ABAQUS建模如何施加预应力(残余应力)
ABAQUS模拟预应力筋的方法
ABAQUS模拟预应力筋的方法1.降温法这是目前很多人采用的方法。
即在预应力筋施加温度荷载（降温），使预应力筋收缩，从而使混凝土获得预应力。
2.ABAQUS自带的初始应力法直接用*Initial conditions, type=stress可以直接模拟先张法，能获得预应力筋和混凝土的后期应力增量，但无法获得预应力筋的真实应力。
3.Rebar element single 法利用ABAQUS提供的rebar功能，模拟预应力束，给出rebar与相关实体单元的信息，通过在rebar上施加初始应力即可模拟先张法和后张法。
4. MPC法分别定义预应力筋（比如truss单元）和混凝土，采用MPC将预应力筋与混凝土联系起来，对预应力筋施加初始应力，即可模拟预应力效应。
5.Rebar Layer法利用ABAQUS提供的rebar layer功能，将rebar layer定义到surface，membrane或shell基上，通过对rebar施加初始应力，即可模拟先张法和后张法。
经过一段时间的使用和尝试，发现实体内施加预应力还存在不少缺陷：1.无法模拟早期的预应力损失，如摩擦损失，锚具回弹损失等；2.无法准确模拟后张法中在张拉阶段净截面参与计算的问题，这在截面高度较小，预应力筋较多时，对计算结果影响会比较大；3.无法模拟换算截面的问题，尽管帮助文件中多次提到rebarlayer的刚度被添加到surface section等中，由于surface section没有内在刚度，多次测试发现rebar layer的刚度无法添加到结构中。
后尝试用shell section的方式来实现。
帮助文件中没有直接提到用shell section带rebar layer埋于solid 单元的方式可以模拟预应力。
经多次测试发现是可以考虑shell 和rebar layer的附加刚度，但结算结果不稳定。
几个要点：1>.shell section能自动采用换算截面，其但换算系数为N而不是N-1。
基于abaqus的某法兰盘的感应淬火的残余应力场模拟
基于Abaqus的法兰盘的感应淬火的残余应力场仿真载运工具运用工程1001班吴越S1004105一．仿真对象的提出与建模要点：表面感应淬火是一种常见的热处理工艺，其原理是使用感应器来对工件的局部进行加热，然后迅速冷却，从而使工件表面产生残余压应力（residual stress），抵消工件在工作中的载荷所产生的一部分拉应力。
表面淬火可显著提高工件弯曲疲劳抗力和扭转疲劳抗力，工件表面产生的马氏体具有良好的耐磨性。
本例中，法兰盘经过表面感应淬火后，淬硬层如图-1所示，由试验测得法兰盘的内援交表面残余压应力约为-420MPa。
法兰盘的一端固定，另一端的整个端面受到向下的面载荷p=100MPa。
法兰盘内孔直径24mm，材料的弹性模量为210000MPa，泊松比为0.3，线胀系数为1.35e-5/℃。
要求模拟感应淬火所产生的残余应力场，并分析此残余应力在缓和应力集中方面所起的作用。
图-1 淬硬层由红色区域180°扫略生成使用Abaqus可以模拟感应淬火的完整过程，即通过分析工件和感应器之间以及工件和冷却液之间的传热过程来确定工件的温度场，从而得到相应的塑性应变场和冷却后的残余应力场。
但是这一模拟过程比较复杂，我们选择一种模拟残余应力场的简化方法：设置整个模型的初始温度为20℃，在分析步（Step）中令淬硬层区域的温度升高至某个温度值T high（如120℃），其余区域的温度仍保持在20℃。
这种温度差异会使高温区域产生压应力，相当于所要模拟的残余压应力。
经过几次试算，就可以找到合适的T high，使法兰盘的内圆角的表面压应力与试验结果大致吻合。
施加工作载荷时，仍保持上述温度场不变，就可以模拟在残余应力作用下的应力场。
