基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析
（梁单元和实体单元）
对于简支梁，基于 ABAQUS2016，首先用梁单元分析了梁受力作用下的应力，变形，剪力和力矩；对同一模型，并用实体单元进行了相应的分析。另外，
还分析了梁结构受力和弯矩作用下的剪力及力矩分析。
对于CAE仿真分析具体细节操作并没有给出详细的操作，不过在后面上
传了对应的cae，odb，inp文件。不过要注意的是本文采用的是ABAQUS2016
进行计算，低版本可能打不开，可以自己提交inp文件自己计算即可。可以到
小木虫搜索：“基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析”进行相应文件
下载。
对于一简支梁，其结构简图如下所示，梁的一段受固支，一段受简支，在
梁的两端受集中载荷，梁的大直径D=180mm，小直径d=150mm，a=200mm，
b=300mm，l=1600mm，F=300000N。现通过梁单元和实体单元分析简支梁的受
力情况，变形情况，以及分析其剪力和弯矩等。材料采用45#钢，弹性模量
E=2.1e6MPa，泊松比v=0.28。
图1 简支梁结构简图
1.梁单元分析
ABAQUS2016中对应的文件为beam-shaft.cae ，beam-shaft.odb，beam-shaft.inp。
在建立梁part的时候，采用三维线性实体，按照图1所示尺寸建立，然后
在台阶及支撑梁处进行分割，结果如图2所示。
图2 建立part并分割
接下来为梁结构分配材料，创建材料，定义弹性模量和泊松比，创建梁截
面形状，如图3，非别定义两个圆，圆的直接分别为180和150mm。然后创建
两个截面，截面选择梁截面，再选择图2中的所有梁，定义梁的方向矢量为（0，0，-1）（点击图3中的n2，n1，t那个图标即可创建梁的方向矢量），最后把
创建好的梁赋给梁结构。
图3 创建梁截面形状
接下来装配实体，再创建分析步，在创建分析步的时候，点击主菜单栏的Output，编辑Edit Field Output Request，在SF前面打钩，这样就可以在结果后
处理中输出截面剪力和力矩，如图4所示。在Load加载中，在固支处剪力边界
条件，约束x，y，z，及绕x和y轴的转动，如图5所示，同理，在固支另一处约束y，z，及绕x和y轴的转动。在梁的两端添加集中力，集中力的大小为300000N。最后对实体部件进行分网，采用B32梁单元，网格尺寸为10。完成
以上工作后，创建作业并提交分析。（由于操作比较简单，故没有详细列下所有操作步骤。）
图4 Step中SF输出编辑
图5 边界条件约束
图6为等效应力云图，可知最大应力为181.1MPa ，最大位置出现在梁台阶处（梁直径变化处）。根据材料力学，最大弯矩应力产生在C 截面，同时根据材料力学知道AB 段处的最大应力，其应力为
max 333232300000200181.083150
c C c M Fa MPa W
d σσππ??=====? (1) 33
3232300000300157.19180AB AB AB M Fb MPa W D σππ??====? (2) 从图6和图7可以知道，梁的最大应力以及AB 段的应力都与理论解一致。 图8为梁的等效应力图，可见最大位移出现在梁的两端，最大有1.639mm 。沿着梁的轴线建立路径，然后绘制出梁的变形，图9和图10分别给出了截面剪力和力矩沿路径的变化情况。值得注意的是，图9中剪力图与材料力学的剪力图有区别，其并不是按照设正法画的剪力图，不过其数值的绝对值与材料力学上的一致。图10的弯矩图也材料力分析一致，图11为等效位移沿路径的变化情况。
图6 等效应力
图7 中间段等效应力图
图8 等效位移图
图9 剪力SF2沿路径情况
图10 弯矩SM1沿路径情况
图11 等效位移U沿路径情况
2.实体单元分析
ABAQUS2016中对应的文件为beam-solid.cae ，beam-solid.odb，beam-solid.inp。
按照图1建立相应的实体单元，然后在支撑处切割实体，再建立材料属性，装配，设置步，在创建分析步的时候，点击主菜单栏的Output，编辑Edit Field Output Request，在SF前面打钩，同梁设置操作一样。
图12 实体单元结构
图13给出了力载荷及边界条件加载情况，在梁左右两端加载力载荷，可以选择对应的面，然后加载界面切应力（F/S=300000/(3.1414*75^2=16.9765MPa，S为圆的面积），也可以在加载面的中心建立参考点，然后把加载面与参考点相耦合，然后直接在参考点加载300000N的力即可。在支撑处选择对应的面，然后加载对应的边界条件约束即可。最后完成相应的分网并提交分析。
图13 载荷及边界条件
图14 等效应力图
图15 等效位移图
图16 输出剪力弯矩操作
图17 输出剪力弯矩操作
图18 剪力数据数据输出
图14给出了等效应力图，其数值结果与梁给出的结果一致，与理论计算也一致，但是图15给出的等效位移图与梁单元计算的等效位移图不同，因此在具体问题分析的时候，我们应该判断具体使用什么单元进行分析。图16到图18给出了如何把沿轴向方向各个截面的剪力和弯矩输出到一个txt文件的操作。在图16中打开主菜单Tools中的View Cut Manager，然后在轴线平面前面打钩，
结果如16所示，然后单击图16中的Options，再单击Slicing进入到图17，设
置实体切割的数目，然后单击OK即可。再在主菜单中单击Report的Free Body Cut，然后按照图18中设置，然后单击OK，这样就可以在ABAQUS的当前文
件夹找到moment.txt文件，里面记录了各个截面的力矩和弯矩，把里面的数据
复制到excel中就可以绘制出弯矩和剪力图。
3. 梁同时受集中力和弯矩分析
ABAQUS2016中对应的文件为beam-force-moment.cae ，beam-force-moment.odb，beam-force-moment.inp。对于该分析，还给出用Workbench给
出的对应分析，其文件为beam-force-moment.wbpj，Workbench版本为15.0。
图19为梁在中间受集中载荷和弯矩的结构简图，梁的长度l=1000mm，梁
