Abaqus梁结构经典计算

玻璃舞台的受力有限元分析1.工程介绍某露天大型玻璃平面舞台的钢结构如图1所示，每个分格x方向尺寸为1m，y方向尺寸为1m；序号067，分格的列数（x向分格）=0×10+6+5=11，分格的行数（y向分格）=7+4=11。

钢结构的主梁（图二中截面单元）为高140宽120厚14的方钢管，次梁（图三中管型单元）为直径60厚10的圆钢管（单位为毫米），材料均为碳素结构钢Q235；该结构固定支撑点位于左右两端主梁和最中间（如不是正处于X方向正中间，偏X坐标小处布置）的次梁的两端，如图2中标记为UxyzRxyz处。

主梁和次梁之间是固接。

玻璃采用四点支撑与钢结构连接（采用四点支撑表明垂直作用于玻璃平面的面载荷将传递作用于玻璃所在钢结构分格四周的节点处，表现为点载荷，如图4所示）；试对在垂直于玻璃平面方向的4 的面载荷（包括玻璃自重、钢结构自重、活载荷（人员与演出器械载荷）、风载荷等）作用下的舞台进行有限元分析（每分格面载荷对于每一支撑点的载荷可等效于1 的点载荷）。

2，有限元分析(1)建立舞台模型，打开abaqus→在左上角module中选择part模块→create part（name：yxyzuoye，moding space:3D,type:deformable,shape:wire）→X=11,Y=11图一(2)定义材料属性和截面形状，在module中选择property模块→create material(Y=206Gpa,E=0.3)→create section主梁截面形状及尺寸如图二图二次梁截面形状及尺寸如图三图三→赋予截面属性assign section→assign beam orientation→done(3)装配：进入assembly模块→create instance→点击ok完成装配。

(4)进入step模块设置步：进入step模块→create step(initial，static，general) →点击continue→点击ok完成。

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截面点： 当应用在ABAQUS横截面库的建立梁轮廓的方式来定义梁横截面，并要 求在分析过程中计算横截面的工程性质时，在通过分布于梁横截面上的一 组截面点上，ABAQUS计算梁单元的响应。 对于矩形横截面，所有的截面点如图所示。对于该横截面，在点1、5、21 和25上提供了默认的输出。在图中所示的梁单元中总共使用了50个截面点 （两个积分点，每个积分点上有25个截面点）来计算刚度。
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实心横截面 在扭转作用下，非圆型的实心横截面不再保持平面，而是发生翘曲。 应用St.Venant翘曲理论在横截面上每一个截面点处计算由翘曲引起的剪切 应变的分量。 实心横截面的翘曲被认为是无约束的，所产生的轴向应力可以忽略不计 。 实心横截面梁的扭转刚度取决于材料的剪切模量G和梁截面的扭转常数J。 扭转常数取决于梁横截面的形状和翘曲特征。 对于在横截面上产生较大非弹性变形的扭转载荷，应用这种方法不能够 得到精确的模拟。
对于二维梁单元，n1的方向总是（0.0, 0.0, -1.0）。 对于三维梁单元，给定一个近似的n1方向，ABAQUS定义梁的n2方向为t×v。 在n2确定后，ABAQUS定义实际的n1方向为n2×t。上述过程确保了局部切线与局部 梁截面轴构成了一个正交系。
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梁单元曲率 梁单元的曲率是基于梁的n2方向相对于梁轴的取向。如果n2方向不与
当要求在分析前计算梁截面的性质时，ABAQUS就不在截面点上计算梁 的响应，而是应用截面的工程性质确定截面的响应。
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横截面方向 ： 用户必须在整体笛卡儿空间中定义梁横截面的方向。从单元的第一节点
到下一个节点的矢量被定义为沿着梁单元的局部切线t，梁的横截面垂直于这 个局部切线矢量。矢量n1和n2代表了局部（1-2）梁截面轴。这三个矢量t、 n1、n2构成了局部、右手法则的坐标系。

基于ABAQUS梁单元的钢筋混凝土框架结构数值模拟共3篇基于ABAQUS梁单元的钢筋混凝土框架结构数值模拟1钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构形式，具有较高的承载能力和良好的抗震性能。

