有限元分析系统ABAQUS中的特征技术

ABAQUS是一套功能强大的基于有限元方法的工程模拟软件ABAQUS是一套功能强大的基于有限元方法的工程模拟软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到极富挑战性的非线性模拟等各种问题。

ABAQUS具备十分丰富的、可模拟任意实际形状的单元库;ABAQUS也具有相当丰富的材料模型库，可以模拟大多数典型工程材料的性能，其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩的弹性泡沫，以及地质材料，例如土壤和岩石等。

作为一种通用的模拟工具，ABAQUS不仅能够解决结构分析(应力/位移)问题。

而且能够模拟和研究包括热传导、质量扩散、电子部分的热控制(热电耦合分析)、声学分析、岩土力学分析(流体渗透/应力耦合分析)及压电介质分析等广阔领域中的问题。

ABAQUS为用户提供了广泛的功能，使用起来又非常简单。

即便是最复杂的问题也可以很容易地建立模型。

例如，对于复杂多部件问题，通过对每个部件定义合适的材料模型，然后将它们组装成几何构形。

对于大多数模拟，包括高度非线性问题，用户仅需要提供如结构的几何形状、材料性质、边界条件及载荷工况这些工程数据。

在非线性分析中，ABAQUS能自动选择相应载荷增量和收敛限度。

他不仅能够选择合适参数，而且能连续调节参数以保证在分析过程中有效地得到精确解。

用户通过准确的定义参数就能很好的控制数值计算结果。

ABAQUS 有两个主求解器模块— ABAQUS/Standard 和 ABAQUS/Explicit。

ABAQUS 还包含一个全面支持求解器的图形用户界面，即人机交互前后处理模块— ABAQUS/CAE 。

ABAQUS 对某些特殊问题还提供了专用模块来加以解决。

ABAQUS被广泛地认为是功能最强的有限元软件，可以分析复杂的固体力学结构力学系统，特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。

ABAQUS不但可以做单一零件的力学和多物理场的分析，同时还可以做系统级的分析和研究。

一、有限单元法的基本原理有限单元法（The Finite Element Method）简称有限元（FEM），它是利用电子计算机进行的一种数值分析方法。

它在工程技术领域中的应用十分广泛，几乎所有的弹塑性结构静力学和动力学问题都可用它求得满意的数值结果。

有限元方法的基本思路是：化整为零，积零为整。

即应用有限元法求解任意连续体时，应把连续的求解区域分割成有限个单元，并在每个单元上指定有限个结点，假设一个简单的函数（称插值函数）近似地表示其位移分布规律，再利用弹塑性理论中的变分原理或其他方法，建立单元结点的力和位移之间的力学特性关系，得到一组以结点位移为未知量的代数方程组，从而求解结点的位移分量. 进而利用插值函数确定单元集合体上的场函数。

由位移求出应变, 由应变求出应力二、ABAQUS有限元分析过程有限元分析过程可以分为以下几个阶段1.建模阶段: 建模阶段是根据结构实际形状和实际工况条件建立有限元分析的计算模型――有限元模型，从而为有限元数值计算提供必要的输入数据。

有限元建模的中心任务是结构离散，即划分网格。

但是还是要处理许多与之相关的工作：如结构形式处理、集合模型建立、单元特性定义、单元质量检查、编号顺序以及模型边界条件的定义等。

2.计算阶段:计算阶段的任务是完成有限元方法有关的数值计算。

由于这一步运算量非常大，所以这部分工作由有限元分析软件控制并在计算机上自动完成3.后处理阶段: 它的任务是对计算输出的结果惊醒必要的处理，并按一定方式显示或打印出来，以便对结构性能的好坏或设计的合理性进行评估，并作为相应的改进或优化，这是惊醒结构有限元分析的目的所在。

