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在ABAQUS中，對結構或者構件進行受力分析除了分析應力云圖之外，通常還需要對部件的軸力、剪力或彎矩的變化趨勢進行分析。本帖基于以下的實體solid、殼shell、梁/beam（truss）模型，分別提取這三類模型的軸力、剪力、彎矩，并與理論計算相結合，驗證提取結果的準確性，并解釋相應有限元的計算原理。

1.1 剪力和彎矩只有理解了Abaqus、iSolver和Nastran的梁單元的截面方向后，才能更好的理解和截面方向相關的物理量，剪力和彎矩的計算就是其中一個重要的應用。梁的剪力和彎矩都是針對梁內部而言的，對有限元來說具體點就是積分點上的值。

基本上通過Abaqus的gui界面操作可以獲取任意截面在任意時刻的內力，總的來看方法都是一樣的，小差異在于軟件中的某些選項的設置。在使用Abaqus進行結構分析時，提取彎矩、軸力和剪力是非常常見的需求。下面我將詳細介紹一些在Abaqus中提取這些結果的實用技巧。

原因如下： 在ANSYS的梁單元截面定義中，ANSYS默認梁單元中心線(單元坐標系X軸)位于截面形心處，當用戶用secplot繪制截面形狀時所出現的Centroid Y和Centroid Z即為截面形心相當于截面定義原點的坐標。如果兩個截面的這兩個坐標不一致，就會出現類似上圖中的錯位現象！ 單元坐標系X軸以截面形心位置為準 那么截面原點位于哪個地方呢？

通過提取鋼絲繩中間截面的應力和位移分布云圖得到鋼絲繩的受力和運動特性，通過提取鋼絲繩中心絲和側絲接觸線上各節點在柱坐標下的位移得到中心絲和側絲的相對運動規律，為進一步研究鋼絲繩內部的摩擦磨損提供參考。

（2）建模方法：使用ANSYS中的BEAM188單元模擬梁柱，具備考慮剪切變形與彎曲的能力，適合模擬細長框架構件。（3）空間布局：每層設4個節點（對應柱腳和梁端），形成一個6m×6m的標準柱網，層高為3m，總高度為60m。（4）材料參數：混凝土等效材料，彈性模量為30GPa，泊松比為0.2，密度為2500kg/m3。（5）截面參數：梁柱截面均為0.4m×0.4m的矩形。

再由Workbench中python腳本調用ADPL經典界面，并自動運行特征值提取宏命令；3. APDL宏命令會，根據Workbench選中單元體信息，依次由每個單元體的角點坐標，創建實體單元；4. 再將實體單元合并，最后獲得幾何體積和表面積，并輸出。5. 由Workbench腳本，讀取APDL宏輸出的幾何信息，并顯示。

（2）定義截面（各種集成好的截面，鋼結構截面、鋼筋混凝土截面、剪力墻截面、鋼混復合截面幾十種截面等）只需選擇相應截面后，輸入尺寸，鋼筋信息，即可完成定義。 （3）定義單元類型（與OpenSees一樣，有基于力、基于位移的非線性的分布塑性和集中塑性梁柱單元、零長度彈簧link單元）自動劃分截面纖維，集中塑性梁柱單元可自定義塑性鉸長度。

對于一根三維實體梁，梁實際受到的外力是三維全局空間的，如果直接用全局坐標系下三維的力來求梁的受力分析，那么就需要對梁劃分為三維的體單元求解，網格數目和計算效率比較差，一種簡單方法是對那些細長的梁（Abaqus認為是細長比>8），此時可以用簡單的等效為線單元的形式來表達位移和外力的關系，這樣只要用一個線單元就可以表示這個三維實體梁了，大大簡化了求解矩陣。

創建單元組——Name Selection在每個載荷步的后處理中需要篩選單元結果，查看是否超過許用應力。為了縮小查詢范圍可以先根據經驗判斷危險截面位置，將危險截面附近的單元定義為一個組。在后期結果查看時，僅在該組內查找單元應力。從而提高計算效率。注意：選著的是單元組，可以使用框選功能。

適用場景：二次殼單元適用于對精度要求高、變形復雜的薄殼結構，特別是存在應力集中或需要精確模擬曲面變形的情況。它們對剪力自鎖和薄膜鎖死不敏感，適用于各種載荷條件下的薄殼結構響應分析。優缺點分析： 優點：能夠更精確地模擬復雜變形和應力分布；對剪力自鎖和薄膜鎖死不敏感；在小變形情況下提供極高的精度；適用于各種薄殼結構。

如果想修改也通過此命令修改為真實截面。LINK180 單元：用于模擬吊桿，該單元為三維桿單元，僅承受軸向拉力，符合吊桿的受力特性。模型中吊桿兩端與拱肋及主梁剛性連接，通過實常數定義截面面積及彈性模量，精確模擬吊桿的張拉效應。幾何參數化：拱軸線采用懸鏈線方程生成，如有需要可以給出懸鏈線計算的python代碼，評論回復可分享討論。

1、首先，要根據結構或構件的受力特點選用分析單元類型， 確 定單元類型的依據，就是材料力學和彈性理論的基本概念。 采用實體單元、板 殼單元、梁（桿）單元還是較為抽象的彈簧單元、連接單元等，都需要做到概念明確。 比如： 雙肢剪力墻結構的連梁，應按其跨高比來確定采用殼單元還是梁單元來模擬，而不是 不分場合都采用梁單元。

2) 由于關心的是應力集中部位的應力狀態，所以在模型中使用C3D20R 單元（20 節點六面體二次縮減積分實體單元）。 3) 基于結構和載荷的對稱性，只作出 1/2 模型進行分析。

梁單元簡介當結構長度方向尺寸明顯大于截面尺寸時（常常設定為10:1），我們可以將結構簡化為一維的梁單元，相比于三維的實體單元可以在保證求解精度的情況下大大降低計算量。

在此情況下，螺栓將承受剪力。目標演示如何為兩塊板之間設置螺栓連接，包括螺栓預緊力和施加剪力。建模步驟對施加剪力的簡單螺栓連接進行靜態結構分析。1.打開 Ansys Workbench 并插入一個“靜態結構（Static Structural）”系統。 2.在“工程數據（Engineering Data）”下定義材料屬性。

ANSYS與材料力學系列課程 01 繪制軸力和軸力圖 02 平面應力和平面應變 03 提取任一截面上的應力 04