的直径d=100mm，M e=9e7N·mm，F=300000N，E=210000MPa，v=0.28。现采
用梁单元进行剪力和弯矩等相关分析。
图19 梁受力和弯矩结构简图
其建模等分析过程与前面第一个实例的梁单元分析一样，在梁的中点部分
进行切割。为了对比分析只有集中力，弯矩以及集中力和弯矩同时作用在梁上
的几种情形，如图20，对应Load处右键单击，然后选择Suppress，可以抑制
载荷作用，选择Resume，可以激活抑制的载荷。通过载荷抑制或者激活的设置，然后提交分析，就可以得到对应载荷情况下的结果。
图20 载荷加载情况
（1）梁中部只受集中力情形
下面四个图给出了只受集中力载荷作用下的等效应力，等效位移，剪力和弯矩图，剪力和弯矩图与材料力学分析一致。
图21 等效应力图
图22 等效位移图
图23 轴线方向剪力图
图24 轴线方向弯矩图
（2）梁中部只受弯矩作用
下面四个图给出了在梁的中部只加载弯矩作用下的等效应力，等效位移，力矩和弯矩图。从剪力和弯矩图可以知道，整个梁受到90000N（M e*l=9e7 N·mm *1000mm=90000N）的剪力作用，这与材料力学分析不一致，这应该引起关注。在材料力学分析中，只受到弯矩作用时，应该没有剪力作用，不过按
照这思路也可以做出有弯矩作用下的剪力和弯矩图。在弯矩图中可以知道，弯矩中部处出现了突变，有均匀剪力作用处，其弯矩呈现线性变化。
图25 等效应力图
图26 等效位移图
图27 轴线方向剪力图
图29 轴线方向弯矩图
（3）梁中部同时受集中力和弯矩作用
下面四图给出了梁在中部同时受到集中力和弯矩作用下的等效应力，等效位移，剪力和弯矩图。从剪力图知道，当给梁加载弯矩后，改变了梁的剪力和弯矩，不过在梁的中部，梁的弯矩图出现了突变，这与材料力学的分析变化趋势相一致。
图30 等效应力图
图31 等效位移图
图32 轴线方向剪力图
图33 轴线方向弯矩图
复合材料模型建模与分析 1. Cohesive单元建模方法 几何模型 使用内聚力模型（cohesive zone）模拟裂纹的产生和扩展，需要在预计产生裂纹的区域加入cohesive层。建立cohesive层的方法主要有： 方法一、建立完整的结构（如图1（a）所示），然后在上面切割出一个薄层来模拟cohesive 单元，用这种方法建立的cohesive单元与其他单元公用节点，并以此传递力和位移。 方法二、分别建立cohesive层和其他结构部件的实体模型，通过“tie”绑定约束，使得cohesive单元两侧的单元位移和应力协调，如图1（b）所示。 （a）cohesive单元与其他单元公用节点（b）独立的网格通过“tie”绑定 图1.建模方法 上述两种方法都可以用来模拟复合材料的分层失效，第一种方法划分网格比较复杂；第二种方法赋材料属性简单，划分网格也方便，但是装配及“tie”很繁琐；因此在实际建模中我们应根据实际结构选取较简单的方法。 材料属性 应用cohesive单元模拟复合材料失效，包括两种模型：一种是基于traction-separation描述；另一种是基于连续体描述。其中基于traction-separation描述的方法应用更加广泛。 而在基于traction-separation描述的方法中，最常用的本构模型为图2所示的双线性本构模型。它给出了材料达到强度极限前的线弹性段和材料达到强度极限后的刚度线性降低软化阶段。注意图中纵坐标为应力，而横坐标为位移，因此线弹性段的斜率代表的实际是cohesive单元的刚度。曲线下的面积即为材料断裂时的能量释放率。因此在定义cohesive
ABAQUS应用梁单元计算简支梁 对于梁的分析可以使用梁单元、壳单元或是固体单元。Abaqus的梁单元需要设定线的方向，用选中所需要的线后，输入该线梁截面的主轴1方向单位矢量(x,y,z)，截面的主轴方向在截面Profile设定中有规定。 注意： 因为ABAQUS软件没有UNDO功能，在建模过程中，应不时地将本题的CAE模型（阶段结果）保存，以免丢失已完成的工作。 简支梁，三点弯曲，工字钢构件，结构钢材质，E=210GPa，μ=0.28，ρ=7850kg/m3（在不计重力的静力学分析中可以不要）。F=10kN，不计重力。计算中点挠度，两端转角。理论解：I=2.239×10-5m4，w中=2.769×10-3m，θ边=2.077×10-3。 文件与路径： 顶部下拉菜单File, Save As ExpAbq00。 一部件 1 创建部件：Module，Part，Create Part， 命名为Prat-1；3D，可变形模型，线，图形大约范围10(程序默认长度单位为m)。 2 绘模型图：选用折线，从(0,0)→(2,0)→(4,0)绘出梁的轴线。 3 退出：Done。 二性质 1 创建截面几何形状：Module，Property，Create Profile， 命名为Profile-1，选I型截面，按图输入数据，l=0.1，h=0.2，b l=0.1，b2=0.1，t l=0.01，t2=0.01，t3=0.01，关闭。 2 定义梁方向：Module，Property，Assign Beam Orientation， 选中两段线段，输入主轴1方向单位矢量(0,0,1)或(0,0,-1)，关闭。 3 定义截面力学性质：Module，Property，Create Section， 命名为Section-1，梁，梁，截面几何形状选Profile-1，输入E=210e9（程序默认单位为N/m2，GPa=109 N/m2）， G=82.03e9，ν=0.28，关闭。