下列的功能模块在ABAQUS/CAE操作整个过程中常常见到，这个表简明地描述了建立模型过程中要调用的每个功能模块。

“Part（部件）用户在Part模块里生成单个部件，可以直接在ABAQUS/CAE环境下用图形工具生成部件的几何形状，也可以从其它的图形软件输入部件。

ABAQUS非线性分析简介ABAQUS是一种广泛使用的有限元分析软件，可以进行包括线性和非线性分析在内的各种工程问题的模拟和求解。

本文将重点介绍ABAQUS中的非线性分析方法和技术。

非线性分析概述在工程实践中，许多问题涉及到材料的非线性行为，如塑性变形、接触问题、接触力等。

非线性分析方法可以更准确地描述和处理这些问题。

ABAQUS中的非线性分析包括几个主要的方面：1.材料非线性：材料的非线性行为通常通过使用适当的本构模型来表示。

ABAQUS提供了多种材料本构模型，如弹塑性、细观弹塑性、强化材料等。

2.几何非线性：在分析中，结构的几何形状和尺寸可能发生较大变化，如大变形、大变位。

ABAQUS可以处理这些几何非线性问题。

3.接触非线性：在接触分析中，结构的不同部分可能接触或相互分离。

ABAQUS提供了多种接触算法和方法，如无限接触、有限接触等。

4.非线性动力学：对于动态分析问题，结构在振动、冲击或爆炸等外界作用下可能出现非线性响应。

ABAQUS支持非线性动力学分析。

非线性分析步骤进行ABAQUS非线性分析通常需要以下步骤：1.建立几何模型：使用ABAQUS的建模工具，如CAE或命令行，创建结构的几何模型，并定义边界条件和加载。

