abaqus斜拉桥建模实例

桥梁博士斜拉桥建模实例

我们拟定建立以下模型，见下图：

参数说明：桥面长度L1=100M，分100个桥面单元，每单元长度1M，桥塔长度L2=50M，分50个竖直单元，每单元长度1M，拉索单元共48个单元，左右对称，拉索桥面锚固端间隔为2 M，桥塔锚固端间隔为1M。

下面介绍具体建立模型的步骤：

步骤一，建立桥面单元。用快速编译器编辑1-100个桥面单元（具体过程略），参见下图：

（注：在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定）

步骤二：建立桥塔单元。用快速编译器编辑101-150个桥塔单元（具体过程略），参见下图：

（注：在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定，在分段方向的单选框内，一定要选择“竖直”，起点x=49，y=-20，终点x=49，y=30是定义桥塔的位置，这里我把它设在桥面中部，桥面下20米处，因为我做的桥塔截面为2m×2m的空心矩形，所以此处起点和终点x填49，请读者自己理解） 步骤三：拉索的建立。

A、 先编辑桥塔左边部分24跟拉索单元。

点击快速编译器的“拉索”按钮，在拉索对话框内的编辑内容复选框选择编辑节点号勾上，编辑单元号：151-174，左节点号：1-48/2；右节点号：152-129；（注意：左节点1-48/2

（ 2011 级）

题 目： ABAQUS实例分析

学生姓名 XXXX 学 号 XXXXX 专 业 机械工程 学院名称 机电工程与自动化学院

指导老师 XX 年 5 月

8 日《现代机械设计方法》课程结业论文

2013

目录

第一章 Abaqus简介 ................................................................................................. 1

一、 Abaqus总体介绍..........................................

在abaqus中创建裂纹

1. create part，如图1所示：

图1

2. 进入草图模式，创建一矩形板，点鼠标中键2次退出草图模式，点击Partition Face: Sketch,

再次进入草图模式，创建一条seam，如图2所示：

图2

1

3. 在草图模式下，创建4个半圆（为以后定义裂纹及mesh做准备），如图3所示：

图3

4. 退出part模块，进入property模块，create material，create section，assign section，此过

程不再细述。（材料定义为线弹性即可）

5. 进入assembly模块，create instance；进入step模块，create step，默认选择即可，不需

要改动。d

6. 进入interaction模块，点击special——crack——assign seam，按住shift键，选择3段直

线段作为seam（见图4），然后点击special——crack——create，给裂纹起名，continue，选择内部小圆区域作为first contour region，选择圆心作为crack tip region，用向量q表示裂纹扩展方向（需输入向量起点和终点坐标），

背景介绍：切削过程是一个很复杂的工艺过程，它不但涉及到弹性力学、塑性力学、断裂力学，还有热力 学、摩擦学等。同时切削质量受到刀具形状、切屑流动、温度分布、热流和刀具磨损等影响，切削表面的残余应力和残余应变严重影响了工件的精度和疲劳寿命。利 用传统的解析方法，很难对切削机理进行定量的分析和研究。计算机技术的飞速发展使得利用有限元仿真方法来研究切削加工过程以及各种参数之间的关系成为可能。近年来，有限元方法在切削工艺中的应用表明，切削工艺和切屑形成的有限元模拟对了解切削机理，提高切削质量是很有帮助的。这种有限元仿真方法适合于分析弹塑性大变形问题，包括分析与温度相关的材料性能参数和很大的应变速率问题。ABAQUS作为有限元的通用软件， 在处理这种高度非线性问题上体现了它独到的优势，目前国际上对切削问题的研究大都采用此软件，因此，下面针对ABAQUS的切削做一个入门的例子，希望初 学者能够尽快入门，当然要把切削做好，不单单是一个例子能够解决问题的，随着深入的研究，你会发现有很多因素影响切削的仿真的顺利进行，这个需要自己去不 断探索，在此本人权当抛砖引玉，希望各位切削的大神们能够积极探讨起来，让我们在切削仿真的探索上更加精确，更加完善。