基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析 （梁单元和实体单元） 对于简支梁，基于 ABAQUS2016，首先用梁单元分析了梁受力作用下的应力，变形，剪力和力矩；对同一模型，并用实体单元进行了相应的分析。另外， 还分析了梁结构受力和弯矩作用下的剪力及力矩分析。 对于CAE仿真分析具体细节操作并没有给出详细的操作，不过在后面上 传了对应的cae，odb，inp文件。不过要注意的是本文采用的是ABAQUS2016 进行计算，低版本可能打不开，可以自己提交inp文件自己计算即可。可以到 小木虫搜索：“基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析”进行相应文件 下载。 对于一简支梁，其结构简图如下所示，梁的一段受固支，一段受简支，在 梁的两端受集中载荷，梁的大直径D=180mm，小直径d=150mm，a=200mm， b=300mm，l=1600mm，F=300000N。现通过梁单元和实体单元分析简支梁的受 力情况，变形情况，以及分析其剪力和弯矩等。材料采用45#钢，弹性模量 E=2.1e6MPa，泊松比v=0.28。 图1 简支梁结构简图 1.梁单元分析 ABAQUS2016中对应的文件为beam-shaft.cae ，beam-shaft.odb，beam-shaft.inp。 在建立梁part的时候，采用三维线性实体，按照图1所示尺寸建立，然后 在台阶及支撑梁处进行分割，结果如图2所示。
图2 建立part并分割 接下来为梁结构分配材料，创建材料，定义弹性模量和泊松比，创建梁截 面形状，如图3，非别定义两个圆，圆的直接分别为180和150mm。然后创建 两个截面，截面选择梁截面，再选择图2中的所有梁，定义梁的方向矢量为（0，0，-1）（点击图3中的n2，n1，t那个图标即可创建梁的方向矢量），最后把 创建好的梁赋给梁结构。 图3 创建梁截面形状 接下来装配实体，再创建分析步，在创建分析步的时候，点击主菜单栏的Output，编辑Edit Field Output Request，在SF前面打钩，这样就可以在结果后 处理中输出截面剪力和力矩，如图4所示。在Load加载中，在固支处剪力边界 条件，约束x，y，z，及绕x和y轴的转动，如图5所示，同理，在固支另一处约束y，z，及绕x和y轴的转动。在梁的两端添加集中力，集中力的大小为300000N。最后对实体部件进行分网，采用B32梁单元，网格尺寸为10。完成
在ABAQUS中，基于应力/位移的实体单元类型最为丰富： （1）在ABAQUS/Sandard中，实体单元包括二维和三维的线性单元和二次单元，均可以采用完全积分或缩减积分，另外还有修正的二次Tri单元（三角形单元）和Tet单元(四面体单元)，以及非协调模式单元和杂交单元。 （2）ABAQUS/Explicit中，实体单元包括二维和三维的线性缩减积分单元，以及修正的二次二次Tri单元（三角形单元）和Tet单元(四面体单元)，没有二次完全积分实体单元。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 按照节点位移插值的阶数，ABAQUS里的实体单元可以分为以下三类： 线性单元（即一阶单元）：仅在单元的角点处布置节点，在各个方向都采用线性插值。 二次单元（即二阶单元）：在每条边上有中间节点，采用二次插值。 修正的二次单元（只有Tri 或Tet 才有此类型）：在每条边上有中间节点，并采用修正的二次插值。 ******************************************************************************* *************** 1、线性完全积分单元：当单元具有规则形状时，所用的高斯积分点的数目足以对单元刚度矩阵中的多项式进行精确积分。 缺点：承受弯曲载荷时，会出现剪切自锁，造成单元过于刚硬，即使划分很细的网格，计算精度仍然很差。 2、二次完全积分单元： 优点： （1）应力计算结果很精确，适合模拟应力集中问题； （2）一般情况下，没有剪切自锁问题（shear locking）。 但使用这种单元时要注意： （1）不能用于接触分析； （2）对于弹塑性分析，如果材料不可压缩（例如金属材料），则容易产生体积自锁（volumetric locking）；
ABAQUS中梁板壳单元的弯曲问题 曲哲 2007-4-3 一、Euler-Bernoulli梁与Timoshenko梁 在ABAQUS的单元库中，所有三次插值的梁单元（如B23，B33等），均为Euler-Bernoulli梁，而所 有线性和二次插值的梁单元（如B21，B22，B31，B32等），均为Timoshenko梁。 （1）细长梁与深梁 B23为2结点三次插值的Euler-Bernoulli梁。由于在形成单元刚度矩阵时等效载荷项的被积函数至少 是3次的，所以至少需要2个积分点才能达到完全的高斯积分。而在ABAQUS中，B23有3个积分点， 这意味着被积函数可以达到5次。总之B23是完全积分的单元。而B21和B22分别为2结点线性插值和3 结点二次插值的Timoshenko梁，并且默认的采用减缩积分来避免剪切锁死。B22只有2个积分点，B21 只有1个积分点，它们都只能达到1次的插值精度。 表1：集中力作用下悬臂梁的自由端挠度（mm） 细长梁（l/h=10）深梁（l/h=3） 材力解 1 2 4 材力解 4 2 单元个数 1 0.1080 0.1080 4.000 4.000 4.000 0.10800.1080 B23（E-B梁） 4.000 B21（Timoshenko梁） 3.734 3.955 4.010 4.000 0.10860.1145 0.1160 0.1080 B22（Timoshenko梁） 4.028 4.028 4.028 4.000 0.11650.1165 0.1165 0.1080 表1比较了上述三种梁单元在应用于细长梁和深梁受弯时的表现。问题描述如图1所示，为端部受集 中载荷的悬臂梁。E-B梁B23完全忠实于材料力解的解答，不考虑剪切应变的影响，并且只用1个B23单 元就可以得到与材力解一致的结果。B21和B22考虑了梁的剪切变形，其分析得到的挠度略大于材力解。 同时可以看出，B21和B22用于细长梁时并没有发生剪切自锁。 图1：悬臂梁的构型图与截面图 图2：网格划分（2个单元）