2.材料建模：选择适当的材料模型，并定义材料的弹性和非线性性质。

根据需要，可以设置材料的非线性行为，如屈服、硬化等。

3.加载和约束：定义结构的加载条件和边界约束。

可以应用静态、动态、温度等各种类型的加载。

4.网格划分：将结构网格化为有限元网格，ABAQUS提供了多种网格划分算法和工具。

5.求解和后处理：提交计算任务后，ABAQUS将解析结构的行为，并输出结果。

可以使用ABAQUS提供的后处理工具进行结果的可视化和分析。

非线性分析注意事项在进行ABAQUS非线性分析时，有一些注意事项需要特别关注：1.材料模型选择：选择适当的材料模型对于准确描述物体的非线性行为非常重要。

根据具体问题的特点，选择合适的材料模型。

ABAQUS钢筋混凝土有限元分析钢筋混凝土作为一种常见的建筑材料，在建筑、交通、水利等领域得到了广泛应用。

然而，钢筋混凝土结构在服役期间会受到多种复杂荷载的作用，导致结构性能退化甚至破坏。

因此，对钢筋混凝土结构进行精确的分析和模拟至关重要。

ABAQUS是一款强大的工程仿真软件，能够模拟各种材料和结构的力学行为。

本文将介绍如何使用ABAQUS 对钢筋混凝土进行有限元分析。

ABAQUS是一款专业的有限元分析软件，它提供了丰富的材料模型库和边界条件设置功能，可以模拟各种复杂结构的力学行为。

ABAQUS具有强大的前后处理功能，用户可以通过直观的界面进行模型构建、材料属性设置、边界条件施加等操作。

同时，ABAQUS还提供了强大的数据分析和可视化工具，方便用户对模拟结果进行详细分析。

钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料组成的复合材料。

混凝土是一种抗压强度高、抗拉强度低的材料，而钢筋具有较高的抗拉强度和塑性。

将钢筋嵌入混凝土中，可以提高结构的抗拉强度、抗压强度和韧性。

钢筋混凝土还具有较好的耐久性和防火性能。

在有限元分析中，需要对钢筋混凝土的力学性能进行适当简化。

通常假定混凝土为各向同性材料，钢筋为弹塑性材料。

同时，还应考虑混凝土的裂缝、损伤以及钢筋与混凝土之间的粘结和滑移等因素。

在ABAQUS中，可以对钢筋混凝土结构进行详细的有限元分析。

需要建立合适的计算模型，包括几何模型、材料属性、边界条件和荷载等。

模型建立完成后，可以通过ABAQUS的求解器进行计算，得到各节点位移、应力、应变等结果。

通过对计算结果的分析，可以评价结构的性能和安全性。

例如，可以通过应力和应变分布情况，分析结构的整体和局部稳定性、裂缝分布及扩展等。

还可以观察钢筋与混凝土之间的粘结性能以及评估结构的耐久性。

本文介绍了如何使用ABAQUS对钢筋混凝土进行有限元分析。

通过建立合适的计算模型，设置材料属性和边界条件，以及进行求解计算，可以得到结构的详细应力、应变和位移分布情况。

基于ABAQUS的反力平台工况有限元分析基于ABAQUS的反力平台工况有限元分析反力平台是一个用于测试车辆制动系统性能的设备，它通过施加不同的制动力和速度来测试车辆的刹车表现。

在运行过程中，反力平台必须承受大量的载荷，所以需要进行有限元分析来确保其强度和稳定性。

本文将介绍如何使用ABAQUS进行反力平台的有限元分析。

首先，需要绘制反力平台的三维模型。

模型中应包括支撑结构、刹车片、测试轮胎等关键部件。

在绘制模型时应注意准确反映反力平台的实际情况，包括尺寸、材料、连接方式等。

接下来，应根据实际使用条件设置载荷。

反力平台的主要载荷是来自汽车制动系统的制动力和制动时间，在有限元分析中可以将这些载荷分别设置为分布力和控制荷载。

其中，分布力是沿着支撑结构的方向施加，控制荷载则可以通过ABAQUS的控制台进行调整。

模拟载荷施加后，应对模型进行网格划分。

网格质量的好坏对有限元分析的准确性有着很大的影响。

在划分网格时应注意使网格数量适中，避免出现太稀疏或太密集的情况。

同时，考虑到反力平台的复杂形状，可采用ABAQUS的自适应网格技术，在关键部位设置更加精细的网格。

在网格划分完成后，可以进行反力平台的有限元分析。

通过计算模型在载荷作用下的应力和变形，可以评估其强度和稳定性。

在评估过程中，应注意模型在各种实际使用条件下的表现，比如制动力、速度、温度等因素对模型的影响。

最后，通过有限元分析得出的结果可以用来指导反力平台的优化设计。

比如，如果模型在受到高强度载荷时产生了过大的应力，可以对其结构进行优化改进，提高其承载能力。

此外，可以根据分析结果对反力平台的使用方法和维护要点进行调整，以保证其长期稳定性和安全性。

综上所述，基于ABAQUS的反力平台工况有限元分析可以帮助我们评估反力平台在实际使用情况下的表现，提高其设计和使用的效率和安全性。

同时，该方法也可以应用于其他类似的结构性设备的分析和优化设计。

数据分析是从大量的数据中去提炼有价值的信息和知识的过程。

最先进的大型通用非线性有限元分析软件——ABAQUS1、概述美国ABAQUS软件公司成立于1978年，总部位于美国罗德岛博塔市，专门从事非线性有限元力学分析软件ABAQUS的开发与维护。

