abaqus屈曲分析实体单元能够实现屈曲吗
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时间：2017-01-17 06:19
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&&&&abaqus 计算指导expabq00abaqus 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1 abaqus 计算指导expabq00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 ** ** assembly2 abaqus 计算指导expabq00*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 step3 abaqus 计算指导expabq01abaqus 计算指导 1：应用梁单元计算平面结构门式框架，方管构件，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=1000n，不计重力。计算最大弯矩，b 点水平位移。理论解：i1=8.617×10-7m4，i2=2.887 ×10-6m4。u xb
0.015396 m m max
2500n . m 48ei 2 8文件与路径 顶部下拉菜单 file, save as expabq01。 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 20(程序默认长度单位为 m)。 2 绘模型图：选用折线，从 a(0,0)→b(0,4) →c(8,4) →d(8,0)绘出框架的轴线。 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 box 型截面，按图输入数据，a=0.1，b=0.05，thickness：uniform，thickness：0.01， 关闭。 2 定义各段梁的方向：module，property，assign beam orientation， 选中左、右立柱，输入主轴 1 方向单位矢量(1,0,0)，选中横梁，输入主轴 1 方向单位矢量(0,1,0)，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， 选中左右立柱和横梁，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，4 abaqus 计算指导expabq01create 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。选中立柱两脚，约束全部自由度。 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。选中立柱两顶点，施加 fx=cf1=1000 （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 expabq01.odb，看位移彩图，学习修改图形参数。 2 看数据： 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，ubx=0.0157383。 3 保存你的模型：将本题的 cae 模型保存为 expabq01.cae。命令流*heading ** job name: expabq01inp 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, 0.0, 4.0,0.0 61, 8.0, 4.0,0.0 81, 8.0, 0.0,0.0 *ngen, ,nset=part1 1, 21, 1, , , , , , , 21, 61, 1, , , , , , ,5 abaqus 计算指导expabq0161, 81, 1, , , , , , , *element, type=b31 1, 1, 2 *elgen, elset=part1 1, 80, 1, 1 *elset, elset=part11, internal, generate 1, 20, 1 61, 80, 1 *elset, elset=part12, internal, generate 21, 60, 1 ** region: (section-1:v), (beam orientation:2) ** section: section-1 profile: profile-1 *beam general section, elset=part11, poisson = 0.28, section=box 0.1, 0.05, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01 1.,0.,0. 2.1e+11, 8.203e+10 ** region: (section-1:h), (beam orientation:1) *elset, elset=_i2, internal, generate 21, 60, 1 ** section: section-1 profile: profile-1 *beam general section, elset=part12, poisson = 0.28, section=box 0.1, 0.05, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01 0.,1.,0. 2.1e+11, 8.203e+10 *end instance *nset, nset=ad, internal, instance=part-1-1 1, 81 *nset, nset=bc, internal, instance=part-1-1 21, 61 *end assembly ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1 *static 1., 1., 1e-05, 1. ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary ad, 1, 6 ** loads ** name: load-1 type: concentrated force *cload bc, 1, 1000. ** 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 step6 abaqus 计算指导expabq02abaqus 计算指导 2：应用梁单元计算平面结构一榀轻钢结构库房框架，结构钢方管构件，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=1000n，此题要计入重力。计算水平梁中点下降位移。 文件与路径 顶部下拉菜单 file, save as expabq02。 一 部件 创建部件，命名为 prat-1。 3d，可变形模型，线，图形大约范围 20(m)。 选用折线绘出整个图示屋架。 退出 done。 二 性质 1 创建截面几何形状：module，property，create profile， 将截面(1)命名为 profile-1，选 box 型截面，按图输入数据，关闭。直至完成截面(3)。 2 定义各段梁的方向： 选中所有立杆，输入截面主惯性轴 1 方向单位矢量(1,0,0)，选中横梁和斜杆，输入截面主轴 1 方向单位 矢量(0,1,0)，关闭。还有好办法，请大家自己捉摸。 3 定义截面力学性质： 将截面(1) profile-1 命名为 section-1，梁，梁，截面几何形状选 profile-1，输入 e=210gpa，g=82.03gpa， ν=0.28，ρ=7850，关闭。直至完成截面(3) section-3。 4 将截面的几何、力学性质附加到部件上： 选中左右立柱和横梁，将各 section-1~3 信息注入 part-1 的各个杆件上，要对号入座。 5 保存模型： 将本题的 cae 模型保存为 expabq02.cae。 三 组装 创建计算实体，以 prat-1 为原形，用 independent 方式或 dependent 生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，静态 static，通用 general。7 abaqus 计算指导expabq02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： 命名为 bc-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中立柱两脚，约束全部自由度。 2 创建载荷： 命名为 load-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，选择集中力。 选中顶点，施加 fy=f2=-1000(n)。 六 网格 对部件 prat-1 进行。 1 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距 0.8。 2 划网格： 针对部件，ok。 3 保存你的模型： 将本题的 cae 模型保存为 expabq02.cae。 七 建立项目 命名为 expabq02，选择完整分析，其余不变，ok。 八 观察结果 1 看图： 打开结果文件 expabq02.odb，看位移图。 2 看数据： 显示某节点结果数据，例如水平梁中点垂直位移。 3 保存你的模型： 将本题的 cae 模型保存为 expabq02.cae。8 abaqus 计算指导expabq03abaqus 计算指导 3：应用梁单元计算空间结构钢结构框架，圆管构件，材质 e=210gpa，μ=0.28，ρ=7850kg/m3。f=1000n，此题要计入重力。计 算最大下降位移。 文件与路径 顶部下拉菜单 file, save as expabq03。 一 部件 创建部件，命名为 prat-1。 3d，可变形模型，线，图形大约范围 20(m)。 选用折线绘出图示的后面一片刚架。 创建部件，命名为 prat-2。 3d，可变形模型，线，图形大约范围 20(m)。 选用直线绘出长度为 2m 一线。 退出 done。 二 组装 创建计算实体，以 prat-1 为原形，用 dependent 方式生成实体。向 z 轴间距 2m 拷贝出位于前面的另一 片刚架。 创建计算实体，以 prat-2 为原形，用 dependent 方式生成实体。转动至 z 轴方向，移动至适当位置；拷 贝另 8 个，全移动至适当位置。 融合全体，命名为 prat-3。 删除无用实体、部件。 三 性质 1 创建截面几何形状： 将截面(1)命名为 profile-1，选 pipe 型截面，按图输入数据，关闭。 2 定义各梁方向： 选中所有 z 方向杆，输入截面主惯性轴 1 方向单位矢量(1,0,0)，选其余全部杆，输入截面主轴 1 方向单 位矢量(0,0,1)，关闭。 3 定义截面力学性质： 将截面 profile-1 命名为 section-1，梁，梁，截面几何形状选 profile-1，输入 e=210gpa，g=82.03gpa，9 abaqus 计算指导expabq03ν=0.28，ρ=7850，关闭。 4 将截面的几何、力学性质附加到部件上： 选中所有梁，将 section-1 信息注入 part-3 的所有杆件上。 四 分析步 创建分析步，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： 命名为 bc-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中结构左端 4 脚，约束全部自由度。 2 创建载荷： 命名为 load-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，选择集中力。 选中结构右端上 2 点，施加 fy=f2=-1000(n)。 六 网格 对部件 prat-3 进行。 1 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距 0.3~0.5m。 2 划网格： 针对部件，ok。 七 建立项目 命名为 expabq03，选择完整分析，其余不变，ok。 八 观察结果 打开结果文件 expabq03.odb，看位移图。10 abaqus 计算指导expabq04abaqus 计算指导 4：应用壳单元计算开口薄壁截面梁的横力弯曲abaque 的壳单元是在面上生成的，几何模型没有厚度，物理的厚度可以用定义壳单元的截面厚 度来实现。 用壳单元模拟槽形截面梁，梁的长度 l=1m。材质 e=210gpa，μ=0.28，ρ=7850kg/m3。f=1000n，不 计重力。计算最大 mises 应力，最大绕 z 轴转角（附加扭转） 。 文件与路径 顶部下拉菜单 file, save as expabq04。 一 部件 创建部件，命名为 prat-1。 3d，可变形模型，壳，拓展，图形大约范围 0.4(m)。 选用折线绘出图示的截面壳的中线，沿 z 方向拓展 1(l=1m)。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名为 material-1，输入 e=210gpa，ν=0.28，关闭。 2 创建截面： 名为 section-1，壳，各向同性，材料名选 material-1，厚度 0.002m，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 prat-1，将 section-1 信息注入 part-1。 