截面屬性的案例
基于ANSYS的西安鐘樓模型建立有限元求解（一）
定義頂層斜梁截面屬性
SECDATA,4,4,0.55,0.55,0.55,0.55
SECTYPE,13,BEAM,t,YANLIANG
!定義屋檐梁截面屬性
SECDATA,4,4,0.55,0.55
設置好這些截面屬性后，接下來就是生成模型結構的線，然后使用latt命令對各類構件的連線進行截面屬性賦予。這里需要注意的是，像T型梁和工字梁這樣的梁要注意其在模型空間的Z軸方向的設置，先弄清楚截面x,y,z三個軸的方向，這個很好確定。首先使用/psymb,ldir,on這個命令來顯示線的方向，即為x軸方向，然后根據右手準則來判斷其它兩個軸的方向，然后我們需要設置z軸的方向，只需要設置一個關鍵點就可以確定下來。
例如：LATT,1,,1,,1010,,8，其中1010為所設置的關鍵點。
展開 基于ABAQUS的某水力電機轉子模態分析（SOP）
Material Property:【E=206000MPa；P=0.3；Density=7.8×10-9t/mm3】
Step2：材料截面屬性的創建
首先通過Section/Create命令進入材料截面定義對話框，在name項輸入材料名稱，選擇相應的界面類型，點擊continue指派材料，創建材料截面屬性。
001. 實體模型材料截面屬性創建：
002. 殼體模型材料截面屬性創建：
Step3：分配材料截面屬性
首先使用Assign/Section命令，選擇賦予材料的目標部件，確認后進入材料截面屬性分配對話框，選擇對應的材料截面屬性即可。
4. 模型裝配
在Assembly模塊中，使用Instance/Create命令進入裝配體創建對話框，選擇目標部件及其交互方式點擊OK而后進入裝配體模塊，再通過裝配命令使各部件組裝起來。
組裝后的有限元模型：
5. 分析步建立
（1）分析步的創建：
在Step模塊中，使用Step/Create命令進入分析步創建對話框，選擇定義對應的分析部類型后點擊continue進入分析步編輯對話框，按照圖示指定頻率特征值范圍，其余選項默認即可。
（2）場&歷史輸出變量定義
在Step模塊中，使用Output/File output requests/Create命令，選擇對應輸出的step后點擊continue進入場變量輸出定義對話框，再詳盡定義求解域、輸出項等參數。（歷史輸出也雷同）
6. 部件相互作用關系定義
為保證各部件間力量、能量等的傳遞，結合實際情況考慮，在本次分析中將本產品中各部件所有相互接觸面通過使用ABAQUS的Tie功能綁定約束在一起。在本例中一共使用了18組Tie約束，下面就以一組Tie約束為例簡要說明實現該功能的操作步驟及思路。
展開 超詳細的Abaqus復合材料基礎建模步驟
第3步：創建截面屬性
點擊創建屬性按鈕
，選擇Shell→Composite類型，如下圖。
點擊“Continue”，進入截面屬性設置界面（下圖）。該界面中首先要定義的是截面屬性積分方式，有兩種積分方式可供選擇：During analysis和Beforeanalysis，默認的是第一種。During analysis積分方式會在計算過程中，每個增量步重新計算截面屬性，計算量較大，但準確度高，當材料有明顯非線性（塑性、損傷后剛度退化等）時，建議使用During analysis；Before analysis是在計算之前對截面屬性進行預積分，分析過程中截面屬性不再變化，計算量小。厚度方向積分算法默認為“Simpson”積分。