上述方法的优点是比较简便，不必进行复杂的传热分析和热弹塑性分析，并且通用性强，可以用于模拟各种不同工艺所产生残余应力场，但其缺点是模拟精度不高，通过选择T high 只能保证工件局部区域的压应力值较准确，一种改进方法是为淬硬层的不同区域设定不同的温度值T high，从而得到与试验结果更加接近的残余应力场。
ABAQUS热应力分析实例详解
热应力分析实例详解学习要点通过实例分析，学习如何进行热应力分析，并掌握ABAQUS/CAE 的以下功能：1）在Material 功能模块中，定义线胀系数；2）在Load 功能模块中，使用预定义场（predefined field）来定义温度场；实例1：带孔平板的热应力分析定义材料属性——Property Property——Material——Edit——steelMechanical——Elastic, 输入弹性模量和泊松比定义材料属性——Property Property——Material——Edit——steelMechanical——Expansion, 输入线胀系数定义边界条件——Load定义边界条件——Load定义边界条件——Load固支边界条件使用预定义场定义初始温度Load——PredefinedField Manager使用预定义场使模型温度升高至120℃网格划分——Mesh结果分析——Visualization小结在ABAQUS中进行热应力分析的基本步骤：⏹定义线胀系数⏹定义初始温度场⏹定义分析步中的温度场实例2：法兰盘感应淬火的残余应力场模拟问题描述：◆表面感应淬火是一种工程中常用的热处理工艺，其原理是使用感应器来对工件的局部进行加热，然后迅速冷却，从而使工件表面产生残余压应力，抵消工作载荷所产生的一部分拉应力。
◆表面感应淬火可显著提高工件弯曲疲劳抗力和扭转疲劳抗力，工件表面产生的马氏体具有良好的耐磨性。
实例2：法兰盘感应淬火的残余应力场模拟 本例中的法兰盘经淬火后，由试验测得法拉盘的内圆角表面残余压应力约为-420MPa。
法拉盘的一端固定，另一端的整个端面受向下的面载荷p=100MPa，法拉盘内孔直径为24mm，材料的弹性模量为210000MPa，泊松比为0.3，线胀系数为1.35e-5/ ℃。
要求：模拟分析感应淬火所产生的残余应力场，并分析此残余应力场在缓和应力集中方面所起的作用。
abaqus表面残余应力
abaqus表面残余应力
ABAQUS表面残余应力是指材料表面上存在的残余应力，它是由于材料加工、热处理、变形等因素引起的。
ABAQUS软件可以方便地计算材料的表面残余应力，通过该计算可以为材料的变形、疲劳寿命等性能提供重要的参考依据。
在ABAQUS中，计算表面残余应力的方法主要有两种：一种是通过材料的热处理过程来计算残余应力，另一种是通过材料的加工过程来计算残余应力。
对于第一种方法，ABAQUS可以采用热传递分析来计算材料经过不同的热处理过程后的残余应力。
对于第二种方法，ABAQUS可以采用有限元分析来模拟材料在加工过程中的变形和应力分布，从而计算出材料表面的残余应力。
总之，ABAQUS表面残余应力的计算可以为材料的设计、工艺优化、疲劳寿命预测等提供重要的帮助，是现代材料科学研究中不可或缺的工具之一。
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abaqus问答自己总结
1、Q:预拉钢筋怎样施加预应力，请各位指点~~~~Q:我在文档里看到要在inp文件定义一个rebar，但是rebar只能用于shell, membrane, and solid elements 。
我现在想做的是一个预应力拉索，不是镶嵌在shell, membrane, and solid 这些单元里的，而是独立的一根拉锁。
拉索单元打算用truss,但是怎样在truss上使用rebar啊？请高手指点还有个问题，我看到别人的inp文件，如下：*rebar,element=continuum,material=rebar2,name=ubartop1,1.005e-4,0.15,0.0,0.5,1第二行第一个是setname（top1),第二个是rebar的截面面积（1.005e-4)，那第三、第四、第五是指什么？（0.15,0,0.5),最后一个应该是方向，是1方向。