公司总部雇员400余人，其中近130余人具有工程或计算机博士学位，近120人具有硕士学位，被公认为世界上最大且最优秀的固体力学研究团体。

ABAQUS公司不断吸取最新的分析理论和计算机技术，领导着全世界非线性有限元技术的发展。

ABAQUS是国际著名的CAE软件，它以其强大的非线性分析功能以及解决复杂和深入的科学问题的能力赢得广泛称誉。

ABAQUS软件已被全球工业界广泛接受，并拥有世界最大的非线性力学用户群。

ABAQUS已成为国际上最先进的大型通用非线性有限元分析软件。

ABAQUS软件，除普通工业用户外，也在以高等院校、科研院所等为代表的高端用户中得到广泛。

研究水平的提高引发了用户对高水平分析工具需求的加强，作为满足这种高端需求的有力工具，ABAQUS软件在各行业用户群中所占据的地位也越来越突出。

ABAQUS是一个推崇技术的公司，它始终走在结构力学研究和软件化领域的前沿，它良好的品质和服务得到业界的广泛认可。

制造业是ABAQUS最重要的应用领域之一，拥有NASA、罗克希德-马丁、波音、空中客车等长期合作的用户。

对制造业很多复杂和特殊的问题，如热传导、爆炸冲击、流固耦合、疲劳断裂、复合材料损伤、接触连接、金属塑性等，在所有的CAE软件中，ABAQUS是最有优势的。

目前ABAQUS软件在中国的用户已超过800家，涵盖汽车、航空航天、船舶、武器、工程机械、建筑、电子、石化和核能源等各个领域，如宝山钢铁集团、长春一汽、上海泛亚、中国船级社、北京石化设计院、江钻股份、摩托罗拉和诺基亚等。

2、功能介绍ABAQUS软件的功能可以归纳为线性分析、非线性分析和机构分析三大块。

线性静力学、动力学和热传导o静强度/刚度、动力学和模态、热力学和声学等o金属和复合材料、应力、振动、声场、压电效应等∙非线性和瞬态分析o汽车碰撞、飞机坠毁、电子器件跌落, 冲击和损毁等o复合材料损伤、接触, 塑性失效, 断裂和磨损, 橡胶超弹性等∙多体动力学分析o起落架收放、副翼展开、汽车悬架、微机电系统MEMS、医疗器械等o结合刚体和柔体模拟各种连接件，进行运动过程的力学分析3、模块介绍ABAQUS软件主要由ABAQUS/CAE，ABAQUS/Standard，ABAQUS/Explicit三个模块组成。