数值模拟是研究结构力学性能和优化设计的重要手段之一。

本文将介绍基于ABAQUS梁单元的钢筋混凝土框架结构数值模拟方法和实现步骤。

ABAQUS是一种广泛应用于结构力学和工程分析的有限元分析软件，可以模拟不同类型的结构，包括钢筋混凝土框架结构。

在ABAQUS中，钢筋混凝土框架结构使用的是梁单元（B31）和三角形单元（C3D4）。

本文将重点介绍梁单元的应用。

首先，建立模型，包括结构几何形状、截面形状、材料特性等信息。

在ABAQUS中，可以通过建立草图、绘制型材、定义截面属性等方式来创建模型。

需要注意的是，建立的模型必须符合实际结构的几何形状和尺寸要求。

其次，定义材料特性，包括钢筋混凝土的弹性模量、泊松比、屈服强度、极限强度、裂缝韧度等参数。

这些参数对于结构的强度、刚度、稳定性等性能都有很大的影响，需要根据实际情况进行精确的定义。

然后，给结构施加荷载，包括静态荷载、动态荷载、地震荷载等。

在ABAQUS中，可以通过绘制荷载分布或者定义节点荷载、边界约束等方式来施加荷载。

需要注意的是，荷载的大小和方向必须符合实际情况。

最后，进行数值模拟，求解结构的应力、应变、变形等参数。

在ABAQUS中，可以通过指定分析步数、时间步长、求解器、后处理选项等方式来进行数值模拟。

需要注意的是，模拟结果的准确性和可靠性与模型的精度、材料参数和荷载条件等因素密切相关，需要认真评估和验证。

总的来说，基于ABAQUS梁单元的钢筋混凝土框架结构数值模拟是一项复杂的工程计算工作，需要具备专业的结构力学知识和ABAQUS软件的使用技能。

在模拟过程中，需要考虑许多因素，如模型准确性、材料参数、荷载条件、求解器选项等。

因此，需要认真分析和解决各种问题，确保模拟结果的准确性和可靠性，为结构设计和施工提供科学依据。

矩形截面梁有限元分析对下面矩形截面简支梁进行线弹性分析，截面尺寸b ×h ：200×500mm ，跨度L=6m ，跨中受集中荷载F=10kN ，考虑体力，单位体积重量γ=7.85t/m ³，弹性模量E=206×103N/mm 2，泊松比ν=0.3，分别利用8节点6面体块单元和梁/杆单元进行计算分析，并对跨中截面进行解析计算结果和有限元结果作对比。

通过结构力学知识求解 集中荷载F=10kN 作用下两端支座反力为F/2=5kN ，取一半结构对支座求弯矩∑M=0，可求得跨中弯矩大小为FL/4=15kN ．m 。

自重作用下q=γ×b ×h=785kg/m=7.7 kN/m 。

两端支座反力为qL/2=23.1kN ，取一半结构对支座求弯矩∑M=0，可求得跨中弯矩大小为qL 2/8=34.65kN ．m 。

叠加得M max =49.62kN截面上的最大正应力zMyI σ=其中，对于矩形截面2h y =312bh I =得b(mm)h(mm)I(mm 4)M(kN.m)σmax (MPa)200500208333333349.62 5.9544200mm500mm3单位:建议采用国际单位制采用m、kg、N、s国际单位制时，重力加速度9.8m/s2，质量为kg，密度为7850 kg/m3，E=206×109Pa，泊松比ν=0.3，ABAQUS操作打开ABAQUS界面开始→所有程序→ABAQUS6.10-1→ABAQUS CAE，依次出现创建Part创建Part，重新命名liang23，选择三维（3D）可变形体（Deformable）实体（Solid）单元，建模方式选择拉伸（Extrusion），截面的大致尺寸（Approximate site）便于建模，默认即可。

