如何在ABAQUS里，定义预应力？

persistforever

本人建立了一个钢筋混凝土柱子的模型，柱子的外表面用预应力钢带加固，现想在模型中对钢带定义预应力？

yhappy0519

请问你想做什么分析，abaqus中预应力一般情况下需要多个分析步，你先坐静力学分析施加力，随后分析步以这个分析步为基础在继续分析。。。

米几米几米

yhappy0519 发表于 2014-4-6 13:37
请问你想做什么分析，abaqus中预应力一般情况下需要多个分析步，你先坐静力学分析施加力，随后分析步以这个 ...

请教一下，你会在ABAQUS中用温降法模拟预应力吗？具体的操作步骤能不能指导一下，谢谢！

yhappy0519

一样的 第一个分析部做温度分析

danzhilan

不同的材料有个热膨胀系数  你通过公式t=系数*f/膨胀系数*弹性模量*截面积   先第一步设置个算出来的t  第二步设个温度为o  就可以了

米几米几米

danzhilan 发表于 2014-5-21 22:14
不同的材料有个热膨胀系数  你通过公式t=系数*f/膨胀系数*弹性模量*截面积   先第一步设置个算出来的t  第 ...

能不能讲的详细一点呀？我在混凝土结构里面加了钢筋，钢筋想用温降法模拟预应力，就是说第一步先在材料里面设置钢筋的热膨胀系数1.2e-005，第二步在initial里面还是step里面设置算出来的温度t?第三步在哪里设置温度为0？还有你说的这个公式里面的变量具体是什么意思啊？膨胀系数弹性模型截面积都是指钢筋的，前面的系数和f是什么意思呀？

米几米几米

yhappy0519 发表于 2014-5-16 23:48
一样的 第一个分析部做温度分析

能不能讲的详细一点啊？具体第一步第二步如何操作，在initial里面还是step里面，具体的CAE界面操作步骤能不能详细讲一下，多谢多谢！

Generation

米几米几米 发表于 2014-5-27 11:27
能不能讲的详细一点啊？具体第一步第二步如何操作，在initial里面还是step里面，具体的CAE界面操作步骤能 ...

例题：
100 m 长钢缆水平放置从 x = 0到 x = 100。两端固定。无初始拉力，计算下垂量。
截面； A = 0.01539 m2，Density: r =7800 kg/m3, g = 9.8 m/s2,E=2.1e+11 N/m2
Analytical solution of maximum displacement (u2) at x = 50m :
              U2_max = -((3*r*g*L^4)/(64*E))^(1/3) = -1.194944005 m