衬砌开挖对上方框架结构的影响存在的一些相关问题（2019.9.1） 1.在构建框架结构后，在装配模块要对其进行布尔运算。步骤：构建主体，布 尔运算，赋予截面和材料属性，设定方向。 2.衬砌建模时用壳。 3.线单元的部件要设定n1方向。（n1方向为，大拇指指向杆的方向时，四指为 n1方向，四指弯曲90度为n2方向） 4.普通混凝土衬砌，在视频中只设置了密度和弹性模量。但是ABAQUS结构工 程分析中，在研究混凝土简支梁时，还设置了塑性（混凝土损伤塑性模型）？ 这是根据研究重点不同而设置的吗？ 5.土体属性设置了密度、弹性模量、塑性中的摩尔库伦模型（摩擦角、剪胀角、 粘聚力、abs=0） 6.衬砌与土体接触，讲师的意思是谁不动，谁设定为主面（还有准则为刚度大 的为主面） 7.框架结构与土体的接触Creat constrain中“嵌入Embedded region”。 8.施加荷载，重力gravity（整体施加）。然后地应力平衡，土、衬砌、框架分别 进行地应力平衡。原来好像记得。壳存在时无法平衡要先将其隐藏。首先stress 导入ODB，不行的话用gravity stress。 9.底部的边界条件设置为三个方向都限制。只设置Z方向计算有偏差。 10.衬砌第一步用model change杀死，开挖第一步完成后，在第二步激活。 基坑开挖与支撑 1.在基坑土体建立时，就将桩体位置土体挖除（Part左边倒数第二个图标,二维） 2.支撑杆由于是线，需要定义为梁单元，设置截面和方向等 3.二维土体采用壳单元，墙和锚杆是线单元，锚索定义截面尺寸和梁属性 4.将不同步骤建立的锚索分成不同集合。 5.第一步地应力平衡中没有支护结构（将其杀死）；第二步添加桩；第三步添加 锚索（激活） 6.锚索与另外一个视频中的地连墙支护都是采用“嵌入”，耦合约束后再绑定 7.约束时，要将桩体的UR3固定住，否则会旋转不收敛 8.剑桥模型，要对整个土体施加“Voids ratio孔隙比”视频中为1。此外，剑桥 模型不能使用减缩积分，直接将勾选去掉即可。
1.梁C 的主要参数： 其中：梁长3000mm ，高为406mm ，上下部保护层厚度为38mm ，纵筋端部保护层厚度为25mm 抗压强度：35.1MPa 抗拉强度：2.721MPa 受拉钢筋为2Y16，受压钢筋为2Y9.5，屈服强度均为440MPa 箍筋：Y7@102，屈服强度为596MPa 2.混凝土及钢筋的本构关系 1、运用陈光明老师的论文（Chen et al. 2011）来确定混凝土的本构关系： 受压强度： 其中C a E ==28020，c f ρσ'=，0.002ρε= 2、受压强度与开裂位移的相互关系：
其中123.0, 6.93c c == 3、损伤因子： 其中c h = e=10（选取网格为10mm ） 4、钢筋取理想弹塑性 5、名义应力应变和真实应力及对数应变的转换： ln (1)ln(1)true nom nom Pl true nom E σσεσε ε=+=+- 6、混凝土最终输入的本构关系如下： compressive behavior tensile behavior tension damage yield stress inelastic strain yield stress displacement parameter displacement 21.50274036 2.721 25.56359281 2.72247E-05 2.683556882 0.0003129 0.18766492 0.0003129 28.88477336 8.85105E-05 2.646628319 0.0006258 0.31902609 0.0006258 31.43501884 0.000177278 2.610210508 0.0009387 0.41606933 0.0009387 33.24951537 0.000292271 2.574299562 0.0012516 0.49065237 0.0012516 34.40787673 0.000430648 2.538891515 0.0015645 0.54973463 0.0015645 35.01203181 0.000588772 2.503982327 0.0018774 0.5976698 0.0018774 35.16872106 0.000762833 2.46956789 0.0021903 0.63732097 0.0021903 34.97805548 0.000949259 2.435644029 0.0025032 0.67064827 0.0025032 34.52749204 0.001144928 2.402206512 0.0028161 0.69903885 0.0028161 33.88973649 0.001347245 2.369251048 0.003129 0.72350194 0.003129 33.17350898 0.001541185 2.336773294 0.0034419 0.74478941 0.0034419 32.38173508 0.001737792 2.30476886 0.0037548 0.76347284 0.0037548 31.54367693 30.68161799 0.001936023 0.002135082 2.27323331 2.242162167 0.0040677 0.0043806 0.77999451 0.79470205 0.0040677 0.0043806
A B A Q U S实体单元内力 输出 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
ABAQUS实体单元弯矩和剪力的输出 闲话少说，直奔主题1.用 free body cut 来做！ 1.1在assembly里面做切面分割单元和面的set 在定义了datum面之后，在进行切割时候要将实体变成independent,如上如。这不操作之后在mesh模块中划分网格不在是part而是assembly来划分网格。 1.2.定义SET 做好切面之后采用下图的方式来进行不断的定义单元和截面，注意是单元和截面，截面时在单元之中的。 1.3.运行free body cut 先是选择定义的单元，然后选择定义的截面！就可以了 1.4.也可以直接选择单元和节点
首先选择的是节点所依附的单元 然后是选择节点 点击 ok 输出的是有弯矩和没有弯矩时候的分量结果。
可以多定义截个这样的free body cut 然后输出 注意：该种方法可以看任何单元的节点的内力值，不一定是一个截面上的！ 2.采用view cut来做（简单） 3．Free body cut和view cut共同来做 上述的图加上截面的选取进行定义截面 注意：view cut的剪力正确，弯矩有偏差。Free body cut相反。但是划分的单元越小，距离真实值就越近！
