Abaqus梁结构经典计算
abaqus梁结构分析
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。
abaqus应用梁单元PPT教学课件
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。
ABAQUS计算矩形截面梁详解版
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
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
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。
(完整)基于规范和ABAQUS的组合梁承载力计算
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。
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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=0.28，
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=82.03GPa，ν=0.28，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ExpAbq02.cae。
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0.8。
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ExpAbq02.cae。
七建立项目
命名为ExpAbq02，选择完整分析，其余不变，OK。
八观察结果
1 看图：
打开结果文件ExpAbq02.odb，看位移图。
2 看数据：
显示某节点结果数据，例如水平梁中点垂直位移。
3 保存你的模型：
将本题的CAE模型保存为ExpAbq02.cae。