基于ABAQUS的电梯层门静力学有限元分析
abaqus有限元分析报告过程
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有限元分析方法
一. 有限单元法的基本原理
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
二 ABAQUS简介
ABAQUS是建立在有限元方法上的强大的工程计算软件。 能解决从简单的线性问题和困难的非线性问题，可以绘画任何 存在的几何形状，而且能够模拟大多数工程材料的行为，是一 个通用的计算工具。 它不仅能解决结构力学问题，而且能够模拟热传导，辐射 和声音传播。它能解决一大批工程实际中所遇到的结构分析问 题，对固体，结构及结构-流体系统做静、动位移和应力进行 线性和非线性分析。 程序包括的单元类型有：桁元、二维平面应力和平面应变 元、三维平面应力元、等参梁元、板/壳元及二维、三维流体 元等。 交异性线弹性、弹塑性材料（包 括等向强化，随动强化和混合强化）等。 ABAQUS是一个模块存贮计算的解题程序。方程是按块处 理的，输入数据分成许多模块，各种复杂的分析都可以通过不 同的模块的组合来处理，因此，它可以求解很大的有限元系统。
ABAQUS/CAE 模块： 用于分析对象的建模，特性及约束条件
的给定，网格的划分以及数据传输等。
1. ABAQUS/CAE前处理模块：
（1）建立几何力学模型。 （2）给模型赋予材料参数。 （3）建立边界条件。 （4）施加载荷。 （5）划分网格。 （6）定义加载步。 （7）形成Input文件。
非对称四点弯曲试验装置图
能解决从简单的线性问题和困难的非线性问题可以绘画任何存在的几何形状而且能够模拟大多数工程材料的行为是一个通用的计算工具
ABAQUS有限元分析方法简介
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。
基于ABAQUS的车门晃动分析
基于ABAQUS的车门晃动分析蔡慧，杜登惠，叶青，黄庆(泛亚汽车技术中心有限公司 上海201201)摘要: 利用ABAQUS分析旋转式车门的晃动，研究车门的动态响应。
优化车门内板结构，减小车门内板横向振动响应位移，从而改善其呼吸效应，提高结构性能。
关键词：车门，晃动，有限元，动态分析,ABAQUSFlutter Analysis of the Swing Door Based on ABAQUS Abstract:Flutter analysis of the swing door is presented based on ABAQUS in this paper. The visible breathing of the swing door can be improved by some optimizations of the inner panel when the maximum inboard and outboard displacement is decreased.Key words:Swing door, Flutter, FEA, Dynamic analysis, ABAQUS1 概述计算机辅助工程(CAE)作为一种新兴的分析手段，很好地支持和辅助了汽车的开发，越来越受到重视。
车门作为车身结构的重要组成部件，其性能直接影响着车身结构性能的好坏。
对于车门这一类的活动件，除进行通常意义下刚度、强度、模态和疲劳耐久性等工况的分析外，动态分析也是必不可少的。
本文采用ABAQUS/Standard 的振型叠加法，进行车门关闭工况的瞬时动态分析，监控可能产生的呼吸效应，优化车门结构，提高车门的结构性能，减少噪声、异响甚至钣金件干涉等问题。
2车门晃动的动态分析2.1ABAQUS的动态分析ABAQUS中的动态分析包括两大类基本方法:振型叠加法(modal superposition procedure)，用于求解线性动态问题；直接解法(direct-solution dynamic analysis procedure)，主要用于求解非线性动态问题。
全面介绍ABAQUS有限元分析
全面介绍ABAQUS有限元分析有限元分析软件ABAQUS介绍（一）数值模拟方法介绍一：数值模拟也叫计算机模拟。
它以电子计算机为手段，通过数值计算和图像显示的方法，达到对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题研究的目的，节约时间、成本。