free body cut 中的 view cut来进行输出弯矩，轴力和剪力1. 打开 free body cut 创建方式为based on view cut 2.找到了一个view cut ———allow for multiple cuts———copy 3.结果显示如下： 4.report———free body cut 5，打开文件（上面的名字是可以修改的在view cut session 中）6.如果在显示中要打开moment，可以free body cut manager设置
基于ABAQUS 简支梁受力和弯矩的相关分析 （梁单元和实体单元） 对于简支梁，基于ABAQUS2016，首先用梁单元分析了梁受力作用下的应 力，变形，剪力和力矩；对同一模型，并用实体单元进行了相应的分析。另 外，还分析了梁结构受力和弯矩作用下的剪力及力矩分析。 对于CAE 仿真分析具体细节操作并没有给出详细的操作，不过在后面上 传了对应的cae, odb , inp 文件。不过要注意的是本文采用的是 ABAQUS2016 进行计算，低版本可能打不开，可以自己提交 inp 文件自己计算即可。可以到 小木虫搜索：“基于ABAQUS 简支梁受力和弯矩的相关分析”进行相应文件 下载。 对于一简支梁，其结构简图如下所示，梁的一段受固支，一段受简支，在 梁的两端受集中载荷，梁的大直径 D=180mm ，小直径d=150mm ，a=200mm ， b=300mm , l=1600mm , F=300000N 。现通过梁单元和实体单元分析简支梁的受 力情况，变形情况，以及分析其剪力和弯矩等。材料采用 45#钢，弹性模量 E=2.1e6MPa,泊松比 v=0.28。 1.梁单元分析 ABAQUS2016 中对应的文件为 beam-shaft.cae , beam-shaft.odb , beam- shaft.inp 。 在建立梁part 的时候，采用三维线性实体，按照图1所示尺寸建立，然后 在台阶及支撑梁处进行分割，结果如图 2所示 l b b a a A A C B A 图1简支梁结构简图
图2建立part并分割 接下来为梁结构分配材料，创建材料，定义弹性模量和泊松比，创建梁截面形状，如图3,非别定义两个圆，圆的直接分别为180和150mm。然后创建两个截面，截面选择梁截面，再选择图2中的所有梁，定义梁的方向矢量为 （0，0，-1）（点击图3中的n2, n 1，t那个图标即可创建梁的方向矢量），最后把创建好的梁赋给梁结构。 图3创建梁截面形状 接下来装配实体，再创建分析步，在创建分析步的时候，点击主菜单栏的Output，编辑Edit Field Output Request,在SF前面打钩，这样就可以在结果后处理中输出截面剪力和力矩，如图4所示。在Load加载中，在固支处剪力边界条件，约束x，y，z，及绕x和y轴的转动，如图5所示，同理，在固支另一处约束y，z，及绕x和y轴的转动。在梁的两端添加集中力，集中力的大小为300000N。最后对实体部件进行分网，采用B32梁单元，网格尺寸为10。完成
Abaqus报告 目录 1.简支梁 (3) 1.1问题描述 (3) 1.2结果比较 (3) 1.2.1理论值计算 (3) 1.2.2简支梁不同建模方式的结果比较 (4) 1.2.3简支梁划分不同网格密度的结果比较 (8) 1.3结论 (10) 2.受拉矩形薄板孔口应力集中问题 (11) 2.1问题描述 (11) 2.2理论值计算 (11) 2.3数值解答及误差 (11) 3.矩形荷载作用下地基中的附加应力分布 (13) 3.1问题描述 (13) 3.2计算过程 (13) 3.3结果分析 (16) 4.Mohr-Coulomb材料的三轴固结排水试验模拟 (16) 4.1问题描述 (16) 4.2理论值计算 (17) 4.3数值解答及误差 (17) 5.二维均质土坡稳定性分析 (19)
5.1问题描述 (19) 5.2计算过程 (19) 5.3结果分析 (20) 6.不排水粘土地基中竖向受荷桩 (23) 6.1问题描述 (23) 6.2计算过程 (23) 6.3结果分析 (25) 6.3.1屈服区分布 (25) 6.3.2桩的受力分析 (26) 6.3.3桩侧摩阻力分布 (27)
1.简支梁 1.1问题描述 一个长度为1.5m，横截面为0.2m×0.2m的简支梁，受大小为500kPa的均布荷载。假设材料的弹性模量E=220GPa,泊松比ν=0.3，比较在abaqus中不同建模方式（实体模型和二维模型）及划分不同网格密度下的内力数值、支反力及挠度大小。 1.2结果比较 1.2.1理论值计算 根据材料力学知识，均布荷载作用下简支梁的跨中挠度用下式计算： ω= 5ql4 384EI 其中 EI= 1 12 ×0.24×220×109=29333333.33m4 故跨中挠度为： ω= 5ql4 384EI = 5×100×103×1.54 384×29333333.33 ×103=0.2247mm 跨中弯矩为： M=1 8 ×100×1.52=28.125kNm
Abaqus梁的开裂模拟计算报告 1.问题描述 利用ABAQUS有限元软件分析如图1.1所示的钢筋混凝土梁的裂缝开展。参考文献Brena et al.（2003）得到梁的基本数据： 图1.1 Brena et al.（2003）中梁C尺寸 几何尺寸：跨度3000mm，截面宽203mm，高406mm的钢筋混凝土梁 由文献Chen et al. 2011得材料特性： 1.混凝土：抗压强度f c’=35.1MPa，抗拉强度f t= 2.721MPa，泊松比ν=0.2，弹性模量 E c=28020MPa； 2.钢筋：弹性模量为E c=200GPa，屈服强度f ys=f yc=440MPa，f yv=596MPa 3.混凝土垫块：弹性模量为E c=28020MPa，泊松比ν=0.2 2.建模过程 1)Part 打开ABAQUS使用功能模块，弹出窗口Create Part，参数为：Name：beam；Modeling Space：2D；Type：Deformable；Base Feature─Shell；Approximate size：2000。点击Continue 进入Sketch二维绘图区。由于该梁关于Y轴对称，建模的时候取沿X轴的一半作为模拟对象。 使用功能模块，分别键入独立点(0,0),(1600,0),(1600,406),(406,0),(0,0)并按下下方提 示区的Done，完成草图。 图2.1 beam 部件二维几何模型