方法一. 沿 truss element 加沿长度方向初始拉应力 (see job-1.inp)
此文件中使用了initial condition, type = stress方法加初始拉应力。因工程上无此初应力, 更好的方法是使用降温法。算完后再升温。用降温法。算完后再升温。
NOTE: 降温法施加预应力（激活钢绞线）。温度=-力/（膨胀系数*弹模*钢绞线面积）
1、第一步，在truss单元中施加一个初始应力，让计算处于初始平衡状态；初始应力设置过小，可能不收敛，应多次试算，找到一个合理的应力值。一般情况下，这个初始值对最终值的影响不大，可以忽略。
2、第二步，施加truss单元的自重荷载，打开非线性开关（nlgeom=YES ）考虑几何非线性问题；
3、本例中初始值采用0.1Mpa。自重作用下缆索的拉应力约为80Mpa。最大位移为 -1.195 m，与理论计算值吻合得很好。
*Heading
Cable appling gravity load with initail stress
The maximum Analytical displacement without initail stress (at x = 50 m)
      U2 = -1.194944005 meter
**
** Method 1. Using * initial condition,type = stress method
**
*Preprint, echo=NO, model=NO, history=NO, contact=NO
*Node
      1,           0.,           0.
    101,         100.,           0.
*NGEN, NSET = NALL
1, 101, 1
*Element, type=T2D2
1,   1,   2
*ELGEN, elset = ELALL
   1, 100, 1
*ELSET,ELSET=EL_OUT
1, 51, 100
*Solid Section, elset=ELALL, material=steel
      0.01539,
**
*Nset, nset=Left
1,
*Nset, nset=right
101,
*Nset, nset=mid
51,
**
** MATERIALS
**
*Material, name=steel
     *Density
7800.,
*Elastic
2.1e+11, 0.3
*initial condition, type = stress
** Note: the solution will not converge as the initial stress < 100,000 N/m^2
ELALL, 100000
*Boundary
Left, 1, 2
Right, 1,2
*Step, name=Step-0, inc=1000
Initial stress equilibrium
*Static
1, 1., 1e-05, 1.
*Output, field, variable=PRESELECT
*Output, history, variable=PRESELECT
*Node print, nset = mid, freq = 1000
U,
*EL PRINT, ELSET=EL_OUT, freq = 1000
S
*END STEP
** ----------------------------------------------------------------
**
** STEP: Step-1
**
*Step, name=Step-1, nlgeom=YES, inc=1000
Apply gravity load
*Static
0.01, 1., 1e-05, 1.
** Name: GRAVITY-1   Type: Gravity
*Dload
ELALL, GRAV, 9.8, 0., -1.
**
** OUTPUT REQUESTS
**
*Restart, write, number interval=1, time marks=NO
*Output, field, variable=PRESELECT
*Output, history, variable=PRESELECT
*Node print, nset = mid, freq = 1000
U,
*EL PRINT, ELSET=EL_OUT, freq = 1000
S
*End Step
方法二. 使用 STABILIZE parameter on the *STATIC.(see job-2.inp)
“stabilization” 在结构上附加artificial viscous damping（粘滞阻尼），使得计算结果to go beyond the instability point。但计算结果必须验证，并必须保证 ALLSD 比内能ALLIE  小很多。
NOTE:
1.       第一步用*Static, stabilize=2E-10。笫二步不用stabilize (相当于*Static, stabilize=0)。
2.       使用nlgeom=YES in the step to apply the gravity load.
3.       最终拉应力 = 8E7 N/m2 与方法一相等。
4.       The maximum displacement (at node 51) equals the analytical result.
5.       Check the ALLSD and ALLIE. The ALLIE is greater than ALLSD. (See figure 1)
6.       The deformation shape of the cable can be examined by CAE. It may need to set the deformation scale factor to a large number (10 – 1000).
7.       使用此法必须极端谨慎。稍微不慎，结果会完全不对。For example, 用*Static, stabilize=2E-4 (default value of the stabilize parameter)重算此题。其结果如下；.
Check the ALLSD and ALLIE. The ALLIE is less than ALLSD. (See figure 2)
The deformation shape with deformation scale factor 1000 is shown in figure 3. In the figure, only the first and last elements are deformed. The maximum deformation value is not correct.
使用 stabilize parameter 学问很多，一般是越小越好。因为stabilize parameter 是 artificial value, 无法确定理论上的最佳值。我是用试错法。从开始 default value (2.0e-4) 往下减 (2.E-6, 2.0E-8,..)，直到不收敛 (2.0E-12). 经过验证结果 (see the note 4, 5, and 6)，我决定在计算中使用 2.0E-10。
*Heading
Cable apply gravity load using stabilize parameter
The maximum Analytical displacement without initail stress (at x = 50 m)
      U2 = 1.194944005 meter
**
** Method 2. Using *Static, stabilize method
**
*Preprint, echo=NO, model=NO, history=NO, contact=NO
*Node
      1,           0.,           0.
    101,         100.,           0.
*NGEN, NSET = NALL
1, 101, 1
*Element, type=T2D2
1,   1,   2
*ELGEN, elset = ELALL
   1, 100, 1
*ELSET,ELSET=EL_OUT
1, 51, 100
*Solid Section, elset=ELALL, material=steel
0.01539,
**
*Nset, nset=Left
1,
*Nset, nset=right
101,
*Nset, nset=mid
51,
**
** MATERIALS
**
*Material, name=Steel
*Density
7800.,
*Elastic
2.1e+11, 0.3
*Boundary
Left, 1, 2
Right, 1,2
**
** STEP: Step-1
**
*Step, name=Step-1, nlgeom=YES, inc=1000
Apply gravity load
** the default value of stabilize value is 2.0E-4
**Static, stabilize=2E-4
*Static, stabilize=2E-10
0.01, 1., 1e-05, 1.
** Name: GRAVITY-1   Type: Gravity
*Dload
ELALL, GRAV, 9.8, 0., -1.
**
** OUTPUT REQUESTS
**
*Restart, write, number interval=1, time marks=NO
*Output, field, variable=PRESELECT
*Output, history, variable=PRESELECT
ALLSD , ALLIE
*Node print, nset = mid, freq = 1000
U,
*EL PRINT, ELSET=EL_OUT, freq = 1000
S
*End Step
**
*Step, name=Step-2, nlgeom=YES, inc=1000
Recovery
*Static
0.01, 1., 1e-05, 1.
*End Step

米几米几米

Generation 发表于 2014-5-27 18:30
例题：
100 m 长钢缆水平放置从 x = 0到 x = 100。两端固定。无初始拉力，计算下垂量。
截面； A = 0.0 ...

这个貌似从百度上能搜到、、、温降法应该加的是温度，你这里面没有温度呀、、、

Lorraine

米几米几米 发表于 2014-6-4 16:30
这个貌似从百度上能搜到、、、温降法应该加的是温度，你这里面没有温度呀、、、

上面的例子不是温降法的，应该是MPC法

米几米几米

Lorraine 发表于 2014-6-5 06:33
上面的例子不是温降法的，应该是MPC法

谢谢，看到你有关预应力的内容了，受益了，谢谢！

yh378819225

评论里面牛人真多！受教了！

iwecabt

朋友不错，谢谢您的努力，顶了











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