数值模拟的基本步骤：（1）建立数学模型--基本守恒方程（2）建立物理问题模型--前处理建模（3）离散方程--选择离散方法和格式（4）求解方程--选择求解算法（5）编制、调试程序（6）研究结果--后处理（7）改进模型或提出指导方案使用软件分析的优势二、有限元软件的介绍三种数值分析方法：有限元方法，有限差分，有限体积方法有限元分析是对结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。
有限元分析软件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四个比较知名比较大的公司。
有限元软件的对比ANSYS是商业化比较早的一个软件，目前公司收购了很多其他软件在旗下。
ABAQUS专注结构分析，目前没有流体模块。
MSC是比较老（1963）的一款软件目前更新速度比较慢。
ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件，功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。
结构分析能力排名：ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS流体分析能力排名：ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS耦合分析能力排名：ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS性价比排名：ADINA，ABAQUS、ANSYS、MSCANSYS与ABAQUS的对比应用领域：1. ANSYS软件注重应用领域的拓展，目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。
2. ABAQUS则集中于结构力学和相关领域研究，致力于解决该领域的深层次实际问题。
其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可求解器功能（1）对于常规的线性问题，两种软件都可以较好的解决，在模型规模限制、计算流程、计算时间等方面都较为接近。
悬臂梁—有限元ABAQUS线性静力学分析报告实例
线性静力学分析实例——以悬臂梁为例线性静力学问题是简单且常见的有限元分析类型，不涉及任何非线性（材料非线性、几何非线性、接触等），也不考虑惯性及时间相关的材料属性。
在ABAQUS 中，该类问题通常采用静态通用（Static ，General ）分析步或静态线性摄动（Static ，Linear perturbation ）分析步进行分析。
线性静力学问题很容易求解，往往用户更关系的是计算效率和求解效率，希望在获得较高精度的前提下尽量缩短计算时间，特别是大型模型。
这主要取决于网格的划分，包括种子的设置、网格控制和单元类型的选取。
在一般的分析中，应尽量选用精度和效率都较高的二次四边形/ 六面体单元，在主要的分析部位设置较密的种子；若主要分析部位的网格没有大的扭曲，使用非协调单元（如CPS4I、C3D8I）的性价比很高。
对于复杂模型，可以采用分割模型的方法划分二次四边形/ 六面体单元；有时分割过程过于繁琐，用户可以采用精度较高的二次三角形/ 四面体单元进行网格划分。
悬臂梁的线性静力学分析1.1 问题的描述一悬臂梁左端受固定约束，右端自由，结构尺寸如图1-1 所示，求梁受载后的Mises 应力、位移分布。
材料性质：弹性模量 E 2e3 ，泊松比0.3均布载荷：F=103N图1-1 悬臂梁受均布载荷图1.2 启动ABAQUS启动ABAQUS有两种方法，用户可以任选一种1）在Windows 操作系统中单击“开始” -- “程序” --ABAQUS 6.10 -- ABAQUS/CA。
E（2）在操作系统的DOS窗口中输入命令：abaqus cae 。
启动ABAQUS/CA后E ，在出现的Start Section （开始任务）对话框中选择Create Model Database 。
1.3 创建部件在ABAQUS/CA顶E 部的环境栏中，可以看到模块列表：Module：Part ，这表示当前处在Part （部件）模块，在这个模块中可以定义模型各部分的几何形体。
ABAQUS有限元分析方法
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有限元分析报告
Abaqus有限元分析报告1. 简介在工程领域中，有限元分析是一种常见的数值计算方法，用于解决结构力学问题。
