Abaqus分析实例（梁单元计算简支梁的挠度）精讲

雨夜

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

1. 　　*Heading
   
2. 
   
3. 　　** Job name: ExpAbq00int Model name: Model-1
   
4. 
   
5. 　　*Preprint, echo=NO, model=NO, history=NO, contact=NO
   
6. 
   
7. 　　**
   
8. 
   
9. 　　** PARTS
   
10. 
    
11. 　　*Part, name=Part-1
    
12. 
    
13. 　　*End Part
    
14. 
    
15. 　　**
    
16. 
    
17. 　　** ASSEMBLY
    
18. 
    
19. 　　*Assembly, name=Assembly
    
20. 
    
21. 　　*Instance, name=Part-1-1, part=Part-1
    
22. 
    
23. 　　*Node
    
24. 
    
25. 　　1, 0.0, 0.0, 0.0
    
26. 
    
27. 　　21, 4.0, 0.0, 0.0
    
28. 
    
29. 　　*Ngen, ,Nset=Part1
    
30. 
    
31. 　　1, 21, 1, , , , ,0.0,1.0,0.0
    
32. 
    
33. 　　*Element, type=B31
    
34. 
    
35. 　　1, 1, 2
    
36. 
    
37. 　　*Elgen, Elset=Part1
    
38. 
    
39. 　　1, 20, 1, 1
    
40. 
    
41. 　　** Section: Section-1 Profile: Profile-1
    
42. 
    
43. 　　*Beam General Section, elset=Part1, poisson = 0.28, section=I
    
44. 
    
45. 　　0.1, 0.2, 0.1, 0.1, 0.01, 0.01, 0.01
    
46. 
    
47. 　　0.,0.,-1.
    
48. 
    
49. 　　2.1e+11, 8.203e+10
    
50. 
    
51. 　　*End Instance
    
52. 
    
53. 　　**
    
54. 
    
55. 　　*Nset, nset=A, internal, instance=Part-1-1
    
56. 
    
57. 　　1,
    
58. 
    
59. 　　*Nset, nset=B, internal, instance=Part-1-1
    
60. 
    
61. 　　21,
    
62. 
    
63. 　　*Nset, nset=C, internal, instance=Part-1-1
    
64. 
    
65. 　　11,
    
66. 
    
67. 　　*End Assembly
    
68. 
    
69. 　　** ----------------------------------------------------------------
    
70. 
    
71. 　　** STEP: Step-1
    
72. 
    
73. 　　*Step, name=Step-1
    
74. 
    
75. 　　*Static
    
76. 
    
77. 　　1., 1., 1e-05, 1.
    
78. 
    
79. 　　** BOUNDARY CONDITIONS
    
80. 
    
81. 　　** Name: BC-1 Type: Displacement/Rotation
    
82. 
    
83. 　　*Boundary
    
84. 
    
85. 　　A, 1, 5
    
86. 
    
87. 　　** Name: BC-2 Type: Displacement/Rotation
    
88. 
    
89. 　　*Boundary
    
90. 
    
91. 　　B, 2, 5
    
92. 
    
93. 　　** LOADS
    
94. 
    
95. 　　** Name: Load-1 Type: Concentrated force
    
96. 
    
97. 　　*Cload
    
98. 
    
99. 　　C, 2, -10000.
    
100. 
     
101. 　　** OUTPUT REQUESTS
     
102. 
     
103. 　　*Restart, write, frequency=0
     
104. 
     
105. 　　** FIELD OUTPUT: F-Output-1
     
106. 
     
107. 　　*Output, field, variable=PRESELECT
     
108. 
     
109. 　　** HISTORY OUTPUT: H-Output-1
     
110. 
     
111. 　　*Output, history, variable=PRESELECT
     
112. 
     
113. 　　*End Step
     

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