三 组装 创建计算实体，以 prat-1 为原形，用 inependent 方式生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，静态 static，通用 general。 注释：无，时间：不变，非线性开关：打开非线性计算。 五 载荷 1 施加位移边界条件： 命名为 bc-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中结构后端 3 线，约束全部自由度。 2 创建载荷： 命名为 load-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，选择集中力。 选中槽钢的前端左上角点，施加 fy=f2=-1000(n)。 六 网格11 abaqus 计算指导expabq04对部件 prat-1 进行。 1 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距 0.02（m） 。 2 划网格： 针对部件，ok。 七 建立项目 命名为 expabq03，选择完整分析，其余不变，ok。 八 观察结果 打开结果文件 expabq04.odb，看位移彩图。 在上述过程中不时地将本题的 cae 模型保存为 expabq04.cae。命令流*heading ** job name: expabq04inp 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 1,0.1,0.08,0.0 6,0.0,0.08,0.0 14,0.0,-0.08,0.0 19,0.1,-0.08,0.0 ,0.08,1.0 ,0.08,1.0 ,-0.08,1.0 ,-0.08,1.0 *ngen, ,nset=part1a 1, 6, 1, , , , , , , 6,14, 1, , , , , , , 14,19, 1, , , , , , , *ngen, ,nset=part1b , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , *nfill, nset=part1 part1a, part1b, 50, 20 *element, type=s4r 1, 1, 2,22,21 *elgen, elset=part1 1, 18, 1, 1, 50,20,20,1 ** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-112 abaqus 计算指导expabq040.002, 5 *end instance *nset, nset=ad, internal, generate, instance=part-1-1 1,19,1 *nset, nset=bc, internal, instance=part-1-1 1006 *end assembly ** ** materials *material, name=material-1 *density 7850., *elastic 2.1e+11, 0.28 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1, nlgeom=yes *static 1., 1., 1e-05, 1. ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary ad, 1, 6 ** loads ** name: load-1 type: concentrated force *cload bc, 2, -1000. ** 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 step13 abaqus 计算指导expabq05abaqus 计算指导 5：应用壳单元计算轴对称问题有内压的容器或弹性元件，其工作方式分为两类。第一类内压是通过调节而保持恒定的。对于恒压 情况，内压 p 不随变形改变。第二类是密闭容器。如空气弹簧、篮球等情况，施加外载荷后内压是随变 形改变的，采用常内压 p 无法模拟这一变化。另外，在计算时所称的“内压”实际上是内部压强与环境 压强的压差，这时造成变形的有效载荷。 用轴对称壳单元模拟铍青铜充压弹簧，材质 e=35gpa，μ=0.33。弹簧顶部承受外载荷 q=0.5mpa， 内压 p=0.1mpa（加载前初始内压与环境的压差） ，不计重力。计算最大 mises 应力，最大 z 轴位移。 如下是该题按常内压求解的算例，expabq05，命令流为 expabq051.inp。本题作为密闭容器的变内 压解法见命令流 expabq052.inp，因为变形很大，两种情况的求解结果大不一样。 文件与路径 顶部下拉菜单 file, save as expabq05。 一 部件 创建部件，命名为 prat-1。 轴对称，可变形模型，线，图形大约范围 1(m)。 选用线和圆弧绘出图示的截面壳的中线。造 1 层，拷贝 5 层，修正后完成 part-1。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名为 material-1，输入 e=35gpa，ν=0.33，关闭。 2 创建截面： 名为 section-1，壳，各向同性，材料名选 material-1，厚度 0.005m，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 prat-1，将 section-1 信息注入 part-1。 三 组装 创建计算实体，以 prat-1 为原形，用 independent 方式生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，静态 static，通用 general。14 abaqus 计算指导expabq05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： 命名为 bc-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中轴上两线端点 o、c，约束自由度 x。 命名为 bc-2，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中底线 oa，约束自由度 y。 2 创建载荷： 命名为 load-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，选择压强，选中顶线，选择外侧，值=0.5e6。 命名为 load-2，在分析步 step-1 中，性质：力学，选择压强，选中各线，选择内侧，值=0.1e6。 六 网格 对部件 prat-1 进行。 1 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距 0.005m。 2 划网格： 针对部件，ok。 七 建立项目 命名为 expabq05，选择完整分析，其余不变，ok。 八 观察结果 打开结果文件 expabq05.odb，看位移彩图。 在上述过程中不时地将本题的 cae 模型保存为 expabq05.cae。命令流*heading ** job name: expabq051 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 41, 0.2, 0.0 61, 0.2, 0.04 81, 0.1, 0.04 101, 0.1, 0.08 121, 0.2, 0.08 141, 0.2, 0.12 161, 0.1, 0.12 181, 0.1, 0.1615 abaqus 计算指导expabq05201, 0.2, 0.16 221, 0.2, 0.2 241, 0.1, 0.2 261, 0.1, 0.24 281, 0.2, 0.24 301, 0.2, 0.28 321, 0.1, 0.28 341, 0.1, 0.32 361, 0.2, 0.32 381, 0.2, 0.36 421, 0.0, 0.36 *ngen, ,nset=part1 1, 41, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 41, 61, 1, ,0.20,0.02,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 61, 81, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 81,101, 1, ,0.10,0.06,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 101,121, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 121,141, 1, ,0.20,0.10,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 141,161, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 161,181, 1, ,0.10,0.14,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 181,201, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 201,221, 1, ,0.20,0.18,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 221,241, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 241,261, 1, ,0.10,0.22,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 261,281, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 281,301, 1, ,0.20,0.26,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 301,321, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 321,341, 1, ,0.10,0.30,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 341,361, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 361,381, 1, ,0.20,0.34,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 381,421, 1, , , , , , , *element, type=sax1 1, 1, 2 *elgen, elset=part1 1, 420, 1, 116 abaqus 计算指导expabq05** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-1 0.005, 5 *end instance ** *nset, nset=dux, internal, instance=part-1-1 1, 421 *nset, nset=duy, internal, instance=part-1-1 1, 41,1 *elset, elset=surfqe, internal, instance=part-1-1, generate 380,420,1 *surface, type=element, name=surfqs, internal surfqe, sneg *elset, elset=surfpe, internal, instance=part-1-1, generate 1,420,1 *surface, type=element, name=surfps, internal surfpe, spos *end assembly ** ** materials *material, name=material-1 *elastic 3.5e+10, 0.33 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1 *static 1., 1., 1e-05, 1. ** ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary dux, 1, 1 ** name: bc-2 type: displacement/rotation *boundary duy, 2, 2 ** loads ** name: load-1 type: pressure *dsload surfqs, p, 500000. ** name: load-2 type: pressure *dsload surfps, p, 100000. ** ** 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 step17 abaqus 计算指导expabq05*heading ** job name: expabq052 model name: model-1 *preprint, echo=no, model=no, history=no, contact=no ** *physical constants, absolute zero=-273.15 ** ** 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 41, 0.2, 0.0 61, 0.2, 0.04 81, 0.1, 0.04 101, 0.1, 0.08 121, 0.2, 0.08 141, 0.2, 0.12 161, 0.1, 0.12 181, 0.1, 0.16 201, 0.2, 0.16 221, 0.2, 0.2 241, 0.1, 0.2 261, 0.1, 0.24 281, 0.2, 0.24 301, 0.2, 0.28 321, 0.1, 0.28 341, 0.1, 0.32 361, 0.2, 0.32 381, 0.2, 0.36 421, 0.0, 0.36 *ngen, ,nset=part1 1, 41, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 41, 61, 1, ,0.20,0.02,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 61, 81, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 81,101, 1, ,0.10,0.06,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 101,121, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 121,141, 1, ,0.20,0.10,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 141,161, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 161,181, 1, ,0.10,0.14,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 181,201, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part118 abaqus 计算指导expabq05201,221, 1, ,0.20,0.18,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 221,241, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 241,261, 1, ,0.10,0.22,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 261,281, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 281,301, 1, ,0.20,0.26,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 301,321, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 321,341, 1, ,0.10,0.30,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 341,361, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 361,381, 1, ,0.20,0.34,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 381,421, 1, , , , , , , *element, type=sax1 1, 1, 2 *elgen, elset=part1 1, 420, 1, 1 *node ,0.18,0.00 *nset, nset=cavity, internal 1000, ** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-1 0.005, 5 ** fluid elements *element, type = fax2, elset = fluid 501,1,2 *elgen, elset = fluid 501,420,1,1 *fluid property, ref node=cavity, type=hydraulic, elset=fluid, ambient= *fluid density, pressure=, temperature=27.0 1.0432, *end instance ** *nset, nset=cavity, internal, instance=part-1-1 1000, *nset, nset=dux, internal, instance=part-1-1 1, 421 *nset, nset=duy, internal, instance=part-1-1, generate 1, 41,1 *elset, elset=surfqe, internal, instance=part-1-1, generate 380,420,1 *surface, type=element, name=surfqs, internal surfqe, sneg *end assembly **19 abaqus 计算指导expabq05** materials *material, name=material-1 *elastic 3.5e+10, 0.33 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1, nlgeom=yes *static 1., 1., 1e-05, 1. *monitor, node=cavity, dof=8 ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary dux, 1, 1 duy, 2, 2 cavity,8,8, ** ** output requests *restart, write, frequency=0 ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect ** history output: h-output-1 *node output, nset=cavity cvol,pcav *output, history, variable=preselect *end step ** ---------------------------------------------------------------** step: step-2 *step, name=step-2, nlgeom=yes *static 1., 1., 1e-05, 1. *monitor, node=cavity, dof=8 ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary, op=new dux, 1, 1 duy, 2, 2 ** loads ** name: load-1 type: pressure *dsload surfqs, p,
** output requests *restart, write, frequency=0 ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect ** history output: h-output-1 *node output, nset=cavity cvol,pcav *output, history, variable=preselect *end step20 abaqus 计算指导expabq06abaqus 计算指导 6：应用块单元计算轴对称问题用轴实体单元模拟钢质压力罐，材质 e=210gpa，μ=0.28，ρ=7850kg/m3。考虑罐体重力，不计内部 物质重力。定常内压 p=20mpa，计算、比较两模型的最大 mises 应力，最大 z 轴位移。 文件与路径 文件名为 expabq061、expabq062。 一 部件 创建部件，命名为 prat-1。 轴对称，可变形模型，面，图形大约范围 2.5(m)。 选用线和圆弧绘出图示的截面的轮廓线。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名为 material-1，输入 e=210gpa，ν=0.28，ρ=7850，关闭。 2 创建截面： 名为 section-1，固体，各向同性，材料名选 material-1，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 prat-1，将 section-1 信息注入 part-1。 三 组装 创建计算实体，以 prat-1 为原形，用 dependent 方式生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，静态 static，通用 general。 注释：无，时间：不变，非线性开关：可以关。 五 载荷 1 施加位移边界条件： 命名为 bc-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中对称轴上两线段 ac、de，约束自由度 x。 命名为 bc-2，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中底左短线 ab，约束自由度 y。 2 创建载荷： 命名为 load-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，选择压强，选中各内壁线，值=20e6。21 abaqus 计算指导expabq06六 网格 对部件 prat-1 进行。 1 网格控制： 自由，矩形、三角形都可以（要对两结构的结果作比较时，应该用相同的单元和网格密度） 。 2 单元类型： 基本轴对称应力。 3 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距自选。 2 划网格： 针对部件，ok。 七 建立项目 命名为***，选择完整分析，其余不变，ok。 八 观察结果 打开结果文件***.odb，看位移彩图。 在上述过程中不时地将本题的 cae 模型保存为***.cae。22 abaqus 计算指导expabq07abaqus 计算指导 7：应用块单元计算接触问题用 3d 实体单元或有厚度的平面应力单元都可以模拟此题，但因铰链轴的固定方式不同，计算结果 会有不同。钢质有孔板，孔中穿轴，因拉伸作用，杆的右端面向右位移 0.001m。板和轴的材质为 45 钢， e=210gpa，μ=0.28，ρ=7850kg/m3。不计重力。计算轴与板接触问题的应力分布。 文件与路径 3d 实体模型，文件名为 expabq071，有厚度的平面应力模型，文件名为 expabq072。 一 部件 3d，可变形模型，固体，图形大约范围 0.5 (m)。 或：2d，可变形模型，面，图形大约范围 0.5 (m)。 创建部件，先造板，命名为 prat-1。若用 3d 实体模型，可以将 prat-1 沿中面 ab 分为两区，在板右端载 荷不用位移载荷时约束方便。 创建部件，后造轴，命名为 prat-2。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名为 material-1，输入 e=210gpa，ν=0.28。关闭。 也可以将板的材质改为铝合金，将材料命名为 material-2，输入 e=70gpa，ν=0.33，塑性性质为：线性 硬化弹塑性 ζs1=300mpa，εp1=0，ζs2=340mpa，εp2=0.0057。关闭。 2 创建截面： 名为 section-1，固体，各向同性，材料名选 material-1，关闭。 名为 section-2，固体，各向同性，材料名选 material-2，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 prat-1，将 section-1 信息注入 part-1。若板的材质为铝合金，将 section-2 注入 part-1。 选中 prat-2，将 section-1 信息注入 part-2。 三 组装 创建计算实体，以 prat-1、prat-2 为原形，用 dependent 方式或 independent 方式生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，静态 static，通用 general。 注释：无，时间：不变，非线性开关：开。 五 接触23 abaqus 计算指导expabq071 创建相互作用属性： 命名，属性为接触，性质：不变（无摩擦有限滑动） 。 2 创建接触对： 进入组装，移走轴。 回到相互作用，创建接触对，在初始步 step-1 中，命名，面-面接触，主动面选孔内面，被动面选轴圆 柱面。 进入组装，移回轴。 六 载荷 1 施加位移边界条件： 命名为 bc-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中轴两端面，约束自由度 x、y、z。 2 创建载荷：位移载荷（计算容易收敛） 。 