Abaqus是一种常用的有限元分析软件，它提供了强大的求解能力和丰富的后处理功能。
本文档将介绍一个基于Abaqus的有限元分析报告。
2. 模型建立在开始分析之前，我们首先需要建立一个合适的模型。
模型的建立通常包括几何建模、材料属性定义、边界条件设置等步骤。
在本次分析中，我们将以一个简单的弹性力学问题为例进行说明。
2.1 几何建模首先，我们需要根据实际情况绘制结构的几何形状。
Abaqus提供了丰富的建模工具，可以绘制复杂的几何形状。
在本次分析中，我们将使用一个简单的矩形构件作为示例。
*Geometry*Part, name=RectangularPart*Rectangle, name=RectangleProfile, x1=0, y1=0, x2=10, y2=5*End Part2.2 材料属性定义在有限元分析中，材料的力学性质对结果具有重要影响。
在Abaqus中，我们可以通过定义材料属性来描述材料的力学性质。
在本次分析中，我们假设材料为线性弹性材料。
*Material, name=ElasticMaterial*Elastic210000, 0.32.3 边界条件设置边界条件的设置是有限元分析中的关键步骤之一。
它描述了结构在哪些部位受到限制，哪些部位可以自由变形。
在本次分析中，我们将在矩形构件的两侧设置固定边界条件。
*BoundaryRectangleProfile.Left, 1, 1RectangleProfile.Right, 1, 13. 求解过程在完成模型建立后，我们可以开始进行有限元分析的求解过程。
Abaqus提供了多种求解器，可以选择适合问题的求解算法和计算资源。
3.1 求解器选择在Abaqus中，我们可以通过选择合适的求解器来进行求解。
常见的求解器包括静态求解器、动态求解器等。
abaqus有限元实验报告
abaqus有限元实验报告Abaqus有限元实验报告引言有限元分析是一种工程分析方法，它通过将复杂的结构分割成许多小的有限元素，利用数值方法来模拟结构的行为。
Abaqus是一款常用的有限元分析软件，广泛应用于工程领域。
本实验报告旨在通过使用Abaqus软件进行有限元实验，分析结构的力学性能，为工程设计提供参考。
实验目的本实验旨在通过Abaqus软件进行有限元分析，研究结构在不同载荷下的应力、应变和变形情况，探讨结构的强度和稳定性，为工程设计提供依据。
实验步骤1. 确定实验模型：选择适当的结构模型，包括几何形状、材料性质等。
2. 建立有限元模型：使用Abaqus软件建立结构的有限元模型，包括网格划分、边界条件等。
3. 施加载荷：根据实验要求，施加不同的载荷条件，如静载荷、动载荷等。
4. 进行分析：通过Abaqus软件进行有限元分析，得出结构在不同载荷下的应力、应变和变形情况。
5. 结果分析：对实验结果进行分析，评估结构的强度和稳定性。
实验结果通过Abaqus软件进行有限元分析，得出了结构在不同载荷下的应力、应变和变形情况。
实验结果表明，在静载荷作用下，结构的应力分布均匀，变形较小；在动载荷作用下，结构的应力分布不均匀，存在局部应力集中现象。
通过对实验结果的分析，可以评估结构的强度和稳定性，为工程设计提供依据。
结论本实验通过Abaqus软件进行了有限元分析，研究了结构在不同载荷下的应力、应变和变形情况。
实验结果表明，在不同载荷条件下，结构的力学性能存在差异，需要针对不同情况进行合理设计。
本实验为工程设计提供了参考依据，也为Abaqus软件在工程实践中的应用提供了实验数据。
总结通过本次有限元实验，我们深入了解了Abaqus软件在工程分析中的应用，研究了结构在不同载荷下的力学性能。
有限元分析是一种重要的工程分析方法，通过模拟结构的行为，为工程设计提供依据。
希望通过本实验报告的分享，能够对工程领域的同行们有所帮助。
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基于ABAQUS的电梯层门静力学有限元分析
摘要根据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》[1]中7.2项规定了门及其框架的强度；随着经济的发展，电梯也变得越来越重要，电梯事故频发，电梯层门的门机械机构强度也是一个重要的检验项目，关系到特种设备的安全运行。
本文针对现场检验中的电梯层门，以Abaqus有限元软件为工具，具体量化其机械结构，建立相关的简化模型并进行网格的划分，基于现场检验提供的数据，设置电梯层门门板的载荷与边界条件，模拟电梯受到静力的物理过程，通过其特定材质厚度的仿真分析，分析特定材质下的门板变形影响情况，为电梯层门门板的设计及检验提供一定的参考。