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(北京)

CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM

《工程分析软件应用基础》

保险杠撞击刚性墙的实例分析

院系名称：机械与储运工程学院 专业名称：机械工程 学生姓名： 学 号： 指导教师：

完成日期 2014年 5月 1日

1.应用背景概述

随着科学技术的发展，汽车已经成为人们生活中必不可少的交通工具。但当今由于交通事故造成的损失日益剧增，研究汽车的碰撞安全性能，提高其耐撞性成为各国汽车行业研究的重要课题。目前国内外许多著名大学、研究机构以及汽车生产厂商都在大力研究节省成本的汽车安全检测方法，而汽车碰撞理论以及模拟技术随之迅速发展，其中运用有限元方法来研究车辆碰撞模拟得到了相当的重视。而本案例就是取材于汽车碰撞模拟分析中的一个小案例―――保险杠撞击刚性墙。

2.问题描述

该案例选取的几何模型是通过导入已有的*.IGS文件来生成的（已经通过Solidworks软件建好模型的），共包括刚性墙（PART-wall）、保险杠（PART-bumper）、平板（PART-plane）以及横梁（PART-rail）四个部件，该分析案例的关注要点就是主要吸能部件（保险杠）的变形模拟，即发生车体碰撞时其是否能够对车体有足够

算例二 铰链

一、创建部件

1、 进入部件模块。

。点击

创建部件。

命名为Hinge-part，其他的选项选择如右下图所示。点击 “继续”，进入绘图区。 2、 点击

，在绘图区绘一个矩形。再点击

，将尺寸改为

0.04*0.04。单击鼠标中键。

3、 在弹出的对话框中输入0.04作为拉伸深度。点击”确定”。 4、 点击

创建拉伸实体，点击六面体的一个面，以及右侧的边。进入到绘图区域。

创建三条线段。利用

将两条横线都改为0.02mm长。

5、 如下图那样利用

6、选择7、点击8、点击

，做出半圆。

，以半圆的圆心为圆心，做圆。 为圆标注尺寸。输入新尺寸0.01。

9、在弹出的对话框里输入拉伸深度为0.02，拉伸方向：翻转。点击“确定”。

10、在模型树的部件里，选择圆孔部件。右击，编辑。将内孔直径改为0.012.。确定。

创建润滑孔

1、进入草图模块。创建名为hole的草图。如右图所示。单击“继续”。 2、单击

做一个直径为0.012的圆。单击鼠标中键。进入部件模块。

3、选择主菜单栏的工具→基准。对话框选择格式如下图所示。

选择半圆形边。参数设为0.25。。单击中键，点就建好了。软件提示选择一个轴。那么，我们就创建一个基准轴。如

钢管混凝土ABAQUS建模过程

Part模块

一、钢管

1.壳单元 概念：壳单元用来模拟那些厚度方向尺寸远小于另外两维尺寸，且垂直于厚度方向的应力可以忽略的的结构。以字母S开头。轴对称壳单元以字母SAX开头，反对称变形的单元以字母SAXA开头。除轴对称壳外，壳单元中的每一个数字表示单元中的节点数，而轴对称壳单元中的第一个数字则表示插值的阶数。如果名字中最后一个字符是5，那么这种单元只要有可能就会只用到三个转动自由度中的两个。 2.壳单元库

一般三维壳单元有三种不同的单元列示：

①一般壳单元：有限的膜应变和任意大的转动，允许壳的厚度随单元的变形而改变，其他壳单元仅假设单元节点只能发生有限的转动。

②薄壳单元：考虑了任意大的转动，但是仅考虑了小应变。 ③厚壳单元：考虑了任意大的转动，但是仅考虑了小应变。

壳单元库中有线性和二次插值的三角形、四边形壳单元，以及线性和二次的轴对称壳单元。所有的四边形壳单元（除了S4）和三角形壳单元S3/S3R采用减缩积分。而S4和其他三角形壳单元采用完全积分。

