基礎對橋墩的約束作用，橋墩底部節點約束全部自由度，考慮橋墩上部結構對橋墩的約束作用，柱頭約束入射沖擊波方向的水平位移。
1.4.1.2 BEAM161 梁單元
由于不產生應變，此 3D 梁適用于剛體旋轉，用 3 個節點定義此單元，見圖 1.2。
可以定義幾種標準梁截面，見圖 1.3。
2 框架結構倒塌數值模擬方法
LS-DYNA有限元軟件可以很好的模擬分析大變形、爆炸沖擊等動力學問題，該程序自帶比較常用的link160、beam161、shell163和solid164等單元以供選擇。
結構分析中有結構點單元（如MASS21）、結構線單元（如LINK10、LINK180）、結構梁單元（如BEAM23、BEAM188）、結構實體單元（如PLANE25、SOLID45、SOLID185、SOLID186）、結構殼單元（如SHELL51、SHELL181）、結構管單元（如PIPE59）、接觸單元（如CONTAC174、TARGE170）、顯示動力單元（如LINK160、SOLID164、BEAM161
鋼絲繩和支撐繩我們采用link60單元簡歷模型，鋼柱采用beam161單元建立模型，落石采用solid164單元建立模型，同時落石采用剛性單元。
二、網格的劃分
因為使用的有限元單元類型很簡單，所以對網格的劃分在此文中不是重點。
三、載荷的施加和求解
本模型的施加的載荷主要包括約束鋼柱的端點以及給落石施加初速度，考慮到重力的影響，也對模型施加了重力加速度。
2.3 其他說明
（1）采用的單元類型：shell163，solid164和beam161。
（2）對于巖體周邊采用非反射邊界
（3）采用ALE算法。
以beam161為單元進行網格劃分時，如何設置方位點？