命名为 bc-2，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中板 prat-1 右端面，约束自由度 x=0.001m。 七 网格 对部件 prat-1、prat-2 分别进行。 1 网格控制：矩形，或三角形。 2 单元类型：标准 3d 应力。 3 撒种子：针对部件，全局种子大约间距 0.04 左右，自己设计，不能过密，否则学生版无法计算，还要 在圆孔边边上控制种子密度，轴的种子密度可以密些。 2 划网格：针对部件。 八 建立项目 命名为***，选择完整分析，其余不变，ok。 九 观察结果 打开结果文件***.odb，看位移彩图。 在上述过程中不时地将本题的 cae 模型保存为***.cae。24 abaqus 计算指导expabq08abaqus 计算指导 8：应用有厚度的平面应力单元计算接触问题用有厚度的平面应力单元模拟皮带轮与轴的接触问题。轴中间的小孔是为固定之用，两者之间用方 截面键连接，皮带轮和轴的材料都是 45 钢调质， e=210gpa，μ=0.28，ρ=7850kg/m3。不计重力。两皮 带张力 f1=2000n，f2=1000n，力的大小可以自己设计。计算轴与皮带轮接触问题的应力场。 文件与路径 文件名为 expabq08。 一 部件 创建 2d 平面部件，造轮，命名为 prat-1。 创建部件，造轴，命名为 prat-2。 创建部件，造键，命名为 prat-3。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名为 material-1，可以自选不同材料，也可以用：e=210gpa，ν=0.28，关闭。 2 创建截面： 名为 section-1，固体，各向同性，材料名选 material-1，关闭。如果需要用多种材料，每种材料要单独 设一个 section-i。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 prat-*，将 section-*信息注入 part-*。 三 组装 创建计算实体，以 prat-*为原形，用 dependent 方式生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，静态 static，通用 general。 注释：无，时间：不变，非线性开关：开。 五 接触 1 创建相互作用属性： 命名，属性为接触，性质：无（无摩擦有限滑动） 。 2 创建接触对： 进入组装，全都移开。 回到相互作用，创建轮轴接触对，在初始步 step-1 中，命名，面-面接触，主动面选轮内圆，被动面选 轴外圆。25 abaqus 计算指导expabq08创建轮键接触对，在初始步 step-1 中，命名，面-面接触，主动面选轮，被动面选键。 创建轴键接触对，在初始步 step-1 中，命名，面-面接触，主动面选轴，被动面选键。 进入组装，移回各个部件。 六 载荷 1 施加位移边界条件： 命名，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中轴内圆，约束自由度 x、y。 2 创建载荷：位移载荷或力载荷自选。 七 网格 对部件 prat-1、prat-2 分别进行。 1 网格控制： 可以自行确定，如自由，矩形。 2 单元类型： 标准平面应力。 3 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距自己设计，或边界种子大约个数自己设计。 2 划网格： 针对部件。 八 建立项目 命名为***，选择完整分析，其余不变，ok。 九 观察结果 打开结果文件***.odb，看位移彩图。 在上述过程中不时地将本题的 cae 模型保存为***.cae。26 abaqus 计算指导expabq09abaqus 计算指导 9：梁的振动模态问题工字形截面梁，用 3d 壳建模，材料：ρ=7800kg/m3，e=210gpa，ν=0.28，试应用特征值分析方法计算 梁的前 10 阶固有频率和振型。 一 部件 创建部件，三维、可变形、壳，造梁，命名。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名，材料：ρ=7800kg/m3，e=210gpa，ν=0.28，关闭。 2 创建截面： 名为，固体，各向同性，材料名选，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 part-*，将 section-*信息注入 part-*。 三 组装 创建计算实体，以 part-*为原形，用 dependent 方式生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，linear perturbation 线性摄动分析步，frequency 频率分析。 注释：无，lanczos，时间：不改，number of eigenvalues requested value 10。 minimum frequency of interest 0；maximum frequency of interest 1e6。ok。 五 接触 无。 六 载荷 1 施加位移边界条件： 命名，梁的左端下线约束自由度 x、y、z。梁的右端下线约束自由度 x、y。 2 创建载荷：无。 七 网格 对部件 prat-1、prat-2 分别进行。 1 网格控制： 自由，矩形。 2 单元类型： 标准 3d 应力。27 abaqus 计算指导expabq093 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距自己设计。 2 划网格： 针对部件。 八 建立项目 命名为***，选择完整分析，其余不变，ok。 九 观察结果 打开结果文件***.odb，看位移彩图。 在上述过程中不时地将本题的 cae 模型保存为***.cae。命令流*heading ** job name: expabq09 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, 0.05, 0.08, 0.00 5,-0.05, 0.08, 0.00 6, 0.05,-0.08, 0.00 10,-0.05,-0.08, 0.00 11, 0.00,-0.06, 0.00 16, 0.00, 0.06, 0.00 , 0.08, 2.00 , 0.08, 2.00 ,-0.08, 2.00 ,-0.08, 2.00 ,-0.06, 2.00 , 0.06, 2.00 *ngen, ,nset=part1a 1, 5, 1, , , , , , , 6, 10, 1, , , , , , , 11, 16, 1, , , , , , , *ngen, ,nset=part1b , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , *nfill, nset=part1 part1a, part1b, 50, 20 *element, type=s4r 1, 1, 2, 22, 21 5, 6, 7, 27, 2628 abaqus 计算指导expabq099, 28, 8, 11, 31 10, 31, 11, 12, 32 15, 36, 16, 3, 23 *elgen, elset=part1 1, 4, 1, 1, 50, 20, 15, 1 5, 4, 1, 1, 50, 20, 15, 1 10, 5, 1, 1, 50, 20, 15, 1 9, 50, 20, 15 15, 50, 20, 15 ** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-1 0.01, 5 *end instance ** *nset, nset=part1a, internal, instance=part-1-1, generate 6, 10, 1 *nset, nset=part1b, internal, instance=part-1-1, generate , 1 *end assembly ** ** materials *material, name=material-1 *density 7800., *elastic 2.1e+11, 0.28 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1, perturbation *frequency, eigensolver=lanczos, acoustic coupling=on, normalization=displacement, number interval=1, bias=1. 10, 0., 1e+06, , , ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary part1a, 1, 3 part1b, 1, 2 ** output requests *restart, write, frequency=0 ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect *end step29 abaqus 计算指导expabq10abaqus 计算指导 10：球的下落弹起问题用轴对称壳单元模拟打足气的球衣自由落体方式落在铝板上。铝合金板厚度 0.05mm，大小 1×1m， 四边简支。 材质 e=70gpa， μ=0.33， 因为是动力学问题， ρ=2800kg/m3 是必备的参数。 球皮的厚度为 0.02m， 其材料通常为类似于橡胶的高分子材料，用超弹性本构关系可以很好模拟。本题用 mooney-rivlin 的应 变能密度函数，c1=3.2mpa，c2=0.8mpa，d=0。材料密度 ρ=1500kg/m3，球的内压与大气压力的压差 p=0.4mpa（气不是很足，但气足的不好算） ，整个过程中都要考虑重力。计算落地反弹过程。 球是密闭容器。受到外载荷的作用后，内压随变形变化，采用常内压 p 无法模拟这一变化。 文件与路径 该题按常内压求解的算例，expabq101，命令流为 expabq101.inp。本题作为密闭容器的变内压解 法见命令流 expabq102.inp，因为变形很大，两种情况的求解结果也是大不一样。 一 部件 创建部件，用三维可变形壳造底板和球，命名。 球：3d，deformable，shell，revolution，1。轴右半圆，旋转 360°。 板：3d，deformable，shell，planer，1。-0.5,-0.5; 0.5,-0.5; 0.5, 0.5; -0.5, 0.5。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名，球的材料：density：ρ=1500kg/m3；hyperelastic，strain energy potential：mooney-rivlin； input source：coefficients；c1=3.2mpa，c2=0.8mpa，d=0。 将材料命名，底板材料：density：ρ=2800kg/m3；elasticity，elastic：e=70gpa，ν=0.33。 2 创建截面： 分别命名，壳，各向同性，厚度，选材料名，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 prat-*，将 section-*信息注入 part-*。 三 组装 创建计算实体，以 prat-*为原形，用 dependent 方式生成实体。 用旋转、平移等方法把底板放置到球的正下方。 四 分析步 创建非线性动力学分析步，命名为 step-1， dynamic， explicit，几何非线性打开，δt=0.315，0~0.315s （time period 0.315） ，注释：落体阶段。 创建非线性动力学分析步，命名为 step-2，dynamic，explicit，非线性开，δt=0.015，0.315~0.33s（time30 abaqus 计算指导expabq10period 0.015） ，注释：碰撞阶段。 五 接触 1 创建相互作用属性： 命名，属性为接触，性质：无（无摩擦有限滑动） 。 2 创建接触对： 创建轮轴接触对，在初始步 step-1 中，命名，面-面接触，主动面选球外表面，被动面选底板上表面。 六 载荷 1 施加位移边界条件： 命名，只约束底板四边自由度 ux、uy、uz。 2 创建载荷： 重力 时间历程：平滑历程，0s：0 幅度；0.1s：1 幅度；1.0s：1 幅度；命名幅度-时间历程文件为 amp -1。顶 部下拉菜单，tools，amplitude，create，amp-1，smooth step，0,0，0.1,0，1,1。 重力载荷，y 方向，-9.8，amp-1。 内压 幅度-时间历程文件可以不要。若想做， 时间历程：突变历程，0s：1 幅度；1.0s：1 幅度；命名幅度-时间历程文件为 amp -2。顶部下拉菜单， tools，amplitude，create，amp-2，smooth step，0,1，1,1。 球的内压载荷，压强，作用于球的内壁，0.4mpa，amp-2。 七 网格 对部件 prat-1、prat-2 分别进行。 1 网格控制：板，可以将中央接触区单分区。球壁，最好 sweep。 2 种子：针对部件，全局种子大约间距自己设计。非线性动力学分析，网格分粗一些，否则计算缓慢。 2 划网格。 八 建立项目 命名为***，选择完整分析，其余不变，ok。 