ABAQUS有限元分析方法有限元分析是一种将连续问题离散化成有限数量的元素，通过求解这些离散化的元素的行为，来推断整个问题的行为的数值分析方法。

ABAQUS就是一种基于有限元方法的求解器，它使用了计算机模拟技术，可以求解各种工程问题，如结构力学、热力学、流体力学等。

建模是有限元分析的第一步，ABAQUS提供了多种建模技术和工具来帮助用户创建复杂的几何模型。

用户可以使用ABAQUS提供的几何建模工具来创建三维模型，也可以导入其他计算机辅助设计（CAD）软件生成的模型。

在建模过程中，用户还可以定义材料属性、加载条件和约束等。

一旦建立了几何模型，用户就可以定义有限元网格。

有限元网格是将模型离散化为有限数量的单元的过程。

ABAQUS提供了多种类型的单元，如线性和非线性、静力学和动力学等。

用户可以根据具体的问题选择适当的单元类型。

通常，使用更精细的网格可以提高解的精度，但也会增加计算时间和内存需求。

在模型离散化后，用户需要定义材料特性和加载条件。

ABAQUS支持多种材料模型，如线性弹性、非线性材料、塑性材料等。

用户可以根据材料的真实性质选择适当的材料模型，并提供相关参数。

加载条件是指施加到模型上的外部载荷或约束。

用户可以定义各种加载条件，如受力、温度、位移约束等。

建立好模型后，用户需要选择适当的求解方法。

ABAQUS提供了多种求解方法，如直接方法、迭代方法、稳定方法等。

用户可以根据问题的特点选择适合的求解方法，并提供求解的控制参数。

完成求解后，用户可以对结果进行后处理。

ABAQUS提供了丰富的后处理工具，可以可视化模型的应力、应变、位移等结果。

用户可以进一步分析和评估模型的响应。

在使用ABAQUS进行有限元分析时，一些常见的技巧和注意事项包括：-使用合适的网格：细化网格可以提高解的精度，但需要更多的计算资源。

-使用合适的材料模型：根据材料的真实性质选择适当的材料模型，并提供正确的参数。

-检查模型：在求解之前，检查模型的几何和网格是否正确，以及加载条件是否合理。

ABAQUS钢筋混凝土有限元分析发表时间：2009-10-12 刘劲松刘红军来源：万方数据钢筋混凝土材料，是一种非匀质的力学性能复杂的建筑材料。

随着计算机和有限元方法的发展，有限元法已经成为研究混凝土结构的一个重要的手段。

由于数值计算具有快速、代价低和易于实现等诸多优点，这种分析方法已经广泛用于实际工程中。

然而，要在有限元软件中尽可能准确地模拟混凝土这种材料，是不容易的，国内外学者提出了基于各种理论的混凝土本构模型。

但是迄今为止，还没有一种理论被公认为可以完全描述混凝土的本构关系。

ABAQUS是大型通用的有限元分析软件，其在非线性分析方面的巨大优势，获得了广大用户的认可，在结构分析领域的应用趋于广泛。

本文把规范建议的混凝土本构关系，应用到损伤塑性模型，对一悬臂梁进行了精细的有限元建模计算和探讨。

1 混凝土损伤塑性模型ABAQUS在钢筋混凝土分析上有很强的能力。

它提供了三种混凝土本构模型：混凝土损伤塑性模型，混凝土弥散裂缝模型和ABAQUS/Explicit中的混凝土开裂模型。

其中混凝土损伤塑性模型可以用于单向加载、循环加载以及动态加载等场合，它使用非关联多硬化塑性和各向同性损伤弹性相结合的方式描述了混凝土破碎过程中发生的不可恢复的损伤。