continue继续点击，以坐标的格式创建模型。

依次在中输入（0,0）回车，（-3,0）回车，（-3，-0.5）回车，（0,-0.5）回车，（0,0）回车，点击下图中的或点击一次鼠标中键，继续点击下图中的或点击一次鼠标中键，（注：点击一次鼠标中键等价于）出现如下对话框Depth表示拉伸（Extrusion）距离，取值为0.1，继续，出现下图（此模型为1/4半梁，之所以不一次建好，是为了后续工作中跨中施加一个集中力）点击保存一下（注：ABAQUS不自动保存）文件名（File）取（liang23）继续回到Property（特性）二、进入Module（模块）列表中选择Property（特性）功能模块，出现如下点击，创建材料，出现Name随便命名比如默认的（Material-1），点击，选择下拉菜单Density（密度）取为7850，（注：统一成国际单位7.85t/m3=7850 kg/m3）继续点击（力学特性）选择下拉菜单Elasticity（弹性）→Elastic（弹性）出现在（杨氏模量，即弹性模量）写入206e9，（注：E=206×103N/mm2=206×109Pa），在（泊松比）写入0.3，（注：ν=0.3，）继续创建截面属性，点击，出现（可重命名，也可默认）继续出现继续。

在Abaqus中使用梁单元进行计算在Abaqus中使用梁单元进行计算(2012-03-26 11:28:00)转载▼标签：分类：ABAQUSabaqus梁杂谈xiaozity 助理工程师:在练习老庄的Crane例题时，欲提取梁元的截面应力。

反复折腾后，小小体会，总结如下：（1）书中讲到：“线性梁元B21、B31及二次梁元B22、B32是考虑剪切变形的Timoshenko 梁单元；而三次梁元B23、B33不能模拟剪切变形，属Euler梁单元”。

（2）众所周知，当要考虑剪切变形时，例如深梁，采用Timoshenko梁单元比较合适。

三次梁元由于可模拟轴线方向的三阶变量，因而对static问题，一个构件常常用一个三次单元就足够，特别对于分布载荷的梁，三次梁元的精度相当高。

（3）Abaqus 会默认在积分点处的若干截面点输入应力值；但用户可自定义应力输出的截面点位置，这通过property-section-manage-edit-output points 来定义输出应力值的截面点；（4）特别要指出的是，无论B22还是B33还是其它梁元，其输出的应力分量只有S11，如图所示；那么，现在的问题是：1：S11代表什么应力，根据经验，大家会认为11是1方向的正应力或主应力等等2：为什么没有S22、S33、S12......下面分别说明：1：S11表达的是梁元的弯曲应力，即局部坐标系下截面上的正应力2：只输出S11，而无其它应力，这是因为梁元之所以成为梁元，有一基本前提就是用梁元来模拟的构件，其正应力是最主要的，而剪应力是可忽略的；一个基本的佐证就是：众所周知，在建立梁的总势能方程时，总是讲剪切应变能是小量，因而它总是被忽略掉的；忽略剪应力的一个结果是：mises应力将与S11在数值上完全相同，不仅Abaqus如此，Ansys 也是如此，这也难怪有人讲：“Timoshenko梁单元是骗人的，它根本没有考虑剪应力”；对这件事情，我想作如下评价：（A）不仅Timoshenko梁单元，其它梁元（不考虑剪切变形）确实在应力的层面没有考虑剪应力的影响，这可从mises应力与S11的比较看出来；而为什么这样处理，理由如上所述，剪应力是高阶量，可忽略，否则就认为不能用梁元来模拟。

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。

abaqus经典例题集下面是一些abaqus的经典例题，以帮助大家更好地理解和掌握这款强大的有限元分析软件。

1.线性弹性问题例题1：在一个长方形平板上施加均匀分布的载荷，求解板的应力和应变。

解题步骤：-创建模型，定义几何参数和材料属性；-划分网格；-应用边界条件；-施加载荷；-求解；- 后处理，查看结果。

2.非线性问题例题2：一个简支梁在受力过程中，梁的横截面半径发生变化。

求解梁的挠度和应力。

解题步骤：-创建模型，定义几何参数、材料属性和边界条件；-划分网格；-应用材料的本构关系；-施加载荷；-求解；- 后处理，查看结果。

3.热力学问题例题3：一个平板在均匀温度差的作用下，求解热应力和温度分布。

解题步骤：-创建模型，定义几何参数、材料属性、边界条件和温度差；-划分网格；-应用热力学本构关系；-施加温度边界条件；-求解；- 后处理，查看结果。

4.耦合问题例题4：一个悬臂梁在受到弯曲应力和剪切应力的同时，还受到温度的变化。

求解梁的应力和温度分布。

解题步骤：-创建模型，定义几何参数、材料属性、边界条件、载荷和温度变化；-划分网格；-应用耦合场本构关系；-施加边界条件、载荷和温度边界条件；-求解；- 后处理，查看结果。