該界面中第二個要定義的是鋪層信息表，共5列，分別是Material（鋪層材料）、Thickness（鋪層絕對厚度）、Orientation Angle（鋪層角度）、Integration Points（單層厚度方向積分點數量）、Ply Name（鋪層名稱）。表格行數根據實際鋪層數量來定義，可復制、粘貼、添加、刪除和修改鋪層信息。
采用經典建模方法時，當整個結構中不同區域鋪層材料或者鋪層順序發生變化時，需要創建多個截面屬性與各個鋪層分區一一對應。
截面屬性設置
第4步：賦屬性
點擊賦屬性按鈕
，按照主窗口下方提示區的提示信息去選擇要賦予屬性的區域，當結構中有多個不同的鋪層分區時，應分別選擇對應的截面屬性逐個設置。對于復雜曲面結構或者有多零件組成的裝配體，需要通過調整殼的偏置來適應結構真實的空間位置，默認為厚度向中性面兩側對稱偏置，如下圖所示。
展開 Abaqus/CAE中的材料屬性和裝配件
定義并分配材料屬性
?材料屬性
?廣泛的材料庫包含幾乎所有的Abaqus材料模型。
?用戶以Abaqus求解器所需的格式輸入材料數據
?數據可直接輸入，可從文件中讀取，也可從材料庫中導入。
截面屬性
?包括附加尺寸，或為變形體分配材料屬性的單元類型信息。
?參考材料定義。
為區域分配截面屬性
?變形體的每個區域必須引用包含材料定義的截面屬性。
?對于被賦予截面屬性的部件，Abaqus/CAE提供了一個視覺上的反饋
殼/薄膜的視覺反饋
?可通過此功能來檢查殼/薄膜厚度的定義
?Offsets 可以定義殼的參考面(由節點定義)和中面之間的關系 (默認兩者是一致的）
?Offset對于薄膜不可用
梁的視覺上的反饋
?梁的建模是基于線特征；其橫截面尺寸認為是截面屬性。
?可以通過觀察梁的外形改變梁截面屬性的定義
?很容易檢測建模誤差
材料評估
?超彈性材料的曲線擬合能力，可以允許用戶對實驗數據比較不同超彈性模型的擬合結果。
材料庫
?方便材料定義，材料庫可以保存Abaqus中有效的材料模型
?可以為金屬（彈性和塑性）、橡膠（超彈性）等創建材料庫
?材料庫能夠在Abaqus/CAE創建，也可以從第三方插件類似Granta Design 和Matereality導入數據
?材料庫中的材料可以添加到任何的Abaqus/CAE模型
?材料庫可以在不同的用戶之間共享
什么是裝配件?
?裝配件中包含有限元模型中所有的幾何體。
?每個Abaqus/CAE模型包含一個裝配件。
?即使用戶已經創建一些部件，在沒有創建部件實例之前，裝配件是空的。
?裝配件不直接包含部件；它包含的是部件的“實例”。
展開 
ABAQUS建模計算的常見問題（一）
具體的錯誤類型有：文件中出現空行、關鍵詞及參數和數據書寫錯誤、關鍵詞位置錯誤、節點編號、單元編號或集合名稱前面沒有加上實體名稱、材料塑性數據格式錯誤、沒有單元定義截面屬性、重啟動分析錯誤、過約束、磁盤空間不足等。
2.錯誤舉例
（1）文件中有空行
解決方法：去掉空行。注意：若是希望使用空行來隔開兩部分內容，要在該行的前邊輸入**。
（2）未注明實體
解決方法：在邊界條件、荷載、約束、預定義場等數據中，引用節點編號、單元編號、Part數據塊和Instance數據塊中定義的集合名稱時，要在前面加上實體名稱。
（3）沒有為單元賦予截面屬性
解決措施：首先檢測截面屬性是否正確賦予，一般修改后就沒問題了；若還有問題，那么再看是否是截面屬性的類型錯誤，比如平面應力單元的截面屬性應該為*SOLID SECTION，而不是*SHELL SECTION。
（4）材料塑性數據不符合格式要求
解決措施：定義塑性性質時，第一行的第二項必須是0，指的是材料屈服時，對應的塑性應變是0.