相同的方法建立混凝土垫块： 图2.2 plate 部件二维几何模型 所选用的点有(0,0),(40,0),(40,10),(0,10) 受压区钢筋： 在选择钢筋的base feature的时候选择wire，即线模型。 图2.3 compression bar 部件二维几何模型 选取的点(0,0),(1575,0) 受拉区钢筋： 图2.4 tension bar 部件二维几何模型 选取的点(0,0),(1575,0) 箍筋： 图2.5 stirrup 部件二维几何模型 选取的点为(0,0),(0,330) 另外，此文里面为了作对比，部分的模型输入尺寸的时候为m，下面无特别说明尺寸都为mm。
实体单元建的模型，要提取截面的内力有什么好方法呢？ 我看过别人的一个帖： 对于一般的实体单元结构 可以定义surface 然后用section file 输出 其中，这个surface可以在cae中定义，也可以在inp中定义，但是由于涉及到边的编号问题，所以在inp中容易出错。section file 的结果直接在dat中可见。需要编制小程序将其数据提取。 ？一定要编个程序才可以提取吗？在dat文件里没有找到什么 section file是输出在*.fil文件中。要直接得到截面的total force，moment，heat flux可以在inp中添加： *SECTION PRINT,name=*,surface=** SOF,SOM 在dat文件中可以找到总内力和弯矩 我做钢筋混凝土的问题，模型分为两个part，分别是钢筋和混凝土，然后Assembe在一起，将钢筋embeded到混凝土内。我在keywords编辑器End assemble前定义 *surface, type=cutting surface,name=surface_1 -21.5,0,0,1,0,0 怎么也不成，总说定义的截面没有相交(坐标计算没有错误)。第三行空着（帮助文档说表示截断整个模型）也不行，写上钢筋或混凝土的单元组名（没有另建组，直接用的keywords编辑器中钢筋或混凝土生成单元的组名）也不行。请问是怎么回事？哪位有相关的例子给我一个，我的QQ：40735053。还望不吝赐教，谢谢。 Displaying a free body cut You can define a free body cut to view the resultant forces and moments transmitted across a selected surface of a model. Force vectors are displayed with a single arrowhead and moment vectors with a double arrowhead. To create a free body cut: 1. To display the entire model in the viewport, select Tools Display Group Plot All from the main menu bar. 2. From the main menu bar, select Tools Free Body Cut Manager. 3. Click Create in the Free Body Cut Manager. 4. From the dialog box that appears, select 3D element faces as the Selection method and click Continue. 5. In the Free Body Cross-Section dialog box, select Surfaces as the Item and Pick from viewport as the Method. 6. In the prompt area, set the selection method to by angle and accept the default angle. 7. Select the surface, highlighted in Figure 4–33, to define the free body cut cross-section. a. From the Selection toolbar, toggle off the Select the Entity Closest to the Screen tool and ensure that the Select From All Entities tool is selected. b. As you move the cursor in the viewport, Abaqus/CAE highlights all of the potential selections and adds ellipsis marks (...) next to the cursor arrow to indicate an ambiguous
钢筋混凝土梁尺寸下图1所示，该梁为对称结构，两端简支，承受对称的位移荷载，两位移荷载间距为1000mm，方向向下，大小为10mm。简支梁上部配有两根直径为10mm的架立钢筋，下部配有两根直径为18mm的受力纵筋，直径为10mm的箍筋满布整个简支梁。 混凝土的材料参数如下：C45,f ck=26.9MPa,E c=3.35×104MPa;C55,f ck=35.5MPa,E c=3.55×104MPa; 架立钢筋和箍筋的材料参数如下：f yk=235MPa,f uk=315MPa,E s=200GPa;纵筋的材料参数如下：f yk=275MPa,f uk=345MPa,E s=200GPa 图1 采用ABAQUS软件对上图1中的钢筋混凝土梁进行非线性分析，要求采用abaqus standard求解器 要求出具分析报告，报告包含以下几个章节：模型说明（3分）、单元类型及尺寸（2分）、材料模型（3分）、相互作用关系说明（2分）、边界条件（2分）等有限元分析要素。 结果包括： 1、应力云图，针对钢筋等提供Mises第一主应力。（7分） 2、应变云图，混凝土提供LE应变。（7分）