九 观察结果 碰撞瞬间：命令流*heading ** job name: expabq101 model name: model-1 *preprint, echo=no, model=no, history=no, contact=no ** ** parts *part, name=part-1 *end part *part, name=part-2 *end part **31 abaqus 计算指导expabq10** assembly *assembly, name=assembly *instance, name=part-1-1, part=part-1 *node 1, 0.0, 0.40, 0.0 11, 0.0, 0.60, 0.0 *ngen,line=c ,nset=part1 1, 11, 1, ,0.00,0.50,0.00,0.00,0.00,1.00 *nset, nset=part1c, internal, generate 2, 10, 1 *ncopy, change number=10, old set=part1c, shift, multiple=20 0.0, 0.0, 0.0 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,1.0,0.0,18.0 *element, type=s3 1, 1, 12, 2 11, 1, 22, 12 21, 1, 32, 22 31, 1, 42, 32 41, 1, 52, 42 51, 1, 62, 52 61, 1, 72, 62 71, 1, 82, 72 81, 1, 92, 82 91, 1,102, 92 101, 1,112,102 111, 1,122,112 121, 1,132,122 131, 1,142,132 141, 1,152,142 151, 1,162,152 161, 1,172,162 171, 1,182,172 181, 1,192,182 191, 1, 2,192 10, 10, 20, 11 20, 20, 30, 11 30, 30, 40, 11 40, 40, 50, 11 50, 50, 60, 11 60, 60, 70, 11 70, 70, 80, 11 80, 80, 90, 11 90, 90,100, 11 100,100,110, 11 110,110,120, 11 120,120,130, 11 130,130,140, 11 140,140,150, 11 150,150,160, 11 160,160,170, 11 170,170,180, 11 180,180,190, 11 190,190,200, 1132 abaqus 计算指导expabq10200,200, 10, 11 *element, type=s4r 2, 12, 13, 3, 2 192, 2, 3,193,192 *elgen, elset=part1 2, 8, 1, 1, 19, 10, 10 *elgen, elset=part1 192, 8, 1, 1 *node 400,0.0,0.5,0.0 *elset, elset=part1, internal, instance=part-1-1, generate 1,200, 1 ** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-1 0.02, 5 *end instance ** *instance, name=part-2-1, part=part-2 *node 1,-0.20, 0.00, 0.20 10, 0.20, 0.00, 0.20 91,-0.20, 0.00,-0.20 100, 0.20, 0.00,-0.20 *ngen, ,nset=part2a 1, 91,10, , , , , , , *ngen, ,nset=part2b 10,100,10, , , , , , , *nfill, nset=part2 part2a, part2b, 9, 1 *element, type=s4r 1, 1, 2, 12, 11 *elgen, elset=part2 1, 9, 1, 1, 9, 10, 9 *elset, elset=part2, internal, instance=part-2-1, generate 1, 81, 1 ** section: section-2 *shell section, elset=part2, material=material-2 0.05, 5 *end instance ** *elset, elset=part1in, internal, instance=part-1-1, generate 1,200, 1 *surface, type=element, name=part1ins, internal part1in, sneg *elset, elset=part1out, internal, instance=part-1-1, generate 1,191, 10 2,192, 10 3,193, 10 *surface, type=element, name=part1outs, internal part1out, spos *elset, elset=part2out, internal, instance=part-2-1, generate 1, 81, 1 *surface, type=element, name=part2outs, internal33 abaqus 计算指导expabq10part2out, spos *nset, nset=ac, internal, instance=part-2-1, generate 1, 10, 1 1, 91, 10 10,100, 10 91,100, 1 *end assembly *amplitude, name=amp-1, definition=smooth step 0.0, 0.0, 0.1, 1.0, 1.0, 1.0 ** ** materials *material, name=material-1 *density 1500., *hyperelastic, mooney-rivlin 3.2e+06,800000., 0. *material, name=material-2 *density 2800., *elastic 7e+10, 0.33 ** interaction properties *surface interaction, name=intprop-1 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1 *dynamic, explicit , 0.32 *bulk viscosity 0.06, 1.2 ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary ac, 1, 3 ** loads ** name: load-1 type: pressure *dsload part1ins, p, 400000. ** name: load-2 type: gravity *dload, amplitude=amp-1 , grav, 9.8, 0., -1., 0. ** interactions ** interaction: int-1 *contact pair, interaction=intprop-1, mechanical constraint=kinematic, cpset=int-1 part2outs, part1outs ** output requests *restart, write, number interval=1, time marks=no ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect ** history output: h-output-1 *output, history, variable=preselect *end step ** ----------------------------------------------------------------34 abaqus 计算指导expabq10** step: step-2 *step, name=step-2 *dynamic, explicit , 0.015 *bulk viscosity 0.06, 1.2 ** output requests *restart, write, number interval=1, time marks=no ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect ** history output: h-output-1 *output, history, variable=preselect *end step *heading ** job name: expabq102 model name: model-1 *preprint, echo=no, model=no, history=no, contact=no *physical constants, absolute zero=-273.15 ** ** parts *part, name=part-1 *end part *part, name=part-2 *end part ** ** assembly *assembly, name=assembly *instance, name=part-1-1, part=part-1 *node 1, 0.0, 0.40, 0.0 11, 0.0, 0.60, 0.0 *ngen,line=c ,nset=part1 1, 11, 1, ,0.00,0.50,0.00,0.00,0.00,1.00 *nset, nset=part1c, internal, generate 2, 10, 1 *ncopy, change number=10, old set=part1c, shift, multiple=20 0.0, 0.0, 0.0 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,1.0,0.0,18.0 *element, type=s3 1, 1, 12, 2 11, 1, 22, 12 21, 1, 32, 22 31, 1, 42, 32 41, 1, 52, 42 51, 1, 62, 52 61, 1, 72, 62 71, 1, 82, 72 81, 1, 92, 82 91, 1,102, 92 101, 1,112,102 111, 1,122,112 121, 1,132,122 131, 1,142,13235 abaqus 计算指导expabq10141, 1,152,142 151, 1,162,152 161, 1,172,162 171, 1,182,172 181, 1,192,182 191, 1, 2,192 10, 10, 20, 11 20, 20, 30, 11 30, 30, 40, 11 40, 40, 50, 11 50, 50, 60, 11 60, 60, 70, 11 70, 70, 80, 11 80, 80, 90, 11 90, 90,100, 11 100,100,110, 11 110,110,120, 11 120,120,130, 11 130,130,140, 11 140,140,150, 11 150,150,160, 11 160,160,170, 11 170,170,180, 11 180,180,190, 11 190,190,200, 11 200,200, 10, 11 *element, type=s4r 2, 12, 13, 3, 2 192, 2, 3,193,192 *elgen, elset=part1 2, 8, 1, 1, 19, 10, 10 *elgen, elset=part1 192, 8, 1, 1 *node 400,0.0,0.5,0.0 *nset, nset=part1rp, internal, instance=part-1-1 400 *elset, elset=part1, internal, instance=part-1-1, generate 1,200, 1 ** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-1 0.02, 5 ** fluid elements *element, type=f3d3, elset=fluidbot , 12 , 22 , 32 , 42 , 52 , 62 , 72 , 82 , 9236 abaqus 计算指导expabq10,102 ,112 ,122 ,132 ,142 ,152 ,162 ,172 ,182 ,192 , 2 *element, type=f3d4, elset=fluidmid , 13, 12 , 3, 2 *elgen, elset=fluidmid , 1, 19, 10, 10 *elgen, elset=fluidmid , 1 *element, type=f3d3, elset=fluidtop , 10 , 20 , 30 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 ,100 ,110 ,120 ,130 ,140 ,150 ,160 ,170 ,180 ,190 ,200 *elset, elset=fluid1, internal fluidbot, fluidmid, fluidtop *fluid property, ref node=part1rp, type=pneumatic, elset=fluid1, ambient= *fluid