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ABAQUS计算指导0:应用梁单元计算简支梁的挠度
对于梁的分析可以使用梁单元、壳单元或是固体单元。Abaqus的梁单元需要设定线的方向,用选中所需要的线后,输入该线梁截面的主轴1方向单位矢量(x,y,z),截面的主轴方向在截面Profile设定中有规定。
注意:
因为ABAQUS软件没有UNDO功能,在建模过程中,应不时地将本题的CAE模型(阶段结果)保存,以免丢失已完成的工作。
简支梁,三点弯曲,工字钢构件,结构钢材质,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=10kN,不计重力。计算中点挠度,两端转角。理论解:I=2.239×10-5m4,w中=2.769×10-3m,θ边=2.077×10-3。
文件与路径:
顶部下拉菜单File, Save As ExpAbq00。
一 部件
1 创建部件:Module,Part,Create Part,
命名为Prat-1;3D,可变形模型,线,图形大约范围10(程序默认长度单位为m)。
2 绘模型图:选用折线,从(0,0)→(2,0)→(4,0)绘出梁的轴线。
3 退出:Done。
二 性质
1 创建截面几何形状:Module,Property,Create Profile,
命名为Profile-1,选I型截面,按图输入数据,l=0.1,h=0.2,bl=0.1,b2=0.1,tl=0.01,t2=0.01,t3=0.01,关闭。
2 定义梁方向:Module,Property,Assign Beam Orientation,
选中两段线段,输入主轴1方向单位矢量(0,0,1)或(0,0,-1),关闭。
3 定义截面力学性质:Module,Property,Create Section,
命名为Section-1,梁,梁,截面几何形状选Profile-1,输入E=210e9(程序默认单位为N/m2,GPa=109 N/m2),
G=82.03e9,ν=0.28,关闭。
4 将截面的几何、力学性质附加到部件上:Module,Property,Assign Section,
选中两段线段,将Section-1信息注入Part-1。
三 组装
创建计算实体:Module,Assembly,顶部下拉菜单Instance,Create,
Create Instance,以Prat-1为原形,用Independent方式生成实体。
四 分析步
创建分析步:Module,Step,
Create Step,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:Module,Load,Create Boundary Condition,
命名为BC-1,在分析步Step-1中,性质:力学,针对位移和转角,Continue。选中梁左端,Done,约束u1、u2、u3、uR1、uR2各自由度。
命名为BC-2,在分析步Step-1中,性质:力学,针对位移和转角,Continue。选中梁右端,Done,约束u2、u3、uR1、uR2各自由度。
2 创建载荷:Module,Load,Create Load,
命名为Load-1,在分析步Step-1中,性质:力学,选择集中力Concentrated Force,Continue。选中梁中点, Done,施加Fy(CF2)=-10000(程序默认单位为N)。
六 网格
对实体Instance进行。
1 撒种子:Module,Mesh,顶部下拉菜单Seed,Instance,
Global Seeds,Approximate global size 0.2全局种子大约间距0.2。
2 划网格:Module,Mesh,顶部下拉菜单Mesh,Instance,yes。
七 建立项目
1 建立项目:Module,Job,Create Job,Instance,
命名为ExpAbq00,选择完整分析,其余先不变,OK。
2 计算:Module,Job,Job Manager,
Submit,可以用Monitor进行求解进程观察,算完。
八 观察结果
1 看图:
打开结果文件ExpAbq00.odb,看位移彩图,学习修改图形参数。
2 看数据:计算结果w中=2.853×10-3m,θ边=2.083×10-3。
学习显示节点号等信息,学习存储结果数据文件,学习查找节点、单元数据结果。
命令流
- *Heading
- ** Job name: ExpAbq00int Model name: Model-1
- *Preprint, echo=NO, model=NO, history=NO, contact=NO
- **
- ** PARTS
- *Part, name=Part-1
- *End Part
- **
- ** ASSEMBLY
- *Assembly, name=Assembly
- *Instance, name=Part-1-1, part=Part-1
- *Node
- 1, 0.0, 0.0, 0.0
- 21, 4.0, 0.0, 0.0
- *Ngen, ,Nset=Part1
- 1, 21, 1, , , , ,0.0,1.0,0.0
- *Element, type=B31
- 1, 1, 2
- *Elgen, Elset=Part1
- 1, 20, 1, 1
- ** Section: Section-1 Profile: Profile-1
- *Beam General Section, elset=Part1, poisson = 0.28, section=I
- 0.1, 0.2, 0.1, 0.1, 0.01, 0.01, 0.01
- 0.,0.,-1.
- 2.1e+11, 8.203e+10
- *End Instance
- **
- *Nset, nset=A, internal, instance=Part-1-1
- 1,
- *Nset, nset=B, internal, instance=Part-1-1
- 21,
- *Nset, nset=C, internal, instance=Part-1-1
- 11,
- *End Assembly
- ** ----------------------------------------------------------------
- ** STEP: Step-1
- *Step, name=Step-1
- *Static
- 1., 1., 1e-05, 1.
- ** BOUNDARY CONDITIONS
- ** Name: BC-1 Type: Displacement/Rotation
- *Boundary
- A, 1, 5
- ** Name: BC-2 Type: Displacement/Rotation
- *Boundary
- B, 2, 5
- ** LOADS
- ** Name: Load-1 Type: Concentrated force
- *Cload
- C, 2, -10000.
- ** OUTPUT REQUESTS
- *Restart, write, frequency=0
- ** FIELD OUTPUT: F-Output-1
- *Output, field, variable=PRESELECT
- ** HISTORY OUTPUT: H-Output-1
- *Output, history, variable=PRESELECT
- *End Step
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转自:http://www.020fea.com/a/5/152/11521.html
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