关键词曳引电梯；层门门板；检验；强度分析
1 电梯层门机械强度的标准要求
根据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》7.2.3.1规定层门在锁住位置时，所有层门及其门锁应有这样的机械强度：
（1）用300 N的静力垂直作用于门扇或门框的任何一个面上的任何位置，且均匀地分布在5 cm2的圆形或方形面积上时，应：
①永久变形不大于1 mm；
②弹性变形不大于15 mm；
试验后，门的安全功能不受影响。
（2）用1000 N的静力从层站方向垂直作用于门扇或门框上的任何位置，且均匀地分布在100 cm2的圆形或方形面积上时，应没有影响功能和安全的明显的永久变形[见7.1（最大10 mm的间隙）和7.7.3.1]。
注：对于（1）和（2），为避免损坏层门的表面，用于提供测试力的测试装置的表面可使用软质材料。
2 现场的检验
2.1 电梯基本技术参数
以现场检验电梯为例，进行层门的测量。
结合检规规定的测量方法。
该电梯产品制造商为某著名电梯公司，产品型号为TE-Evolution，电梯类别为有机房曳引驱动乘客客梯，额定载重量为1000kg，额定速度为1.75m/s，站/层/门为7/7/7。
根据现场的测量，记录下层门相关数据，查阅安装资料，确定层门材质及尺寸。
3 电梯层门有限元模型的建立
3.1 Abaqus有限元软件介绍
ABAQUS是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。
ABAQUS包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。
并拥有各种类型的材料模型库，可以模拟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、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料，作为通用的模拟工具，ABAQUS 除了能解决大量结构（应力/位移）问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，例如热传导、质量扩散、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[2-3] 。
3.2 建模分析流程图
3.3 参数及工况的确定
4 Q235材质下层门厚度下的有限元仿真分析
现场检验层门无加强筋，设置模型为无加强筋型，在abaqus進行静载荷300N 情况下的静力学分析[4]。
具体方式是这样的用300N的静力垂直作用于门扇或门框的任何一个面上的任何位置，且均匀地分布在5 cm2的圆形或方形面积上时，应：1）永久变形不大于1 mm；2）弹性变形不大于15 mm；我们选定层门中心区域。
4.1 300N力下的0.1mm和1.2mm应力云图
4.2 300N力下的0.1mm和1.2mm弹性变形位移云图
4.3 300N力下的0.1mm和1.2mm永久变形位移云图
5 结束语
无加强筋型层门，对Q235材质钢板在层门厚度0.1mm和1.2mm的时候静力学分析，分析对比了应力和弹性变形量以及永久性变形量，经过仿真分析，从上图各云图可知，层门厚度0.1mm的时候，最大应力值282mpa>235mpa，应力值超过材料的屈服强度值，此时板材开裂，最大的弹性变形量为17.131mm>15mm，最大永久变形为2.605mm>1.0mm，此时板材厚度不符合检规规定层门的强度要求。
层门厚度1.2mm的时候，最大应力值177mpa1.2mm（分析值），此时层门厚度符合检规规定的层门强度要求[5]。
所以现场层门强度的检验合格。
参考文献
[1] TSG T7001-2009.电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯第二号修改单[S].北京：中国标准出版社，2009.
[2] 张胜兰，基于HyperWorks的结构优化设计技术[M].北京：机械工业出版社，2007：119.
[3] GB7588-2003.电梯制造与安装安全规范[S].北京：中国标准出版社，2003.
[4] 崔志勇.电梯层门加强筋横向优化设计研究[J].科技资讯，2012，（12）：44-44.
[5] 卫伟.电梯厅门参数化设计与系统开发[D].天津：天津大学，2007.。