density, pressure=, temperature=27.0 1.024, *end instance ** *instance, name=part-2-1, part=part-2 *node 1,-0.20, 0.00, 0.20 10, 0.20, 0.00, 0.20 91,-0.20, 0.00,-0.20 100, 0.20, 0.00,-0.2037 abaqus 计算指导expabq10*ngen, ,nset=part2a 1, 91,10, , , , , , , *ngen, ,nset=part2b 10,100,10, , , , , , , *nfill, nset=part2 part2a, part2b, 9, 1 *element, type=s4r 1, 1, 2, 12, 11 *elgen, elset=part2 1, 9, 1, 1, 9, 10, 9 *elset, elset=part2, internal, instance=part-2-1, generate 1, 81, 1 ** section: section-2 *shell section, elset=part2, material=material-2 0.05, 5 *end instance ** *elset, elset=part1in, internal, instance=part-1-1, generate 1,200, 1 *surface, type=element, name=part1ins, internal part1in, sneg *elset, elset=part1out, internal, instance=part-1-1, generate 1,191, 10 2,192, 10 3,193, 10 *surface, type=element, name=part1outs, internal part1out, spos *elset, elset=part2out, internal, instance=part-2-1, generate 1, 81, 1 *surface, type=element, name=part2outs, internal part2out, spos *nset, nset=ac, internal, instance=part-2-1, generate 1, 10, 1 1, 91, 10 10,100, 10 91,100, 1 *nset, nset=part1rp, internal, instance=part-1-1 400 *end assembly *amplitude, name=amp-1, definition=smooth step 0.0, 0.0, 0.1, 1.0, 1.0, 1.0 ** ** materials *material, name=material-1 *density 1500., *hyperelastic, mooney-rivlin 3.2e+06,800000., 0. *material, name=material-2 *density 2800., *elastic 7e+10, 0.3338 abaqus 计算指导expabq10** interaction properties *surface interaction, name=intprop-1 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1 *dynamic, explicit , 0.32 *bulk viscosity 0.06, 1.2 ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary ac, 1, 3 part1rp, 8, 8,
** loads ** name: load-1 type: gravity *dload, amplitude=amp-1 , grav, 9.8, 0., -1., 0. ** interactions ** interaction: int-1 *contact pair, interaction=intprop-1, mechanical constraint=kinematic, cpset=int-1 part2outs, part1outs ** output requests *restart, write, number interval=1, time marks=no ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect ** history output: h-output-1 *node output, nset=part1rp cvol,pcav *output, history, variable=preselect *end step ** ---------------------------------------------------------------** step: step-2 *step, name=step-2 *dynamic, explicit , 0.015 *bulk viscosity 0.06, 1.2 ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary, op=new ac, 1, 3 ** output requests *restart, write, number interval=1, time marks=no ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect ** history output: h-output-1 *node output, nset=part1rp cvol,pcav *output, history, variable=preselect *end step39 abaqus 计算指导expabq11abaqus 计算指导 11：结构的特征值屈曲问题文件与路径 该题预备练习的算例， expabq111 使用梁单元， expabq112 使用壳单元， expabq113 使用实体单元， 正题的算例为 expabq14。 本题的解法为：step 选用线性摄动分析步 linear perturbation，计算 buckle 屈曲问题。在求解时给 结构施加一个“单位力”f0，设解出的特征值为 αi，i=1,2,…,n，结构的个阶临界力为 fcr i= f0αi。因为是 特征值求解，只能做线性分析。在这里频率指的是特征值值域范围，可以选 0~1e8hz，视单位力的大小 而定。 求解过程的注释：无。求解过程的算法一般采用 lanczos 方法。特征值计算中的时间仅代表求解进 程， 无实际意义， 一般按照默认设定， 不改。 所提取的特征值阶数为 number of eigenvalues requested value： 输入 10 就是提取前 10 阶。特征值值域范围下限 minimum frequency of interest：输入 0 就是分析范围的 下限是 0；上限 maximum frequency of interest：输入 1000 就是分析范围的上限是 1000 f0。 因为变形很大，两种情况的求解结果也是大不一样。 预备练习：薄壁梁当载荷过大时，也会因为局部失稳屈曲造成丧失承载能力。求解结构的临界力有多种方法， 这里先学习特征值分析方法。梁的临界力是你的载荷乘以特征值 eigenvalue。作为预备练习，可以先求 解压杆稳定问题：压杆的横截面 b=0.4m，h=0.1m，l=40h=4m，两端铰支，承受压力 f0=1n。材料： ρ=7850kg/m3， e=210gpa， ν=0.28。 0=1000n， f 分析范围 0~1000000。 三种方法解出特征值分别为 α1=4314， 4318，和 3254，壳模型所得的压杆的第一阶临界力为 fcr1= f0α1=1kn×kn，问题的理论解也 正是该值。梁模型得 fcr1=4314kn，稍小；实体模型得 fcr1=3254kn，小许多。正题： 建造工字形截面悬臂梁的壳模型，应用特征值分析方法，计算梁的前 10 阶临界力，并观看前 10 阶 失稳模态。 一 部件 创建部件，用三维可变形壳造梁。 二 性质 1 创建材料：将材料命名，e=210gpa，ν=0.28，ρ=7850kg/m3。40 abaqus 计算指导expabq112 创建截面：命名，壳，各向同性，选材料名，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上：选中 prat-*，将 section-*信息注入 part-*。 三 组装 创建计算实体，以 prat-*为原形，用 independent 方式生成实体。 四 分析步 创建线性摄动分析步 linear perturbation， 命名为 step-1， 屈曲 buckle， 线性。 10 阶， 前 频率 0~1000000hz。 注释：无，lanczos，时间：不改，number of eigenvalues requested value 10。 minimum frequency of interest 0；maximum frequency of interest 1000000。ok。 五 接触 无。 六 载荷 1 施加位移边界条件：命名，只约束梁的一端，自由度 x、y、z。 2 创建载荷：集中力载荷，在腹板上，y 方向，-500，2 个，要对称。 七 网格 1 网格控制：自选。 2 单元类型：默认。 3 撒种子：全局种子大约间距自己设计，大概 0.025。 2 划网格： 八 建立项目 九 观察结果命令流*heading ** job name: expabq113 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, 0.20,-0.05, 0.00 5,-0.20,-0.05, 0.00 201, 0.20,-0.05, 4.00 205,-0.20,-0.05, 4.00 , 0.00, 0.00 , 0.00, 0.00 , 0.00, 4.00 , 0.00, 4.00 , 0.05, 0.00 , 0.05, 0.00 , 0.05, 4.0041 abaqus 计算指导expabq11, 0.05, 4.00 *ngen, ,nset=part11 1, 5, 1, , , , , , , , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , *ngen, ,nset=part12 201, 205, 1, , , , , , , , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , *nfill, nset=part1 part11, part12, 40, 5 *element, type=c3d8r 1, 1, 2, 7, 6,07,1006 *elgen, elset=part1 1, 4, 1, 1, 40, 5, 4, 2, ** section: section-1 *solid section, elset=part1, material=material-1 1., *end instance ** *nset, nset=part1a, internal, instance=part-1-1, generate , 1 *nset, nset=part1b, internal, instance=part-1-1, generate , 1 *nset, nset=part1c, internal,instance=part-1-1
*end assembly ** ** materials *material, name=material-1 *density 7850., *elastic 2.1e+11, 0.28 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1, perturbation *buckle, eigensolver=lanczos 10, 0., 1e+06, ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary part1a, 1, 3 part1c, 1, 2 ** loads ** name: load-1 type: concentrated force *cload part1c, 3, -500. ** output requests *restart, write, frequency=0 ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect *end step42 abaqus 计算指导expabq11*heading ** job name: expabq114 model name: model-1 *preprint, echo=no, model=no, history=no, contact=no ** ** parts *part, name=part-1 *end part ** ** assembly 生成工字钢 *assembly, name=assembly *instance, name=part-1-1, part=part-1 *node 1, 0.05, 0.08, 0.00 5,-0.05, 0.08, 0.00 6, 0.05,-0.08, 0.00 10,-0.05,-0.08, 0.00 11, 0.00,-0.06, 0.00 17, 0.00, 0.06, 0.00 , 0.08, 2.00 , 0.08, 2.00 ,-0.08, 2.00 ,-0.08, 2.00 ,-0.06, 2.00 , 0.06, 2.00 *ngen, ,nset=part1a 1, 5, 1, , , , , , , 6, 10, 1, , , , , , , 11, 17, 1, , , , , , , *ngen, ,nset=part1b , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , *nfill, nset=part1 part1a, part1b, 50, 20 *element, type=s4r 1, 1, 2, 22, 21 5, 6, 7, 27, 26 9, 28, 8, 11, 31 10, 31, 11, 12, 32 16, 37, 17, 3, 23 *elgen, elset=part1 1, 4, 1, 1, 50, 20, 16, 1 5, 4, 1, 1, 50, 20, 16, 1 10, 6, 1, 1, 50, 20, 16, 1 9, 50, 20, 16 16, 50, 20, 16 ** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-1 0.002, 5 *end instance43 abaqus 计算指导expabq11*nset, nset=part1a, internal, instance=part-1-1, generate 1, 17, 1 *nset, nset=part1f, internal, instance=part-1-1