（5）環境參數pre_memory設置
解決措施：該錯誤出現的原因是建模的時候，pre_memory（預處理時所使用的內存）設置的太小。根據計算機的情況，適當增大改參數的值即可。
（6）過約束
解決措施：對于ABAQUS/Standard分析時，首先查看MSG文件中是否有Overconstraint Checks和Zero Prvot警告信息。若無，則說明已經消除了過約束，計算正常；否則，則要調整模型。
參考文獻：基于ABAQUS的有限元分析和應用 莊茁等。
來源：土木CAE筆記
展開 Abaqus復合材料殼單元建模—姊妹篇1：常規建模step-by-step
第3步：創建截面屬性
點擊創建屬性按鈕，選擇Shell→Composite類型，如下圖所示。
點擊“Continue”，進入屬性設置界面。
該界面中首選要定義的是截面屬性積分方式，有兩種積分方式：During analysis和Before analysis，默認的是第一種。During analysis積分方式會在計算過程中，每個增量步重新計算截面屬性，計算量較大，準確度高，當材料有明顯非線性（塑性、損傷后剛度退化等）時，建議使用During analysis；Before analysis是在計算之前對截面屬性進行預積分，分析過程中截面屬性不再變化，計算量小。
該界面中第二個要定義的就是鋪層信息表，共5列，分別是鋪層材料、鋪層絕對厚度、鋪層角度、單層積分點數量、鋪層名稱。表格行數根據實際鋪層數來定義。
當結構中不同區域有不同的鋪層材料或者鋪層順序時，可以創建多個截面屬性。
第4步：賦屬性
點擊賦屬性按鈕，按照主窗口下方提示區的提示信息去選擇要賦予屬性的區域，當有多個不同的鋪層區域時，分別選擇對應的截面屬性逐個設置。
當幾何結構被賦予屬性時，顏色會由默認的灰色變成綠色，如下圖所示。
第5步：指定鋪層坐標系
復合材料分析模型與金屬結構分析模型不同，由于材料具有各向異性，因此還需要額外指定鋪層的坐標系。
點擊創建坐標系按鈕，有三種坐標系可以選擇：直角坐標系、圓柱坐標系和球坐標系。可根據自己的結構特征選擇合適的坐標系，針對本模型，選擇直角坐標系，然后指定坐標原點、X軸方向以及XY平面即可。
展開 支架的線性靜力分析 ￥19.89
創建材料和截面屬性
1）創建材料：創建名為Material-1的材料，設置楊氏模量為210000、泊松比為0.3。
圖3 創建Material-1的材料
2）創建截面屬性：創建截面屬性Section-1，保持默認參數不變，選擇Material-1
圖4 創建截面屬性 Section-1
3）給部件賦予截面屬性
圖5 賦予截面屬性后的模型
3. 定義裝配件
圖6 創建裝配件實例
4. 劃分網格
1）選擇對部件劃分
圖7 網格劃分對象設置為部件
2）分割部件
圖8 分割部件
3）設置全局種子
圖9 設置全局的單元大小為2
4）布置邊上種子
圖10 設置邊上種子單元數為12
5）設置網格參數
圖11 設置網格參數為默認參數
6）設置單元類型
圖12 設置單元類型為C3D20R
7）劃分網格
圖13 劃分網格后的模型
8）此處的單元形狀過于狹長，會對計算精度有很大影響，刪去原網格再次通過分割，在應力集中區域生成結構化網格。在應力集中部位分割面。
展開 ABAQUS與ANSYS比較
ABAQUS與ANSYS的第四個區別，在于截面這個概念的處理。在ANSYS中，只是梁，桿，板這種對象才需要截面。而且即便是這種理想對象，有時候也不需要截面，而只是提供實常數就好。筆者在學習ANSYS時，也經常弄不清楚，到底哪些桿單元需要實常數，而哪些是用截面來表達的，這不得不去查單元的幫助。而在ABAQUS中，把截面屬性這個概念提到了重要位置。無論是什么物體，線體，板殼，甚至是實體，都需要有截面屬性。這種統一，就使得設置截面屬性也成為分析中必要的一步。這種統一，就筆者而言，初始很不習慣，但是一旦用幾次以后，覺得也很好，免得像ANSYS中那樣，還要考慮對于某個單元，要不要截面屬性的問題。