3、荷载—跨中挠度曲线。（7分） 4、跨中主筋荷载—应变曲线。（7分） 注：各尺寸大小如下表1所示 提示：集中位移荷载可模拟加载装置（例如加载板宽100mm）以解决分析收敛问题，加载板宽度需在报告中进行说明。 报告提交日期：2017年11月13日。 表1 学生学号与分析参数对应表
钢筋混凝土梁abaqus 分析报告 学院： 姓名： 学号： 指导老师： 年月日
钢筋混凝土的分析参数分析参数如下：b=200mm,h=300mm,L=3200mm,箍筋间距为100mm，混凝土采用C45标号。 第一章数值模型 模型说明 混凝土梁尺寸为200mm*300mm*3200mm，模型如图所示： 箍筋尺寸为140mm*240mm，断面面积为78.5398mm2，采用三维线模型，如图所示：
Abaqus梁结构经典计算 一榀轻钢结构库房框架，结构钢方管构件，材质E=210GPa，μ=， ρ=7850kg/m3（在不计重力的静力学分 析中可以不要）。F=1000N，此题要计入重力。计算水平梁中点下降位移。 文件与路径 顶部下拉菜单File, Save As ExpAbq02。 一部件 创建部件，命名为Prat-1。 3D，可变形模型，线，图形大约范围20(m)。 选用折线绘出整个图示屋架。 退出Done。 二性质 1 创建截面几何形状：Module，Property，Create Profile， 将截面(1)命名为Profile-1，选Box型截面，按图输入数据，关闭。直至完成截面(3)。 2 定义各段梁的方向： 选中所有立杆，输入截面主惯性轴1方向单位矢量(1,0,0)，选中横梁和斜杆，输入截面主轴1方向单位矢量(0,1,0)，关闭。还有好办法，请大家自己捉摸。
3 定义截面力学性质： 将截面(1) Profile-1命名为Section-1，梁，梁，截面几何形状选 Profile-1，输入E=210GPa，G=，ν=，ρ=7850，关闭。直至完成截面(3) Section-3。 4 将截面的几何、力学性质附加到部件上： 选中左右立柱和横梁，将各Section-1~3信息注入Part-1的各个杆件上，要对号入座。 5 保存模型： 将本题的CAE模型保存为。 三组装 创建计算实体，以Prat-1为原形，用Independent方式或Dependent生成实体。 四分析步 创建分析步，命名为Step-1，静态Static，通用General。 注释：无，时间：不变，非线性开关：关。 五载荷 1 施加位移边界条件： 命名为BC-1，在分析步Step-1中，性质：力学，针对位移和转角。 选中立柱两脚，约束全部自由度。 2 创建载荷： 命名为Load-1，在分析步Step-1中，性质：力学，选择集中力。 选中顶点，施加Fy=F2=-1000(N)。 六网格 对部件Prat-1进行。 1 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距。 2 划网格： 针对部件，OK。 3 保存你的模型： 将本题的CAE模型保存为。
Abaqus分析实例（梁单元计算简支梁的挠度）精讲 对于梁的分析可以使用梁单元、壳单元或是固体单元。Abaqus的梁单元需要设定线的方向，用选中所需要的线后，输入该线梁截面的主轴1方向单位矢量(x,y,z)，截面的主轴方向在截面Profile设定中有规定。 注意： 因为ABAQUS软件没有UNDO功能，在建模过程中，应不时地将本题的CAE模型（阶段结果）保存，以免丢失已完成的工作。 简支梁，三点弯曲，工字钢构件，结构钢材质，E=210GPa，μ=0.28，ρ=7850kg/m3（在不计重力的静力学分析中可以不要）。F=10k N，不计重力。计算中点挠度，两端转角。理论解：I=2.239×10-5m4，w中=2.769×10-3m，θ边=2.077×10-3。 文件与路径： 顶部下拉菜单File, Save As ExpAbq00。 一部件 1 创建部件：Module，Part，Create Part， 命名为Prat-1；3D，可变形模型，线，图形大约范围10(程序默认长度单位为m)。 2 绘模型图：选用折线，从(0,0)→(2,0)→(4,0)绘出梁的轴线。 3 退出：Done。 二性质 1 创建截面几何形状：Module，Property，Create Profile， 命名为Profile-1，选I型截面，按图输入数据，l=0.1，h=0.2，b l=0.1，b2=0.1，t l=0.01，t2=0.01，t3=0.01，关闭。 2 定义梁方向：Module，Property，Assign Beam Orientation，
选中两段线段，输入主轴1方向单位矢量(0,0,1)或(0,0,-1)，关闭。 3 定义截面力学性质：Module，Property，Create Section， 命名为Section-1，梁，梁，截面几何形状选Profile-1，输入E=210e9（程序默认单位为N/m2，GPa=109N/m2）， G=82.03e9，ν=0.28，关闭。 4 将截面的几何、力学性质附加到部件上：Module，Property，Assign Section， 选中两段线段，将Section-1信息注入Part-1。 三组装 创建计算实体：Module，Assembly，顶部下拉菜单Instance，Create， Create Instance，以Prat-1为原形，用Independent方式生成实体。 四分析步 创建分析步：Module，Step， Create Step，命名为Step-1，静态Static，通用General。注释：无，时间：不变，非线性 开关：关。 五载荷 1 施加位移边界条件：Module，Load，Create Boundary Condition， 命名为BC-1，在分析步Step-1中，性质：力学，针对位移和转角，Continue。选中梁左端，Done，约束u1、u2、u3、u R1、u R2各自由度。 命名为BC-2，在分析步Step-1中，性质：力学，针对位移和转角，Continue。选中梁右端，Done，约束u2、u3、u R1、u R2各自由度。 2 创建载荷：Module，Load，Create Load， 命名为Load-1，在分析步Step-1中，性质：力学，选择集中力Concentrated Force，Continue。选中梁中点，Done，施加F y(CF2)=-10000（程序默认单位为N）。 六网格 对实体Instance进行。 1 撒种子：Module，Mesh，顶部下拉菜单Seed，Instance， Global Seeds，Approximate g lobal size 0.2全局种子大约间距0.2。 2 划网格：Module，Mesh，顶部下拉菜单Mesh，Instance，yes。 七建立项目 1 建立项目：Module，Job，Create Job，Instance，