*end assembly ** ** materials *material, name=material-1 *density 7850., *elastic 2.1e+11, 0.28 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1, perturbation *buckle, eigensolver=lanczos 10, 0., 1e+06, ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary part1a, 1, 6 ** loads ** name: load-1 type: concentrated force *cload part1f, 2, -500. ** output requests *restart, write, frequency=0 ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect *end step44 abaqus 计算指导expabq12abaqus 计算指导 12：楼房结构模型的固有频率振型分析我们实验室现有 4 套如图的多层框架结构模型，可以按不同要求组装为 3~5 层。在实验前需要应用 有限元法分析其应力、振动响应，现要求分析三层模型的前 10 阶固有频率和振型的模态。 一 部件、组装 创建部件，用三维可变形壳造第一层的立柱。part, 3d, deformable, shell, planer, 0.8.宽 0.02 高 0.2. 创建计算实体，以 prat-*为原形，用 dependent 方式生成实体。assembly, instance, create, ok. 实体转动，移动到左后位置。拷贝 4 柱，间距 0.18，0.3。 创建部件，用三维可变形壳造第一层的楼板。part, 3d, deformable, shell, planer, 0.8. 宽 0.3 高 0.2. 创建计算实体，以 prat-*为原形，用 dependent 方式生成实体。assembly, instance, create, ok. 实体转动，移动到第一层的楼板位置。 连柱带楼板拷贝成 3 层，间距 0.2。 融合。 删除其余实体、零件。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名，e=210gpa，ν=0.28。 将材料命名，柱的材料：ρ=7800kg/m3，e=210gpa，ν=0.28。 将材料命名，楼板材料：ρ=2800kg/m3，e=70gpa，ν=0.33。 2 创建截面： 命名，壳，各向同性，选选立柱材料名，关闭。 命名，壳，各向同性，选楼板的材料名，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 8 个立柱，将选立柱截面信息注入各个立柱。45 abaqus 计算指导expabq12选中 2 个楼板，将选楼板截面信息注入各个楼板。 四 分析步 创建线性摄动分析步，命名为 step-1，频率分析，线性。前 10 阶，频率 0~10000hz。 五 接触 无。 六 载荷 1 施加位移边界条件： 命名，约束 4 立柱的底端 4 线全部自由度。 2 创建载荷： 不要。 七 网格 1 网格控制：自选。 2 单元类型：自选。或默认。 3 撒种子：全局种子大约间距自己设计。 2 划网格： 八 建立项目 九 观察结果46 abaqus 计算指导expabq13abaqus 计算指导 13：梁的塑性临界力问题槽形截面悬臂梁，用 3d 壳建模，材料：ρ=7800kg/m3，弹性性质 e=210gpa，ν=0.28，线性硬化弹 塑性性质 ζs1=235mpa，εp1=0，ζs2=400mpa，εp2=0.007833。壳的厚度 δ=0.001m。试应用静态非线性分析 方法计算梁的塑性临界力。 本题的非线性屈曲分析解法为：step 选用静态通用分析步，非线性分析。在求解时给结构施加的载 荷为超出临界状态的“超临界”fscr，计算一直持续到结构的屈曲后状态，依靠位移的非线性曲线来确 定当载荷达到临界力 fcr。 即假设在载荷-位移曲线明显变弯的弯曲点处， 求解已经完成计划进程的 α 倍， α&1，α 称为进程因子，临界力 fcr = fscr α。 文件与路径 该题的特征值分析算例，expabq131，弹性非线性屈曲分析 expabq132，弹塑性非线性屈曲分析 expabq133。 一 部件 创建部件，三维、可变形、壳，造梁，命名。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名， 材料： 密度， ρ=7800kg/m3； 弹性， e=210gpa， ν=0.28； 塑性， s1=235mpa， p1=0， s2=400mpa， ζ ε ζ εp2=0.007833；关闭。 2 创建截面： 名字，壳，各向同性，选上材料名，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 part-*，将 section-*信息注入 part-*。 三 组装 创建计算实体，以 part-*为原形，用 independent 方式生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，static general 静态，通用，几何非线性开。 五 接触 无。 六 载荷 1 施加位移边界条件： 命名，梁的后端 3 条槽形线约束自由度 ux、uy、uz、θx、θy、θz。 2 创建载荷：梁的前端两角加集中力载荷，y 方向，-120n。 七 网格 对部件进行。47 abaqus 计算指导expabq131 种子：针对部件，全局种子大约间距自己设计。 2 网格：针对部件。 八 建立项目 求解，完不成，但终止前载荷-位移曲线的弯曲点就是失稳时刻，塑性临界力是你设的载荷乘以终止时 的进程因子。 九 观察结果 1 计算塑性临界力 例如 fscr =2× 120n=240n，载荷-位移曲线明显变弯的弯曲点处求解已经完成计划进程的 0.8，进程 因子为 α=0.8，临界力 fcr = fscr α=240n× 0.8=192n。2 比较 上述结果是非线性分析的塑性临界力， 试与特征值方法的结果和非线性分析的弹性临界力结果进行 比较。 特征值方法的结果 fcr = 189n。 非线性分析的弹性临界力结果 fcr =240n× 0.8=192n。说明在结构发生屈曲时还没有进入塑性。命令流*heading ** job name: expabq133 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, 0.08, -0.05, 0.0 6, 0.08, 0.00, 0.0 14, -0.08, -0.00, 0.048 abaqus 计算指导expabq1319, -0.08, -0.05, 0.0 , -0.05, 1.0 , 0.00, 1.0 1014, -0.08, -0.00, 1.0 1019, -0.08, -0.05, 1.0 *ngen, ,nset=part1a 1, 6, 1, , , , , , , 6,14, 1, , , , , , , 14,19, 1, , , , , , , *ngen, ,nset=part1b , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , *nfill, nset=part1 part1a, part1b, 50, 20 *element, type=s4r 1, 1, 2,22,21 *elgen, elset=part1 1, 18, 1, 1, 50,20,20,1 ** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-1 0.001, 5 *end instance *nset, nset=part1a, internal, instance=part-1-1, generate 1, 19, 1 *nset, nset=part1f, internal, instance=part-1-1
*end assembly ** ** materials *material, name=material-1 *density 7850., *elastic 2.1e+11, 0.28 *plastic 2.35e+08, 0. 4e+08, 0.007833 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1, nlgeom=yes, inc=1000 *static 0.025, 1., 1e-07, 0.025 ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary part1a, 1, 6 ** loads ** name: load-1 type: concentrated force *cload part1f, 2, -120.00 ** output requests *restart, write, frequency=049 abaqus 计算指导expabq13** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect ** history output: h-output-1 *output, history, variable=preselect *end step50 &&&&
06:41:23 06:33:06 06:24:07 06:10:22 05:53:19 05:35:23 05:04:40 04:45:57 01:56:12 14:28:16}
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&&&&abaqus 计算指导expabq00abaqus 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1 abaqus 计算指导expabq00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 ** ** assembly2 abaqus 计算指导expabq00*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 step3 abaqus 计算指导expabq01abaqus 计算指导 1：应用梁单元计算平面结构门式框架，方管构件，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=1000n，不计重力。计算最大弯矩，b 点水平位移。理论解：i1=8.617×10-7m4，i2=2.887 ×10-6m4。u xb
0.015396 m m max