總結這四個方面，筆者的感覺是，ABAQUS更傾向于從結構設計工程師的角度考慮問題，而ANSYS則更加學術化，傾向于從有限元角度考慮問題。正因為如此，ABAQUS更適合應用，而ANSYS利于研究，但這只是從基本概念方面考慮所得到的結論。
但事實上，ANSYS WORKBENCH做應用也非常好，當我們用習慣以后，感覺在ANSYS中建模分析都飛快，幾乎都不用按幾下鼠標，一個分析就自動完成了。對于材料屬性的自動設置，單位的方便選擇，網格的自動劃分，豐富多彩的邊界條件和載荷形式，這都是ABAQUS所不可匹敵的。至于ANSYS的經典界面，筆者仍舊不大感冒，盡管它做某些特殊分析非常好，但是對于復雜的裝配體分析，WORKBENCH還是首選。
展開 最經典的比較：abaqus和ansys
區別4：截面
ABAQUS與ANSYS的第四個區別，在于截面這個概念的處理。在ANSYS中，只是梁，桿，板這種對象才需要截面。而且即便是這種理想對象，有時候也不需要截面，而只是提供實常數就好。在學習ANSYS時，也經常弄不清楚，到底哪些桿單元需要實常數，而哪些是用截面來表達的，這不得不去查單元的幫助。而在ABAQUS中，把截面屬性這個概念提到了重要位置。無論是什么物體，線體，板殼，甚至是實體，都需要有截面屬性。這種統一，就使得設置截面屬性也成為分析中必要的一步。這種統一，初始很不習慣，但是一旦用幾次以后，覺得也很好，免得像ANSYS中那樣，還要考慮對于某個單元，要不要截面屬性的問題。
總結這四個方面，感覺ABAQUS更傾向于從結構設計工程師的角度考慮問題，而ANSYS則更加學術化，傾向于從有限元角度考慮問題。正因為如此，ABAQUS更適合應用，而ANSYS利于研究，但這只是從基本概念方面考慮所得到的結論。但事實上，ANSYS WORKBENCH做應用也非常好，當我們用習慣以后，感覺在ANSYS中建模分析都飛快，幾乎都不用按幾下鼠標，一個分析就自動完成了。對于材料屬性的自動設置，單位的方便選擇，網格的自動劃分，豐富多彩的邊界條件和載荷形式，這都是ABAQUS所不可匹敵的。至于ANSYS的經典界面，我仍舊不大感冒，盡管它做某些特殊分析非常好，但是對于復雜的裝配體分析，WORKBENCH還是首選。
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展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例4---圓壓頭與平板的接觸分析1
2 創建材料和截面屬性
只需要創建一種材料屬性：矩形板的材料屬性。設置好后將其通過截面屬性分配給矩形板即可。
至于圓形薄片，它是剛體，不需要額外的材料屬性。
創建鋼材的材料屬性。
創建截面屬性，將上述材料屬性賦予給該截面屬性。
將上述截面屬性分配給矩形板。
3 定義裝配體
由于圓形薄片和矩形板是按照其裝配位置處的狀態創建其幾何模型的，所以只需要把它們導入到裝配體中就好。
下面是導入的結果
4 設置分析步
接觸問題是非線性問題，為了保證非線性問題的收斂，除了初始分析步外，這里設置兩個分析步，第一個分析步加載10N，第二個分析步加載到6KN。
創建分析步后的結果如下圖
從上圖可以見到，這兩個分析步都是一般的靜力學分析步，而且都打開了大變形開關，即要考慮幾何非線性。
5 定義接觸
要定義接觸，首先要設置接觸屬性，然后對于某兩個接觸面分配該接觸屬性。
這里是四分之一圓弧與矩形板的上邊線發生線-線接觸。
（1）定義接觸屬性