这一特性使得损伤塑性模型具有更好的收敛性。

2 模型材料的定义2.1 混凝土的单轴拉压应力-应变曲线本模型中选用的混凝土本构关系是《混凝土结构设计规范》所建议的曲线，其应力应变关系可由函数表达式定义。

2.2 钢筋的本构关系钢筋采用本构关系为强化的二折线模型，无刚度退化。

折线第一上升段的斜率，为钢筋本身的弹性模量，第二上升段为钢筋强化段，此时的斜率大致可取为第一段的1/100。

2.3 损伤的定义损伤是指在单调加载或重复加载下，材料性质所产生的一种劣化现象，损伤在宏观方面的表现就是(微)裂纹的产生。

材料的损伤状态，可以用损伤因子来描述。

根据前面确定的混凝土非弹性阶段的应力一应变关系。

ABAQUS若干技巧ABAQUS是一种广泛使用的有限元分析软件，用于模拟和分析各种结构和材料的力学和热力学行为。

在使用ABAQUS进行建模和分析时，掌握一些技巧可以提高工作效率和准确性。

下面是一些使用ABAQUS的若干技巧：1.改变元素类型：默认情况下，ABAQUS使用线性形状的元素进行分析。

然而，在一些情况下，使用非线性元素可能更符合实际工程应用。

可以通过在输入文件中更改元素类型来实现这一点。

使用非线性元素可以更准确地描述材料的非线性行为，如塑性变形和接触力。

要更改元素类型，请在输入文件中添加相应的命令。

2.建立合适的网格：正确建立合适的网格非常重要，可以对分析结果的准确性和计算效率产生重要影响。

一个好的网格应该在需要解决的特征尺寸上有适当的细化。

过于密集的网格可能会导致计算时间过长，而太稀疏的网格可能会导致准确性问题。

ABAQUS提供了不同的网格生成功能，如自动网格划分和手动插入节点。

3.使用压缩特征：在ABAQUS中，使用压缩特征可以大大减小模型的存储和计算量。

压缩特征是模型中具有对称性的特征区域的简化表示。

例如，在对称结构或复杂几何形状中，通过使用压缩特征可以减少模型的大小和求解所需的CPU时间。

在ABAQUS中，可以使用节点合并和对称性条件来定义和应用压缩特征。

4.设置合适的边界条件：边界条件是一个模型中非常重要的因素，它们定义了模型的行为和响应。

在ABAQUS中，可以通过施加适当的约束和加载来定义边界条件。

约束可以通过固定节点的位移或施加节点上的力来实现。

加载可以通过施加节点上的力或位移来实现。

选择合适的边界条件对于准确模拟实际工程应用非常重要。

5.使用提交脚本进行批处理：ABAQUS提供了一个命令行界面，可以通过提交脚本进行批处理。

提交脚本可以帮助自动化模型的建立、分析和后处理过程，从而提高效率。

通过编写和运行脚本，可以在不需要人工干预的情况下一次性处理多个模型，从而节省时间和努力。

一、有限单元法的基本原理有限单元法（The Finite Element Method）简称有限元（FEM），它是利用电子计算机进行的一种数值分析方法。

它在工程技术领域中的应用十分广泛，几乎所有的弹塑性结构静力学和动力学问题都可用它求得满意的数值结果。

有限元方法的基本思路是：化整为零，积零为整。

即应用有限元法求解任意连续体时，应把连续的求解区域分割成有限个单元，并在每个单元上指定有限个结点，假设一个简单的函数（称插值函数）近似地表示其位移分布规律，再利用弹塑性理论中的变分原理或其他方法，建立单元结点的力和位移之间的力学特性关系，得到一组以结点位移为未知量的代数方程组，从而求解结点的位移分量. 进而利用插值函数确定单元集合体上的场函数。

由位移求出应变, 由应变求出应力二、ABAQUS有限元分析过程有限元分析过程可以分为以下几个阶段1.建模阶段: 建模阶段是根据结构实际形状和实际工况条件建立有限元分析的计算模型――有限元模型，从而为有限元数值计算提供必要的输入数据。

有限元建模的中心任务是结构离散，即划分网格。

但是还是要处理许多与之相关的工作：如结构形式处理、集合模型建立、单元特性定义、单元质量检查、编号顺序以及模型边界条件的定义等。

2.计算阶段:计算阶段的任务是完成有限元方法有关的数值计算。

由于这一步运算量非常大，所以这部分工作由有限元分析软件控制并在计算机上自动完成3.后处理阶段: 它的任务是对计算输出的结果惊醒必要的处理，并按一定方式显示或打印出来，以便对结构性能的好坏或设计的合理性进行评估，并作为相应的改进或优化，这是惊醒结构有限元分析的目的所在。

下列的功能模块在ABAQUS/CAE操作整个过程中常常见到，这个表简明地描述了建立模型过程中要调用的每个功能模块。

“Part（部件）用户在Part模块里生成单个部件，可以直接在ABAQUS/CAE环境下用图形工具生成部件的几何形状，也可以从其它的图形软件输入部件。

Abaqus模块介绍Abaqus产品模块介绍Abaqus有两个主分析模块——Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit，Abaqus也包含⼀个具有交互作⽤的图形模块——Abaqus /CAE, 它提供了Abaqus图形界⾯的交互作⽤⼯具。

Abaqus/CAE（前后处理）Abaqus/CAE是Abaqus有限元分析的前后处理模块，也是建模、分析和仿真的⼈机交互平台。

该模块根据结构的⼏何图形⽣成⽹格，将材料和截⾯的特性被分配到⽹格上，并施加载荷和边界条件。

该模块可以进⼀步将⽣成的模型投⼊到后台的分析模块运⾏，对运⾏情况进⾏监测，并对计算结果进⾏后处理。

Abaqus/CAE的后处理⽀持Abaqus分析模块的所有功能，并且对计算结果的描述和解释提供了范围很⼴的选择，除了通常的云图，等值线和动画显⽰之外，还可以⽤列表，曲线等其他常⽤⼯具的来完成⼯程显⽰。

该模块的许多独特功能与特点，例如CAD建模⽅式、参数化建模、适应设计者要求的数据管理系统等极⼤的⽅便了Abaqus的使⽤者。

Abaqus/Standard（通⽤程序）Abaqus/Standard是⼀个通⽤分析模块，它能够求解⼴泛的线性和⾮线性问题，包括结构的静态、动态、热和电反应等。

对于通常同时发⽣作⽤的⼏何、材料和接触⾮线形采⽤⾃动控制技术处理。

Abaqus 拥有CAE⼯业领域最为⼴泛的材料模型，它可以模拟绝⼤部分⼯程材料的线形和⾮线形⾏为，⽽且任何⼀种材料都可以和任何⼀种单元或复合材料的层⼀起⽤于任何合适的分析类型。