5.接触问题例题5：两个物体相互挤压，求解接触面上的应力和接触力。

解题步骤：-创建模型，定义几何参数、材料属性、边界条件和接触属性；-划分网格；-应用接触算法；-施加边界条件和接触力；-求解；- 后处理，查看结果。

通过以上五个经典例题的讲解，相信大家对abaqus的应用有了更深入的了解。

在实际应用中，我们应根据具体问题选择合适的分析类型，并灵活运用所学知识。

希望大家能在实践中不断提高，成为优秀的有限元分析工程师。

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（1）be =1630mm ，c h =110mm ，混凝土强度等级为C30时： 材料强度设计值混凝土轴心抗压强度设计值c f =14。

3N/mm 2,Q235钢抗拉、抗压强度设计值y f =210N/mm 2。

判断塑性中和轴位置 s 738021015498001549.8y A f N kN =⨯== 163011014.325639902563.99e c c b h f N kN =⨯⨯==s y e c c A f b h f < ,因此中和轴在混凝土受压翼缘板内，如图2所示。

abaqus悬臂梁例题
ABAQUS是一种常用的有限元分析软件，用于模拟和分析工程结构的行为。

下面是一个简单的ABAQUS悬臂梁的例题，以便说明如何进行有限元分析：
问题描述：
考虑一个简单的悬臂梁，长度为L，截面为矩形，要分析该梁的挠度和应力分布。

步骤：
1.建立模型：首先，在ABAQUS中建立一个新模型。

定义悬臂梁的几何参数，如长度L 和梁截面的宽度和高度。

2.创建网格：划分悬臂梁的几何形状，创建有限元网格。

可以选择合适的单元类型，如梁单元或壳单元，以模拟结构行为。

3.应用边界条件：定义悬臂梁的支持条件，通常悬臂梁的一端是固定支持，另一端是自由端。

在ABAQUS中，你可以定义这些支持条件。

4.施加载荷：定义悬臂梁所受的载荷，如集中力、分布载荷等。

5.设置材料属性：指定悬臂梁所用的材料属性，如弹性模量、泊松比等。

6.运行分析：运行有限元分析，ABAQUS将计算悬臂梁的挠度和应力分布。

7.分析结果：分析完成后，你可以查看和可视化分析结果，包括挠度云图、应力云图等，以了解悬臂梁的行为。

这只是一个简单的悬臂梁分析示例，ABAQUS提供了广泛的功能来进行复杂结构的有限元分析。

具体的模型参数和步骤可能会因实际情况而有所不同。

你可以根据你的具体问题和需求来调整和扩展这个示例。

需要在软件中具体设置和模拟这个问题，以获得详细的分析结果。

abaqus梁单元后处理截面积梁单元在有限元分析中是一种常用的元素类型，用于模拟梁在结构中的力学行为。

在abaqus中，梁单元可以用来分析结构中的梁、悬臂梁和桁架等构件。

在进行有限元分析后处理时，截面积是一个重要的参数，可以用来评估梁的承载能力和受力情况。

本文将对abaqus梁单元后处理截面积进行详细介绍，包括截面积的计算方法、影响因素以及在实际工程中的应用。

一、梁单元及其截面积的计算方法1.梁单元的基本原理梁单元是结构分析中常用的一种有限元元素，用于模拟梁在结构中的受力情况。

在有限元分析中，梁单元通常由两个节点和一组单元材料构成，可以模拟梁在结构中的变形和受力行为。

梁单元的理论基础源于梁理论和有限元方法，通过对梁单元的受力、变形和材料性质等进行建模，可以对梁的力学行为进行分析和计算。

2.截面积的计算方法在abaqus中，梁单元的截面积可以通过以下公式进行计算：A = b * h其中，A表示截面积，b表示梁的宽度，h表示梁的高度。

在实际应用中，梁的截面通常是矩形、圆形或其他形状，可以根据具体的结构形式和设计要求来确定梁的截面积。

二、影响梁截面积的因素1.结构形式梁的截面积受到结构形式的影响，不同的结构形式需要具有不同截面积的梁来承受相应的荷载。

例如，在悬臂梁和桁架中，梁的截面积通常需要更大，以满足其承载能力和刚度的要求。

2.荷载情况梁的截面积还受到荷载情况的影响，不同的荷载情况需要不同截面积的梁来承受。