這里是無摩擦的接觸。保持默認屬性，就是無摩擦的接觸。
（2）定義圓弧與矩形板的上邊線之間的線-線接觸
在第一個分析步創建面-面接觸，
在主窗口中選擇弧線及矩形板的上邊線，保持默認設置如下
這里已經使用了上一個步驟創建的Nofriction接觸屬性。
此時窗口中顯示如下圖
這意味著在弧線與上邊線之間創建了接觸。
6 定義邊界條件和載荷
在初始分析步，對于圓形薄片，用參考點來表征其狀態。該圓形薄片只有向下的位移，而水平位移以及面內轉動為零。
在初始分析步，對于矩形板，其底邊的X,Y位移均為零；此外，為了表達對稱效果，其左邊線的水平位移是零。
在第一個分析步，對參考點加向下的集中力10N
在第二個分析步，將上述集中力修改為6KN.
展開 LS-DYNA教程 ￥5
目錄
1、入門案例
2、LS-DYNA中的各種常用材料簡介
3、LS-DYNA中的各種常用截面屬性簡介
4、有限元分析常見單位量綱
5、LS-DYNA有限元分析出現負體積的原因和解決辦法
6、LS-PrePost基本操作
7、LS-DYNA如何設置NCPU和MEMORY
*PART（部件）
部件pid指的是part identification，也就是部件編號。這個部件有自己的截面屬性sid和材料屬性mid。這里的sid指的是section identification，而mid指的是material identification。
*SECTION_SOLID（實體截面）
這個關鍵字下定義的是實體截面屬性。如果定義sid = 1，那么對應的部件都是由八結點六面體的常應力單元構成。
*MAT_ELASTIC（彈性材料）
這個關鍵字下定義的是彈性材料屬性。其中定義mid = 1，那么對應的部件材料都由密度RO，彈性模量E，和泊松比μ定義。
*ELEMENT_SOLID（實體單元）
由單元編號eid（element identification）定義的八結點六面體單元屬于部件編號pid對應的部件，由結點編號nid對應的結點定義。
展開 
有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列12： 幾何梁單元的剛度矩陣 ￥1
iSolver介紹：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12884
==第12篇：幾何梁單元的剛度矩陣的研究==
一般商用軟件的梁都有兩類：
（1） 一類是已知截面屬性參數的梁，即General梁（也叫參數梁），在Abaqus中創建梁時選擇General就是General梁。
（2） 另一類是已知截面形狀類型和幾何尺寸的梁，即Geometry梁（也叫幾何梁），在Abaqus創建梁截面時選擇除General外的其它選項都是Geometry梁。
實際的梁都是有截面形狀的，也就是幾何Geometry梁，商用軟件分析時都采用兩步走的形式：
（1） 第一步：通過這些截面形狀類型和參數得到構建梁單元所需的基本截面屬性參數，譬如矩形面積=長*寬等。
（2） 第二步：利用上面得到的截面屬性參數組成梁單元的剛度矩陣。
梁相對殼來說，商業軟件的修正方式相對較少，如果自己編程序，采用這些修正方式可以得到和商業軟件完全一致的梁單元剛度矩陣，如果剛度矩陣完全一致，那么對任何的梁的算例都可以得到和商業軟件完全一致的結果了。在本系列第六篇我們討論了General梁單元的剛度矩陣的基本理論和Abaqus的修正方式，Geometry梁的計算方法只是比第一類梁多了一步怎么從截面幾何參數得到截面屬性參數，當然針對不同形狀類型，Abaqus計算截面屬性參數時也做了許多的修正，本篇中將進行討論。然后在自編有限元程序iSolver實現同樣的修正方式，最后驗證iSolver的結果和Abaqus完全一致，從而證明Abaqus對幾何梁的內部修正和我們設想的一致。