3.自由度

以5结尾的三维壳单元，每一节点只有5个自由度：3个平动自由度和面内的2个转动自由度（没有绕壳面法线的转动自由度）。然而，如果需要的话，节点处的所

Abaqus 建模流程

Abaqus标准版共有“部件（part）”、“材料特性（propoterty）”、“装配（assemble）”、“计算步骤（step）”、“交互（interaction）”、“加载（load）”、“单元划分（mesh）”、“计算（job）”、“后处理（visualization）”、“草图（sketch）”十大模块组成。 建模方法：

1 首先建立“部件”

（1）根据实际模型的尺寸决定绘图区的大小，一般为模型的1.5倍，间距大小可以在edit菜单sketcher options选项里调整。

（2）在绘图区分别建立部件中的各个特征体，建立特征体的方法主要有挤压、旋转、平扫三种。同一个模型中两个不同的部件可以有同名的特征体组成，也就是说不同部件中可以有同名的特征体，同名特征体可以相同也可以不同。部件的特征体包括用各种方法建立的基本特征体、数据点（datum point）、数据轴（datum axis）、数据平面（datum plane）等等。选择多个元素时，可以同时按住shift键，或者按住鼠标左键进行窗选；如果取消对某个元素的选择可以同时按住ctrl键。同时按住ctrl、shift和鼠标左键（中键、右键）然后平移鼠标可以进

Call Center

到达联络中心需要处理的有两种电话。电话的达到服从一个泊松分布，分布

的到达率分别为ArrivalRate1和ArrivalRate2。对于每种电话都有一个队列，而且有些来电在经过一段服从指数分布的时间后会被放弃而离开队列，指数分布的期望分别是AbandonmentTime1和AbandonmentTime2。

有两个代理组，第一个组被培训处理第一种电话，服务时间的期望是

ServiceTime1；第二个组被培训来处理第二种电话，服务时间的期望是ServiceTime2。然而，这些代理也要被交叉培训以便第一组的成员也能处理第二种电话，服务时间的期望是ServiceTime12，第二组的成员也可以处理第一种电话，服务时间的期望是ServiceTime21。理所应当，交叉培训的代理在他们不擅长的岗位的绩效是相对较低的。

安排电话的逻辑是可以多种多样的。在本模型中，当一个电话正在被处理时，

如果有空闲的代理，它就被安排到相对应的代理上，否则就安排的旁边组的代理上，重复这个过程如果后者是空闲的。

本模型的输出标准是两种电话的队长和服务水平。服务水平的概念指的是在

20秒之内处理完毕的来电所占的比例。 第一步：创建新模型（同模型一）

模型中考虑了材料、几何的非线性、接触和Tie连接，所有设置都在HM中完成，输出inp文件后可以直接在Abaqus中计算。

尤其注意在HM6.0中利用宏菜单中的Abaqus Contact Manager来定义接触、Tie连接等问题。

欢迎大家批评指正。同时该算例仅仅是一个step的，如果哪位能将其扩展到多个step，还会给以积分奖励。

再加一些步骤说明：

问题描述：如下图所示模型，模型整体分为三部分，黄色的tube、深蓝色的holder和浅蓝色的welded_part。其中tube和holder部分属于接触，而holder和welded_part两部分的连接属于焊接，这里采用Abaqus中的Tie连接方式。最后固定welded_part的一端，而在tube的一端施加一个扭矩，为了保证不发生刚体位移，在tube的另一端施加一个止推的约束。

定义ABAQUS模板：

在Geom页面上选择user prof…，从弹出菜单中选择ABAQUS，然后选择Standard 3D。 为保证问题具有一般性，对上述模型划分的网格在连接的部分均保证网格不对齐，在宽度和圆周上均采用了不同的网格密度。

单元类型的设置：

因为涉及接触问题，所