例如，在承受较大弯矩和剪力的情况下，梁的截面积需要更大，以确保结构的安全性和稳定性。

3.材料性质梁的材料性质对其截面积也有影响，不同材料的梁在相同受力情况下需要不同截面积来保证其承载能力。

例如，在使用高强钢材料时，梁的截面积可以相对较小，而在使用低强度材料时，梁的截面积需要更大。

三、梁单元截面积在实际工程中的应用1.结构设计与优化梁单元截面积的计算是结构设计与优化的重要环节，通过合理确定梁的截面积可以满足结构的强度、刚度和稳定性要求，从而提高结构的安全性和经济性。

利用ABAQUS计算塑性铰
工程概况
超静定梁结构见图1，梁长L=10m，横截面为矩形，尺寸为 0.1m×0.2m；材料为理想弹塑性，结构右端约束竖直方向， 左端为固支边界条件；跨中受集中力荷载作用。
FP
l/2 l/2
图1 梁结构布置图
理论分析
bh2 0.1 0.2 2 Mu s 200 200kN m 4 4
Fpu 6 6 M u 200 120 kN l 10
理论极限荷载为120kN
有限元分析
材料参数
E 200GGPa
0.3
Y 200MPa
F=100kN
出现塑性区域
F=112.5kN
固定端出现塑性铰
F=120kN
梁中部出现塑性铰
F=122kN
达到极限荷载
中性轴应力分布图
中性轴塑性应变分布图
方法对比
有限元方法
极限荷载 122
理论方法120相对误差 Nhomakorabea1.7%
（kN）
有限元方法与理论方法相差较小，故有限元方法 可以较为精确地求解塑性铰问题。

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。

abaqus梁单元后处理截面积Abaqus梁单元是有限元分析软件Abaqus/Explicit和Abaqus/Standard中的一种元素类型。

它可以用来对梁结构进行静力和动力分析，常见的应用包括钢结构、混凝土结构、木质结构等。

梁单元在实际工程中的应用十分广泛，是工程结构分析中不可或缺的一部分。

梁单元后处理中的截面积是很重要的一个参数，它可以用来计算梁的承载能力、挠度、应力等重要性能指标。

本文将结合Abaqus梁单元的相关理论知识，详细介绍梁单元后处理截面积的计算方法，并探讨其在工程实践中的应用。

一、Abaqus梁单元的理论基础Abaqus梁单元是基于梁理论的有限元素，它考虑了梁的几何非线性、材料非线性和大变形效应。

在Abaqus中，梁单元可以分为三种类型：轴对称梁单元、平面梁单元和空间梁单元，它们分别适用于不同的工程分析场景。

梁单元的基本假设是梁的截面保持平面，横截面内的应力和应变保持线性分布。

根据梁单元的基本理论，可以得到梁的截面积在后处理中的重要性质，包括截面面积、截面惯性矩、截面模量等参数。

二、梁单元后处理截面积的计算方法在Abaqus中，可以通过使用相关后处理命令来获取梁单元的截面积。

以Abaqus/CAE为例，可以通过菜单栏中的“Visualization”->“Internal Forces”->“Section Forces”来获取梁单元的截面应力、截面力和截面应变等参数。

在上述步骤中，首先需要选择要进行截面分析的梁单元，然后选择所需的后处理参数，并进行计算。

通过这些步骤，可以获取梁单元的截面积及其相关参数，用于后续的工程分析和设计。

三、梁单元后处理截面积的工程应用梁单元后处理截面积的工程应用非常广泛，它可以用来评估梁的承载能力、疲劳寿命、挠度、应力分布等重要性能指标。

在实际工程中，工程师可以通过对梁单元的截面积进行分析和计算，来评估梁的受力性能，并进行必要的结构优化和改进。

ABAQUS简⽀梁分析（梁单元和实体单元）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。

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:架立钢筋尺寸为3140mm，断面面积为78.5398mm2，纵筋尺寸为3140mm，断面面积为254.469mm2，皆采用三维线模型。