哪位高人指点下第三、四、五项分别代表什么？A:施加预应力*initinial conditions,type=stress,rebarelset,rebar name,所施加预应力的值,另prestress hold 为保持所施加的预应力的值不变，我的理解是防止别的构件吃掉所施加的预应力，造成所施加预应力的损失。
使用了这个命令之后就避免了这种损失，保证所施加的预应力都施加到了钢筋上。
A:谢谢指点，你所说的应该是把预应力加在rebar上面，但我发觉truss单元不能定义成rebar，其实是我多想了，truss本来就可以当拉索，实际工程中加预应力只是为了使钢绞线拉紧，起到张拉作用，而在abaqus里，truss本身就是拉紧的，不用施加预应力A:我知道模拟加强筋的时候需要用rebar，但钢筋确实可以直接用truss来模拟,而lz所说的预应力其实其实只是施工时的张力而并不是真正意义上的预应力，比如螺栓预应力之类的。
如果是索的话可能是要施加预应力的，仅个人看法。
ABAQUS建模如何施加预应力
ABAQUS建模如何施加预应力1.第一种方法是在模型建立阶段施加初始的预应力。
假设我们需要在一个弹性杆上施加预应力，可以选择一个适合的初始几何形状，然后在ABAQUS中建立一个非线性静力分析模型。
在模型中创建一个新的材料属性，并将该属性的引伸模量设置为预应力下的值。
然后，在加载步骤中施加适当的载荷以实现所需的预应力。
这种方法需要提前了解预应力的大小和方向。
2.第二种方法是使用一维元素（例如梁或弹簧元素）来模拟预应力的效果。
这种方法在模拟螺旋弹簧或拉索等情况下特别有用。
首先，在ABAQUS中创建一个线性静力分析模型，并将相应的材料属性分配给模型。
然后，在模型中创建一维梁或弹簧元素，并将其与表面节点相连。
在加载步骤中设置合适的载荷以利用这些元素施加预应力。
这种方法可以更加自由地控制预应力的大小和方向。
3.第三种方法是使用INITIALCONDITIONS卡来施加初始的预应力。
首先，在ABAQUS的输入文件中的合适位置添加一个INITIALCONDITIONS卡。
然后，在该卡中通过修改合适的变量和属性定义施加所需的预应力。
INITIALCONDITIONS卡的使用可以灵活地定义各种初始条件，但需要对ABAQUS的输入文件格式有一定的了解。
无论使用哪种方法，施加预应力时需要考虑一些因素。
首先，需要确定预应力的大小和方向，以便正确定义材料的属性和加载条件。
其次，需要注意预应力的影响范围，以便选择合适的单元类型和网格划分方式。
最后，需要进行适当的验证和调试，以确保模型的准确性和稳定性。
在使用ABAQUS进行建模时，建议先进行一些小规模的验证和参数敏感性分析，以确保所施加的预应力是可靠和合理的。
此外，在模拟中施加预应力时，需要根据具体情况和问题的要求选择合适的方法。
ABAQUS中应力应变详解
最新资料推荐ABAQUS中应力、应变详解放飞梦想2011-04-28 10:32:381、三维空间中任一点应力有6个分量q,丐，馮,陽，込^鼻，在ABAQUS中分别对应Sil, S22, S33, S12, S13, S23。
，2、一股情况下，通过该点的任意截面上有正应力及其剪应力作用。
但有一些特殊截面，在这些截面上仅有正应力作用，而无剪应力作用。
称这些无剪应力作用的面为主截面，其上的正应力为主应九主截面的法线叫主轴，主截面为互相正交。
主应力分别以巧，6，码表示，按代数值排列（有正负号）为cq > cr2 > cr3o其中cr lf cr2,cr3在ABAQUS 中分别对应Max. Principal. Mid. Principal、Min. Principal,这三个量在任何坐标系统下都是不畫量。