Abaqus/Explicit（显⽰分析）Abaqus/Explicit是利⽤对事件变化的显⽰积分求解动态有限元⽅程。

该模块适合于分析向冲击和爆炸这样短暂、瞬时的动态事件，对⾼度⾮线性问题也⾮常有效，包括模拟加⼯成形过程中改变接触条件的问题。

以上两种分析模块输⼊⽂件的基本格式是相同的，他们的输出是相似的。

Abaqus/CFD（流体分析）Abaqus V6.10版本新增求解器，详细介绍请参考官⽹内容。

0 引言索道作为一种便捷、可靠的运输方式，能适应复杂的地形，跨越山川河流，克服恶劣条件，因而被广泛应用于林业、风景园区、矿业生产等领域。

相比于其他运输方式，索道架设方便快捷、成本较低。

索道的使用寿命和安全运行是其运行的关键因素。

钢丝绳的应力应变、索道架设的挠度、支点的受力对索道的使用寿命及安全有很大影响。

众多学者对索道钢丝绳进行了广泛研究。

在短钢丝绳研究上，马军、葛世荣、张德坤等[1-3]利用Ansys研究了短钢丝绳内载荷的分布、丝间应力的分布、钢丝绳微动磨损规律等；姜海波等[4]分析了在短钢丝绳内接触因素对其应力分布的影响；沈燕等[5]研究了在短钢丝绳接触载荷上对其磨损的影响；张家铭[6]在研究了短钢丝基于Abaqus的索道有限元模型及参数研究*李玉彤 伍希志 谢 言 薛 洋 贾 惠中南林业科技大学材料科学与工程学院 长沙 410004摘 要：文中以1×19IWS钢丝绳为研究对象，采用接触方式模拟钢丝之间的传力关系，建立了短钢丝绳的精细有限元模型，计算了钢丝绳的弹性模量；采用梁单元模拟钢丝绳，建立了索道承载索的有限元模型，并与悬索抛物线理论进行对比验证；采用索道有限元模型研究了跨距、载荷、温度等参数对索道受力的影响。

研究结果表明：1×19IWS钢丝绳的弹性模量为1.172×106 MPa，与其他学者的研究相符合；索道有限元模型计算的中央挠度与理论误差值的最大误差2.55%，上下支点力的仿真与理论误差值最大为0.140%，索道有限元模型可以有效模拟索道受力；跨距、预紧力、温度与索道挠度及上下支点力的影响基本是线性的；载荷对挠度的影响是非线性的，而与上下支点力是线性相关性的；高度差对挠度的影响是线性的，与下支点力是线性相关的，与上支点是非线性相关的。

关键词：索道；钢丝绳；挠度；有限元中图分类号：TH235 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2023）21-0035-09Abstract: Taking the 1×19IWS wire rope as the research object, a fine finite element model of short wire rope was established by simulating the force transmission relationship between steel wires in a contact mode, and the elastic modulus of the wire rope was calculated. A finite element model of a cableway load carrying cable was established by using beam elements to simulate the wire rope, and the model was compared with the parabolic theory of suspension cable. Through the finite element model of the ropeway, the influence of span, load, temperature and other parameters on the force of the ropeway was studied. The research results show that the elastic modulus of 1 × 19IWS wire rope is 1. 172 × 106 MPa, which is consistent with the research of other scholars; the maximum error between the central deflection calculated by the finite element model and the theoretical error is 2. 55%, and the maximum error between the upper and lower fulcrum force simulation and the theoretical error is 0. 140%. The finite element model of cableway can effectively simulate the force of cableway; the influence of span, pre-tightening force and temperature on the deflection and the force of upper and lower fulcrums is basically linear, the influence of load on the deflection is nonlinear, and it is linearly related to the force of upper and lower fulcrums; the influence of height difference on the deflection is linear, it is linearly related to the force at lower fulcrum, and it is nonlinearly related to upper fulcrum.Keywords:cableway; wire rope; deflection; finite element*基金项目：中国博士后科学基金（2021M690768）、湖南省自然科学基金项目（2020JJ5986）绳内缠绕钢丝绳的力学性能；杨柳[7]研究了短钢丝绳在常温下的蠕变性能。