ABAQUS应用梁单元计算简支梁梁是一种常用的结构元素，广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域中。

在工程实践中，经常需要对梁进行计算分析，以确定其受力状态和变形情况。

ABAQUS是一种常用的有限元分析软件，可以用于求解梁结构的力学问题。

本文将介绍如何使用ABAQUS进行简支梁的计算分析。

首先，我们需要将梁模型导入ABAQUS软件中。

梁的几何形状可以使用线、点或者直接输入坐标点的方式进行定义。

梁的截面信息（如截面类型、尺寸等）也需要进行定义。

在ABAQUS中，可以选择多种截面类型，例如矩形、圆形等。

根据实际情况选择合适的截面类型，并根据设计要求输入相应的尺寸。

在模型定义完成后，需要定义边界条件。

对于简支梁而言，端点处的位移应设定为零。

在ABAQUS中，可以通过选择固定边界条件或者施加等效约束条件来实现。

选择固定边界条件需要定义节点的自由度受限情况，而施加等效约束条件则可以直接将节点的位移限制为零。

在定义了几何形状、截面信息和边界条件后，需要定义材料参数。

梁的弹性模量、泊松比和密度等参数需要根据实际材料性质进行设定。

在ABAQUS中，可以选择多种材料模型，例如线弹性模型、双线性弹塑性模型等。

根据实际需求选择合适的材料模型，并输入相应的参数。

模型导入并定义完毕后，需要进行网格划分。

在ABAQUS中，可以选择多种网格划分算法，例如四边形单元、六面体单元等。

根据实际需求选择合适的网格划分算法，并根据划分精度设定网格尺寸。

在进行网格划分时，需要注意保证梁模型的几何形状和截面信息的精确性，避免过度简化导致计算结果的不准确。

完成网格划分后，可以进行加载条件的定义。

在ABAQUS中，可以定义多种加载条件，例如集中力、均布载荷等。

根据实际需求选择合适的加载条件，并输入相应的加载参数。

完成加载条件的定义后，可以进行求解运算。

在ABAQUS中，可以选择静力分析或者动力分析方法进行求解。

根据实际需求选择合适的求解方法，并进行计算。

《有限元分析与程序设计》课程学习作业课程名称：有限元分析与程序设计任课教师：简政学科：水工结构工程学号：姓名：完成日期：2021 年04 月29 日矩形截面梁有限元分析对下面矩形截面简支梁进行线弹性分析，截面尺寸b ×h ：200×500mm ，跨度L=6m ，跨中受集中荷载F=1000kN ，考虑体力，单位体积重量γ=m ³，弹性模量E=206×103N/mm 2，泊松比ν=，别离利用8节点6面体块（Solid ）单元和梁/杆（Beam ）单元进行计算分析，并对跨中截面进行解析计算结果和有限元结果作对照。

简支梁示用意通过材料力学知识求解 集中荷载F=1000kN 作用下两头支座反力为F/2=500kN ，取一半结构对支座求弯矩∑M=0，可求得跨中弯矩大小为FL/4=1500kN ．m 。

自重作用下q=γ×b ×h=785kg/m= kN/m 。

两头支座反力为qL/2=，取一半结构对支座求弯矩∑M=0，可求得跨中弯矩大小为qL 2/8=．m 。

叠加得M max =截面上的最大正应力max z MyI σ=其中，关于矩形截面2h y =312bh I =200mm500mm材料力学法计算的跨中截面最大应力b（mm）h（mm）I（mm4）M（）σmax（MPa）200 500 33有限元法（ABAQUS）计算单位:建议采纳国际单位制，采纳m、kg、N、s国际单位制时，重力加速度10m/s2，质量为kg，密度为7850 kg/m3，E=206×109Pa，泊松比ν=，八节点六面体（Solid）单元分析单元划分信息如下：2880单元，3731节点。

Total number of nodes: 3731Total number of elements: 28802880 linear hexahedral elements of type C3D8R（划分单元时，先按默许的尺寸划分，然后对梁的两头约束处进行适当的加密）计算结果（Mises）应力截面尽管显示结果最大应力为+08即，此处有限元计算显示的最大应力实质是梁的上表面跨中集中力作用面处产生的单元畸变所致，也可通过单元颜色、形状转变看出来。