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ABAQUS简支梁分析(梁单元和实体单元)

基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析

(梁单元和实体单元)

对于简支梁,基于 ABAQUS2016,首先用梁单元分析了梁受力作用下的应力,变形,剪力和力矩;对同一模型,并用实体单元进行了相应的分析。另外,还分析了梁结构受力和弯矩作用下的剪力及力矩分析。

对于CAE仿真分析具体细节操作并没有给出详细的操作,不过在后面上传了对应的cae,odb,inp文件。不过要注意的是本文采用的是ABAQUS2016进行计算,低版本可能打不开,可以自己提交inp文件自己计算即可。可以到小木虫搜索:“基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析”进行相应文件下载。

对于一简支梁,其结构简图如下所示,梁的一段受固支,一段受简支,在梁的两端受集中载荷,梁的大直径D=180mm,小直径d=150mm,a=200mm,b=300mm,l=1600mm,F=300000N。现通过梁单元和实体单元分析简支梁的受力情况,变形情况,以及分析其剪力和弯矩等。材料采用45#钢,弹性模量E=2.1e6MPa,泊松比v=0.28。

lbabaCF1.梁单元分析

ABF

图1 简支梁结构简图

ABAQUS2016中对应的文件为beam-shaft.cae ,beam-shaft.odb,beam-shaft.inp。

在建立梁part的时候,采用三维线性实体,按照图1所示尺寸建立,然后在台阶及支撑梁处进行分割,结果如图2所示。

图2 建立part并分割

接下来为梁结构分配材料,创建材料,定义弹性模量和泊松比,创建梁截面形状,如图3,非别定义两个圆,圆的直接分别为180和150mm。然后创建两个截面,截面选择梁截面,再选择图2中的所有梁,定义梁的方向矢量为(0,0,-1)(点击图3中的n2,n1,t那个图标即可创建梁的方向矢量),最后把创建好的梁赋给梁结构。

图3 创建梁截面形状

接下来装配实体,再创建分析步,在创建分析步的时候,点击主菜单栏的Output,编辑Edit Field Output Request,在SF前面打钩,这样就可以在结果后处理中输出截面剪力和力矩,如图4所示。在Load加载中,在固支处剪力边界条件,约束x,y,z,及绕x和y轴的转动,如图5所示,同理,在固支另一处约束y,z,及绕x和y轴的转动。在梁的两端添加集中力,集中力的大小为300000N。最后对实体部件进行分网,采用B32梁单元,网格尺寸为10。完成

以上工作后,创建作业并提交分析。(由于操作比较简单,故没有详细列下所有操作步骤。)

图4 Step中SF输出编辑