Abaqus是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，它具有强大的建模和仿真功能，能够有效地模拟复杂的结构和材料行为。

在Abaqus中，Feature是指构件模型中的重要特征和参数，它们对模拟结果和计算性能起着决定性的作用。

本文将重点介绍Abaqus中Feature的相关内容，包括其定义、分类、应用和注意事项。

一、Feature的定义在Abaqus中，Feature通常指构件模型中的各种几何形状、边界条件、材料性质等重要特征和参数。

它们可以是几何体的尺寸、形状、加载方式、材料属性等，也可以是模拟过程中需要考虑的各种约束条件和边界条件。

在实际应用中，合理设置Feature是保证模拟结果准确性和计算效率的关键。

二、Feature的分类根据在构件模型中的作用和特点，Feature可以分为几何Feature和分析Feature两类。

1. 几何Feature几何Feature主要包括模型的几何形状、尺寸和位置等信息。

在Abaqus中，可以通过各种建模工具和操作来创建和修改几何Feature，如创建几何体、切割几何体、添加孔洞等。

合理设置几何Feature可以确保构件模型与实际工程结构保持一致，对准确仿真和分析必不可少。

2. 分析Feature分析Feature则包括模拟过程中的各种边界条件、加载方式、材料性质等信息。

约束条件、载荷定义、材料模型等都属于分析Feature的范畴。

在Abaqus中，可以通过相关功能设置和编辑分析Feature，确保模拟过程中考虑到各种物理和工程实际情况。

三、Feature的应用在实际工程仿真和分析中，合理设置和应用Feature是确保模拟结果准确性和计算效率的关键。

在建模过程中，合理使用几何Feature可以使构件模型更加真实可靠；在分析过程中，合理使用分析Feature 可以确保模拟结果具有工程实用价值。

1. 几何Feature的应用在构件建模的过程中，合理使用几何Feature可以使构件模型更具精确度和可表达性。

abaqus连接单元的线框特征连接单元在有限元分析中扮演着重要的角色，它们用于模拟实际结构中的连接、链接或接触情况。

Abaqus 提供了多种连接单元类型，用于模拟不同的连接行为。

本文将讨论连接单元的线框特征，并介绍一些常用的连接单元类型。

连接单元的线框特征是指该单元在几何和拓扑上的属性。

对于连接单元，其几何属性包括单元长度、截面积等，而拓扑属性包括单元节点、单元边界等。

这些属性对于精确模拟连接行为至关重要。

连接单元主要包括结构连接单元和非结构连接单元。

结构连接单元是用于模拟结构件之间的连接行为，例如螺栓、焊接等；非结构连接单元用于模拟材料之间的接触行为，例如摩擦、接触等。

Abaqus 提供了多种结构连接单元，包括 Tie、Tie Constraint、Surface Interaction 等。

其中，Tie 是一种简单的连接单元，用于模拟螺栓等刚性连接。

Tie Constraint 则可以模拟柔性连接，例如焊接等。

Surface Interaction 用于模拟两个表面之间的复杂接触情况，如摩擦力等。

非结构连接单元包括一些常用的类型，例如 Surface-to-Surface、Node-to-Surface 和 Surface-to-Surface Sliding 等。

Surface-to-Surface 连接单元用于模拟两个表面之间的接触，可以考虑摩擦力的影响。

Node-to-Surface 连接单元用于模拟节点与表面之间的接触，适用于模拟刚性连接。

Surface-to-Surface Sliding 则适用于模拟两个表面之间的滑动接触。

连接单元的线框特征在建模过程中非常重要。

要正确模拟连接行为，必须选择适当的连接单元类型，并设置合适的参数。

在 Aabqus 中，用户可以通过 GUI 或手动输入命令来定义连接单元。

例如，对于 Tie 连接单元，用户需要指定连接的Master 和 Slave 表面、连接方式（全局或局部）等。