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之前的課程我們學(xué)習(xí)了一維梁單元，二維平面單元，三維板殼單元的matlab有限元編程，本次案例主要講解如何用matlab實現(xiàn)針對四面體單元劃分的三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元編程，具體案例是一個懸臂梁受集中荷載的問題。圖1為本案例Matlab編程計算得到的結(jié)果。主要內(nèi)容涉及四面體單元的有限元基本理論的推導(dǎo)，主要是單元剛度矩陣的推導(dǎo)，此外還包括等參單元和Hammer數(shù)值積分以及三維問題的后處理計算。

前段時間接觸到桁架橋的結(jié)構(gòu)分析，桿件橫截面主要為BOX和C型槽，C型槽的剪切中心和中性軸不重合，前處理采用梁單元cbeam建模，單元類型選擇cbar還是cbeam，可以參考：【HyperMesh寶典】之梁單元 (qq.com)。

需要在您的電腦中設(shè)置MATLAB和ANSYS APDL 章節(jié)介紹： 第一節(jié)：簡介 第1講課程簡介 第2講有限元分析中的關(guān)鍵公式 第3講雙節(jié)點梁單元 第2節(jié)：梁配方 第4講3D梁：配方 第5講3D梁：第一個例子（上） 第6講3D梁：第一例（下） 第7講復(fù)雜的三維梁結(jié)構(gòu)：公式 第

每個模型使用不同的接觸場景：面-面、梁-面或梁-梁。比較表明，使用梁-梁接觸的梁模型在簡化建模和減少計算時間方面具有最佳優(yōu)勢。 重點介紹了以下特性和功能： • 通過CONTA177單元建模的梁-梁和梁-面接觸 • 橫梁之間的內(nèi)部接觸 介紹和問題描述 多線線圈和多股電纜主要用于醫(yī)療設(shè)備和汽車行業(yè)。

便捷的建模計算 具有二維梁單元直接建模功能，可基于轉(zhuǎn)子部件節(jié)點坐標(biāo)直接建模或通過EXCEL對三維非對稱實體單元進(jìn)行等效簡化建模并導(dǎo)入到軟件中； 具有方便的模型修改功能，可直接通過數(shù)值尺寸更改模型； 具有多種單位制，不同的單位可以方便轉(zhuǎn)換，無須更改數(shù)模； 支持材料庫自定義，包含常用潤滑油工質(zhì)庫等； 可考慮輸送液體對轉(zhuǎn)子動力學(xué)的影響，可以分析干態(tài)與濕態(tài)兩種工況； 具有計算軸承在工作狀態(tài)下的阻尼、剛度等參數(shù)的功能

對于模擬細(xì)長結(jié)構(gòu)，這種“當(dāng)前技術(shù)”梁單元證明很有效。與使用殼單元和實體單元的3D模型相比，梁建模極大地減小了建模時間和工作，同時得到了可接受的整體結(jié)果。然而這種“當(dāng)前技術(shù)”梁單元受限于一階剪切變形梁理論（Timoshenko）。因此梁單元不太適合短而粗的結(jié)構(gòu)或者可能經(jīng)歷大截面變形的結(jié)構(gòu)（如SHELL281模型中預(yù)測的高階模態(tài)）。

鋼纖維混凝土（SFRC）彌補了素混凝土抗裂性的不足，為建立鋼纖維混凝土的力學(xué)本構(gòu)模型，本案例通過CAD隨機纖維3D插件建立隨機分布的纖維線模型，并將模型導(dǎo)入ABAQUS內(nèi)，通過梁單元纖維模型，研究細(xì)觀纖維混凝土梁在三點彎曲下的破壞特征及荷載位移曲線。

建模 NASA Rotor 67風(fēng)扇葉片盤的單扇區(qū)模型在默認(rèn)設(shè)置下用SOLID186單元劃分網(wǎng)格： 葉盤和葉片幾何結(jié)構(gòu)分別劃分網(wǎng)格。葉片和葉盤之間形成接觸對。 接觸建模 為葉盤和風(fēng)扇葉片之間的接觸定義了一個粘結(jié)的面-面接觸對（使用基于MPC的算法）： 接觸表面用CONTA174接觸單元劃分網(wǎng)格。目標(biāo)表面用TARGE170目標(biāo)單元劃分網(wǎng)格。

建模思路與單元劃分 懸索橋體系由主纜、吊索、加勁梁及橋塔組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受力體系耦合顯著。本模型采用魚骨梁方法進(jìn)行整體建模。主纜和吊索體系通過簡化的空間梁單元建模，加勁梁采用連續(xù)梁體系表示，從而兼顧計算精度與求解效率。 主梁和塔柱等承重結(jié)構(gòu)采用 BEAM188 單元；吊索采用 LINK180 單元，承受軸向拉力，能有效提高計算穩(wěn)定性。

本案例聚焦于論文第 4 章雙鋼板 - 混凝土組合梁的建模復(fù)現(xiàn)，旨在通過 ABAQUS 有限元分析軟件，對組合梁抗剪性能進(jìn)行數(shù)值模擬。需特別說明的是，本次復(fù)現(xiàn)僅涵蓋建模過程教學(xué)，不涉及曲線擬合內(nèi)容。

建模 柔性轉(zhuǎn)子部件的3D建模 3D模型由SOLID187單元劃分網(wǎng)格，如下圖，使用SOLID187單元的默認(rèn)設(shè)置。 從三維幾何進(jìn)行柔性轉(zhuǎn)子部件的軸對稱建模 下列過程使用ANSYS Workbench從3D幾何中提取2D軸對稱幾何： 1. 冰凍下列模型的高亮部分 2.

==總結(jié)==在Nastran和Abaqus(iSolver)的梁截面的方向上，區(qū)別表示如下，第二個截面幾何尺寸的設(shè)置方向其實和局部坐標(biāo)系完全無關(guān)，但個人覺得這兩個方向很容易搞混，如果你想在Abaqus(iSolver)和Nastran針對同一對象建模，為了結(jié)果的一致性，建議直接忽略屬性關(guān)聯(lián)時的局部坐標(biāo)系，直接認(rèn)為幾何尺寸的設(shè)置方向就是局部坐標(biāo)系來建模就行了。

）：不同軸承單元對比（COMBIN14和COMBI214）轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（三）：不同建模單元對比（BEAM188與SOLID186）轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（二）：不平衡響應(yīng)分析轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（一）：臨界轉(zhuǎn)速與坎貝爾圖