u°可利用最大主应力判断一些情况：比如混凝土的开裂，菽励;主应力（拉应力）大于混凝土的抗拉强度，则认为混凝土开裂，同时通过显示最大主应力的法线方向，可以大致表示岀裂缝的开裂方向等。
2利用最小主应力，可以查看实体中残余压应力的大小等。
3b3、弹塑性材料的屈服准则屮3.1、魄甥唸屈服准则"（巧-引2+® _还）2+（円-巧尸=2氏其中£为材料的初始屈服应力。
-在三维空间中屈服面为椭圆柱面；在二维空间中屈服面为椭圆。
〜癒吟效应力的定义为:（牵扯到张量知识*q= \/1°尽其中s为偏应力张量，其表达式为S = C7 + 〃I.其中”为应力, I为单位矩阵，P为等效压应力〔定义如下）：I匸-如,也就是我们常见的八£© +巧+碍）。
3 还可以具体表达为:Pq =底2小其中Sij = Cj +"% P = -抄"，加为偏应力张量〔反应塑性变形形状的变化*q S ABAQUS中对应期烁,它有6个分量（随坐标定义的不同而变化）S11, S22, S33, S12, S13, S23 “址新资料推荐32琢辣屈服准则Q主应力间的最大差值=23若明确了巧王帀王円，则有2(“-5)=上，若不明确就需要分别两两求差值,2看哪个最大。
ABAQUS建模如何施加预应力残余应力
ABAQUS建模如何施加预应力残余应力在ABAQUS中，可以通过几种方法施加预应力残余应力。
下面将详细介绍两种常用的方法：二层法和热加载法。
1. 二层法（Two Layer Method）：二层法是一种模拟材料加工过程中产生的预应力方法。
基本思路是在模拟之前的一部分载荷历史之后，在初始状态下施加一些预应力。
其步骤如下：（1）准备一个加载步（Apply Load Step），在此步骤中定义预应力载荷的初始状态。
（2）定义载荷历史。
（3）在载荷历史的一部分之后，将模型还原为初始状态，并在此状态下施加预应力。
（4）在预应力载荷下继续加载模型。
（5）根据需要将数据保存。
例如，在ABAQUS/Standard中，可以在步骤中使用命令`STATIC`定义预应力载荷以施加预应力。
以下是一个使用二层法施加预应力的示例代码：```python*Step, name=initial step, nlgeom=yes*Static*End Step*Step, name=loading step, nlgeom=yes*Static*End Step```上述代码中，第一个步骤定义了预应力载荷的初始状态，并保持模型为非线性几何模型。
第二个步骤中的载荷历史定义了加载模型时施加的载荷。
预应力在两个步骤之间施加。
2. 热加载法（Thermal Loading Method）：热加载法是一种在模拟焊接过程等应用中施加预应力的方法。
基本思路是通过施加热载荷引起温度梯度，从而产生预应力。
其步骤如下：（1）定义一个温度场，可以使用定义节点温度或通过导入温度场施加。
（2）应用热加载，在模型中引入相应的热载荷。
（3）在热载荷下，施加机械载荷以保持平衡。
（4）根据需要将数据保存。
例如，在ABAQUS/Explicit中，可以使用`*Temperature`和`*Amplitude`命令定义温度场。
下面是一个使用热加载法施加预应力的示例代码：```python*Amplitude, name=temperature, definition=SMOOTH STEP, smooth=ON*Initial Conditions, type=TEMPERATUREAll NSET*Temperatureall, type=AMP, amplitude=temperature, fixed=OFF*Step, name=loading step, nlgeom=yes*Static*End Step```上述代码中，首先定义了一个温度场，并将其应用于所有节点。
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ABAQUS建模如何施加预应力
本文参考了百度文库中的文章：