展開 NX NASTRAN 單元庫學習記錄——3.2 CBAR Element
計算橫截面屬性有兩種選擇。默認情況下，使用預設的公式來計算橫截面屬性。對于某些橫截面類型，公式是基于薄壁的假設，如果橫截面壁厚比較厚則可能產生不準確的結果。
要避免此問題，可使用基于網格的 Pilkey
方法，來計算橫截面的屬性。采用這種方法，軟件后臺對橫截面劃分2d網格，然后基于網格來計算截面屬性。
要指定 Pilkey 方法， 設置參數 PARAM,PBRPROP,YES。Pilkey 方法適用于所有的 PBARL
橫截面類型，但圓桿和圓管除外。對圓桿和圓管，軟件始終使用大家熟知的精確公式來計算橫截面屬性。
最后注意：
CBAR 單元假定中性軸和剪切中心重合。對于非對稱橫截面，實際的剪切中心與中性軸不重合。如果差別很大，則應使用 CBEAM
單元來代替，否則結果可能不正確。
展開 Abaqus超彈性材料分析 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷下載
1.2.2 截面定義
Abaqus賦予模型材料需要先定義截面屬性，單擊create section為壓塊以及橡膠各創建一個截面屬性，類型為solid，Homogeneous，單擊continue，在彈出的對話框中勾選，Plane stress/strain thickness，并為其指派厚度，如圖3所示
圖3 截面屬性創建
1.2.3 截面指派
當兩個部件的截面創建完成后，便可以為其指派相應的截面屬性。
1.3 網格系統的構建
1.3.1 網格劃分
將Module切換到Mesh模塊。通過合理控制網格大小，得到如圖所示的網格
圖4 網格系統模型
1.3.2 單元類型設定
對于本例，單元類型可以使用默認的單元類型。
1.3.3 裝配
將Module切換到Assembly模塊，進入裝配環境，按照圖1所示位置關系進行裝配。
二、求解
2.1 求解器的設定
將Module切換到Step模塊。單擊Create step創建分析步，分析步類型為Static，General，注意，此案例需要打開Nlgeom，即需要考慮非線性的影響。
2.2 連接關系的構建
將Module切換到Interaction模塊。本例的連接關系僅涉及壓塊以及橡膠之間的接觸。
展開 基于Abaqus的工字梁靜應力分析
接著在property功能模塊定義工字梁的材料本構和截面屬性，并將截面屬性賦予相應的區域上。這里鋼梁的材料本構選用理想的線性彈塑性本構，即將切變模量（塑性應變）設置為0完成材料本構設置。應當注意要設置截面的屬性并給部件賦予上截面屬性。這是不同于ANSYS軟件分析流程的地方，ABAQUS不能把材料屬性直接賦予模型，而是先定義模型的截面，將材料屬性定義在截面上。之后定義裝配件并設置分析步。較為重要的步驟是定義模型的載荷和邊界條件，這里是通過load命令進行的，設置均布壓力載荷與工字梁的上截面上完成設置，之后對工字梁的左右兩端進行鉸鏈約束，左右兩端設置約束為：U1=U2=UR2=UR3=0。設置完載荷及邊界條件的模型如圖3所示。對模型網格的劃分依然十分重要，選擇mesh命令，將環境更改為part，即為部件進行網格劃分，這是由于實體定義設置為了非獨立實體，只能對部件進行網格劃分，而不可加以裝配體上實現。由于工字型鋼梁相對還是比較規則，對工字梁進行簡單的模型分割之后就可直接對其網格劃分，設置網格大小為0.05，完成的網格劃分模型圖如圖4所示。由于模型的工況簡單，設置默認分析步后提交作業便完成求解。
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