基于规范和ABAQUS 的组合梁承载力计算 摘 要：分别应用钢结构设计规范公式和有限元软件对完全抗剪连接组合梁的正弯矩区段进行塑性设计，计算其正截面抗弯承载力设计值。通过有限元软件绘出弯矩—跨中位移曲线。对两种方法的计算结果进行对比，分析误差原因。 关键字：组合梁；塑形设计；规范；有限元 1 概述 本文以一道例题来对比理论计算方法和有限元软件得到正截面抗弯承载力设计值，并分析造成误差的原因，例题如下： 某办公楼内一完全抗剪连接组合梁，翼缘板计算宽度e b 为 1630mm ，板厚c h 为110mm ，混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度 设计值c f =14.3N/mm 2 ；钢梁为I32a ，Q235钢，截面面积A 为73.52cm 2 。应用塑性设计法计算组合梁正弯矩截面抗弯承载力设计 值u M 。如果翼缘板计算宽度e b 为1230mm ，板厚c h 为100mm ，混凝土强度等级为C20，计算此时的截面抗弯承载力设计值u M 。 采用有限元软件对该组合梁进行有限元模拟，要求：（1）采用三等分加载，为保证得出纯弯段的极限承载力，可根据需要自行对剪弯段进行加强；（2）由于是完全抗剪连接，有限元软件计算中可不考虑栓钉作用；（3）通过有限元软件绘出弯矩-跨中位移曲线；（4）有限元混凝土应力-应变关系按《砼规》，钢材应力-应变关系取为理想弹塑性）；（5）有限元分析计算得到的承载力与规范公式计算结果进行对比，分析其差异原因。 2 应用钢结构规范公式对组合梁进行正截面抗弯承载力计算 因题中采用的I32a 钢梁不方便计算，现改为以下截面，如图1所示，其面积s A 为73.8cm 2 。 图1 组合梁钢梁截面图
目 录 第一章ABAQUS动力学问题概述 (1) §1-1 动力学问题 (1) §1-2 结构动力学研究的内容 (3) §1-3 振动的分类 (4) §1-4 结构动力学的研究方法 (5) §1-5 动力学问题的基本方程 (5) 小结 (6) §1-6 第2章结构特征值的提取 (7) §2-1 问题的产生 (7) §2-2 特征值的求解方法 (7) §2-3 特征值求解器的比较 (8) §2-4 重复的特征频率 (9) §2-5 征值频率的提取 (9) §2-6 频率输出 (12) §2-7 有预载结构的频率 (16) §2-8 复特征频率和刹车的啸声分析 (17) 第3章模态叠加法 (22) §3-1 模态叠加法的基本概念 (22) §3-2 模态叠加法的应用 (24) 第4章阻尼 (26) §4-1 引言 (26) §4-2 阻尼 (26) §4-3 在ABAQUS中定义阻尼 (27) 1
§4-4 阻尼选择 (31) 第5章稳态动力学分析 (33) §5-1 稳态动力学简介 (33) §5-2 分析方法 (35) §5-3 激励和输出 (36) §5-4 算例—轮胎的谐波激励稳态响应 (42) 第6章瞬态动力学分析 (49) §6-1 引言 (49) §6-2 模态瞬态动力学简介 (49) §6-3 分析方法 (54) §6-4 载荷和输出 (55) §6-5 算例—货物吊车 (58) 第7章基础运动 (64) §7-1 基础运动形式 (64) §7-2 初级基础运动 (65) §7-3 次级基础运动 (66) §7-4 在ABAQUS中定义基础运动 (66) §7-5 算例 (70) 第8章加速度运动的基线校准 (73) §8-1 加速度基线调整和校准简介 (73) §8-2 基线校准方法 (74) §8-3 加速度基线校准步骤 (76) §8-4 考虑基线校准的悬臂梁算例分析 (77) 2
ABAQUS实体单元弯矩和剪力的输出 闲话少说，直奔主题1.用free body cut 来做！ 1.1在assembly里面做切面分割单元和面的set 在定义了datum面之后，在进行切割时候要将实体变成independent,如上如。这不操作之后在mesh模块中划分网格不在是part而是assembly来划分网格。 1.2.定义SET 做好切面之后采用下图的方式来进行不断的定义单元和截面，注意是单元和截面，截面时在单元之中的。 1.3.运行free body cut 先是选择定义的单元，然后选择定义的截面！就可以了 1.4.也可以直接选择单元和节点
首先选择的是节点所依附的单元 然后是选择节点 点击ok 输出的是有弯矩和没有弯矩时候的分量结果。
可以多定义截个这样的free body cut 然后输出 注意：该种方法可以看任何单元的节点的内力值，不一定是一个截面上的！ 2.采用view cut来做（简单） 3．Free body cut和view cut共同来做 上述的图加上截面的选取进行定义截面 注意：view cut的剪力正确，弯矩有偏差。Free body cut相反。但是划分的单元越小，距离真实值就越近！
free body cut 中的view cut来进行输出弯矩，轴力和剪力1. 打开free body cut 创建方式为based on view cut 2.找到了一个view cut ———allow for multiple cuts———copy 3.结果显示如下： 4.report———free body cut 5，打开文件（上面的名字是可以修改的在view cut session 中）6.如果在显示中要打开moment，可以free body cut manager设置