/link?url=dt_VLOGCUf8hUo7A9THhyv7BuSHry71EbLVtBtkWpoiYtkm Lxbfk0Io63jsygs6vWbFU7x22HHFv8pIGgPMYkv1lyFXWbgPJqvCodSioUqa
关键字格式：
“*initial conditions, type=stress, input=bb.dat”
上面的关键字，即绿色部分，全部插于*STEP语句之前（如下图），两语句之间不能有空格。
施加预应力场只是initial conditions关键字的一个应用，详见abaqus6.8帮助文档，《ABAQUS Analysis User’s Manual》的第28.2节“initial conditions”。
实例：点焊所产生的焊点中存在着残余应力，本文就是教大家如何完成焊点残余应力的模拟。
原理说明：先在模型上施加一个任意载荷（记为状态1），可得出此载荷作用下模型上的等效节点载荷，然后通过keywords让这个等效节点载荷作用于模型上，使它与之前施加在模型上的载荷相平衡，便得到了一个位移为0的初始状态（记为状态2），该状态下，模型中含有的应力场与状态1相同，只是模型不发生变形而已。
具体操作步骤：
1、建立有限元模型，部件类型为轴对称
2、设置材料常数（自己任意设）
3、分析步，设置两个分析步
4、设置任意一个自己需要的载荷，此载荷即为与初始应力对应的载荷。
让该载荷从分析步2开始作用。
分析步1空着。
原因不明。
（让载荷从step2开始，得到的分析结果图显示很光滑。
但若是让载荷从step1开始并延续到step2，或者从没有step2 的step1开始，得到的分析图都不是光滑，原因未知。
）
设置边界条件，从状态Initial开始。
5、mesh：网格算法为
网格类型为CAX4R
6、Job模块下，创建工作名称为“Job-1-1”的名字，提交分析。
7、将分析得到的应力场保存为一个文本文件，ipn格式。
在visualization模块下，如下图打开field output，并做如下下图相应的设置，最后点OK，此时会在temp目录下产生bb.inp文件。
（文件名bb可自行命名）
8、用excel打开bb.inp文件。
如下图操作。
注意：先打开一个空白的excel文件，再导入bb.inp文件。
删去多余的行号和列号，只保留各个应力分量列。
同时，将各个应力分量的科学计数法格式改为显示小数点后5位。
并将第一列添加：Part-1-1.1; Part-1-1.2; part-1-1.3 ………
(此处的命名规则是：Part-1-1是实体的名字，可在edit keywords中查找“*Instance，name=part-1-1,part=part-1”语句，此句中绿色部分即为实体名，实体名后面的“点+数字”表示的是此实体下第几个节点，比如“.2”表示第二个节点)
8、1、下图被框选的部分为应力场，是需要保留的，其余的行和列都删除。
得到下下图。
8、2、如何填充“part-1-1.数字”
在A1格中输入“part-1-1.1”,然后选取此单元格，
拖动excel中的滑动条到数据最后一行，按住“shift”键的同时点击鼠标左键，定位到最后一单元格，此时，需要填充的单元列都被选中。
8、3、使用填充功能，点击序列。
如下图操作，可完成。
8、4、将各个应力分量的科学计数法格式改为显示小数点后5位。
框选所有应力分量单元格，快捷键：“ctrl”+数字“1”。
做如下图调整。
9、将文件另存为如下图，出现的提示信息，单击“是”即可。
10、将保留的CSV文件重命名为后缀为dat文件。
11、返回原来的Abaqus模型，单击edit keywords。
鼠标定位到后面敲回车，然后输入红线所标记的文字。
12、在完成上述所有工作后，返回Job模块下，可以重命名之前的job名称，也可新建一个新的job名称，然后提交，进行分析。
可以发现，应力结果和原先一样，但是位移结果接近于零了。