2500n . m 48ei 2 8文件与路径 顶部下拉菜单 file, save as expabq01。 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 20(程序默认长度单位为 m)。 2 绘模型图：选用折线，从 a(0,0)→b(0,4) →c(8,4) →d(8,0)绘出框架的轴线。 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 box 型截面，按图输入数据，a=0.1，b=0.05，thickness：uniform，thickness：0.01， 关闭。 2 定义各段梁的方向：module，property，assign beam orientation， 选中左、右立柱，输入主轴 1 方向单位矢量(1,0,0)，选中横梁，输入主轴 1 方向单位矢量(0,1,0)，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， 选中左右立柱和横梁，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，4 abaqus 计算指导expabq01create 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。选中立柱两脚，约束全部自由度。 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。选中立柱两顶点，施加 fx=cf1=1000 （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 expabq01.odb，看位移彩图，学习修改图形参数。 2 看数据： 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，ubx=0.0157383。 3 保存你的模型：将本题的 cae 模型保存为 expabq01.cae。命令流*heading ** job name: expabq01inp 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, 0.0, 4.0,0.0 61, 8.0, 4.0,0.0 81, 8.0, 0.0,0.0 *ngen, ,nset=part1 1, 21, 1, , , , , , , 21, 61, 1, , , , , , ,5 abaqus 计算指导expabq0161, 81, 1, , , , , , , *element, type=b31 1, 1, 2 *elgen, elset=part1 1, 80, 1, 1 *elset, elset=part11, internal, generate 1, 20, 1 61, 80, 1 *elset, elset=part12, internal, generate 21, 60, 1 ** region: (section-1:v), (beam orientation:2) ** section: section-1 profile: profile-1 *beam general section, elset=part11, poisson = 0.28, section=box 0.1, 0.05, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01 1.,0.,0. 2.1e+11, 8.203e+10 ** region: (section-1:h), (beam orientation:1) *elset, elset=_i2, internal, generate 21, 60, 1 ** section: section-1 profile: profile-1 *beam general section, elset=part12, poisson = 0.28, section=box 0.1, 0.05, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01 0.,1.,0. 2.1e+11, 8.203e+10 *end instance *nset, nset=ad, internal, instance=part-1-1 1, 81 *nset, nset=bc, internal, instance=part-1-1 21, 61 *end assembly ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1 *static 1., 1., 1e-05, 1. ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary ad, 1, 6 ** loads ** name: load-1 type: concentrated force *cload bc, 1, 1000. ** 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 step6 abaqus 计算指导expabq02abaqus 计算指导 2：应用梁单元计算平面结构一榀轻钢结构库房框架，结构钢方管构件，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=1000n，此题要计入重力。计算水平梁中点下降位移。 文件与路径 顶部下拉菜单 file, save as expabq02。 一 部件 创建部件，命名为 prat-1。 3d，可变形模型，线，图形大约范围 20(m)。 选用折线绘出整个图示屋架。 退出 done。 二 性质 1 创建截面几何形状：module，property，create profile， 将截面(1)命名为 profile-1，选 box 型截面，按图输入数据，关闭。直至完成截面(3)。 2 定义各段梁的方向： 选中所有立杆，输入截面主惯性轴 1 方向单位矢量(1,0,0)，选中横梁和斜杆，输入截面主轴 1 方向单位 矢量(0,1,0)，关闭。还有好办法，请大家自己捉摸。 3 定义截面力学性质： 将截面(1) profile-1 命名为 section-1，梁，梁，截面几何形状选 profile-1，输入 e=210gpa，g=82.03gpa， ν=0.28，ρ=7850，关闭。直至完成截面(3) section-3。 4 将截面的几何、力学性质附加到部件上： 选中左右立柱和横梁，将各 section-1~3 信息注入 part-1 的各个杆件上，要对号入座。 5 保存模型： 将本题的 cae 模型保存为 expabq02.cae。 三 组装 创建计算实体，以 prat-1 为原形，用 independent 方式或 dependent 生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，静态 static，通用 general。7 abaqus 计算指导expabq02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： 命名为 bc-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中立柱两脚，约束全部自由度。 2 创建载荷： 命名为 load-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，选择集中力。 选中顶点，施加 fy=f2=-1000(n)。 六 网格 对部件 prat-1 进行。 1 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距 0.8。 2 划网格： 针对部件，ok。 3 保存你的模型： 将本题的 cae 模型保存为 expabq02.cae。 七 建立项目 命名为 expabq02，选择完整分析，其余不变，ok。 八 观察结果 1 看图： 打开结果文件 expabq02.odb，看位移图。 2 看数据： 显示某节点结果数据，例如水平梁中点垂直位移。 3 保存你的模型： 将本题的 cae 模型保存为 expabq02.cae。8 abaqus 计算指导expabq03abaqus 计算指导 3：应用梁单元计算空间结构钢结构框架，圆管构件，材质 e=210gpa，μ=0.28，ρ=7850kg/m3。f=1000n，此题要计入重力。计 算最大下降位移。 文件与路径 顶部下拉菜单 file, save as expabq03。 一 部件 创建部件，命名为 prat-1。 3d，可变形模型，线，图形大约范围 20(m)。 选用折线绘出图示的后面一片刚架。 创建部件，命名为 prat-2。 3d，可变形模型，线，图形大约范围 20(m)。 选用直线绘出长度为 2m 一线。 退出 done。 二 组装 创建计算实体，以 prat-1 为原形，用 dependent 方式生成实体。向 z 轴间距 2m 拷贝出位于前面的另一 片刚架。 创建计算实体，以 prat-2 为原形，用 dependent 方式生成实体。转动至 z 轴方向，移动至适当位置；拷 贝另 8 个，全移动至适当位置。 融合全体，命名为 prat-3。 删除无用实体、部件。 三 性质 1 创建截面几何形状： 将截面(1)命名为 profile-1，选 pipe 型截面，按图输入数据，关闭。 2 定义各梁方向： 选中所有 z 方向杆，输入截面主惯性轴 1 方向单位矢量(1,0,0)，选其余全部杆，输入截面主轴 1 方向单 位矢量(0,0,1)，关闭。 3 定义截面力学性质： 将截面 profile-1 命名为 section-1，梁，梁，截面几何形状选 profile-1，输入 e=210gpa，g=82.03gpa，9 abaqus 计算指导expabq03ν=0.28，ρ=7850，关闭。 4 将截面的几何、力学性质附加到部件上： 选中所有梁，将 section-1 信息注入 part-3 的所有杆件上。 四 分析步 创建分析步，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： 命名为 bc-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中结构左端 4 脚，约束全部自由度。 2 创建载荷： 命名为 load-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，选择集中力。 选中结构右端上 2 点，施加 fy=f2=-1000(n)。 六 网格 对部件 prat-3 进行。 1 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距 0.3~0.5m。 2 划网格： 针对部件，ok。 七 建立项目 命名为 expabq03，选择完整分析，其余不变，ok。 八 观察结果 打开结果文件 expabq03.odb，看位移图。10 abaqus 计算指导expabq04abaqus 计算指导 4：应用壳单元计算开口薄壁截面梁的横力弯曲abaque 的壳单元是在面上生成的，几何模型没有厚度，物理的厚度可以用定义壳单元的截面厚 度来实现。 用壳单元模拟槽形截面梁，梁的长度 l=1m。材质 e=210gpa，μ=0.28，ρ=7850kg/m3。f=1000n，不 计重力。计算最大 mises 应力，最大绕 z 轴转角（附加扭转） 。 文件与路径 顶部下拉菜单 file, save as expabq04。 一 部件 创建部件，命名为 prat-1。 3d，可变形模型，壳，拓展，图形大约范围 0.4(m)。 选用折线绘出图示的截面壳的中线，沿 z 方向拓展 1(l=1m)。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名为 material-1，输入 e=210gpa，ν=0.28，关闭。 2 创建截面： 名为 section-1，壳，各向同性，材料名选 material-1，厚度 0.002m，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 prat-1，将 section-1 信息注入 part-1。 三 组装 创建计算实体，以 prat-1 为原形，用 inependent 方式生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，静态 static，通用 general。 注释：无，时间：不变，非线性开关：打开非线性计算。 五 载荷 1 施加位移边界条件： 命名为 bc-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中结构后端 3 线，约束全部自由度。 2 创建载荷： 命名为 load-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，选择集中力。 选中槽钢的前端左上角点，施加 fy=f2=-1000(n)。 六 网格11 abaqus 计算指导expabq04对部件 prat-1 进行。 1 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距 0.02（m） 。 2 划网格： 针对部件，ok。 七 建立项目 命名为 expabq03，选择完整分析，其余不变，ok。 八 观察结果 打开结果文件 expabq04.odb，看位移彩图。 在上述过程中不时地将本题的 cae 模型保存为 expabq04.cae。命令流*heading ** job name: expabq04inp 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 1,0.1,0.08,0.0 6,0.0,0.08,0.0 14,0.0,-0.08,0.0 19,0.1,-0.08,0.0 ,0.08,1.0 ,0.08,1.0 ,-0.08,1.0 ,-0.08,1.0 *ngen, ,nset=part1a 1, 6, 1, , , , , , , 6,14, 1, , , , , , , 14,19, 1, , , , , , , *ngen, ,nset=part1b , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , *nfill, nset=part1 part1a, part1b, 50, 20 *element, type=s4r 1, 1, 2,22,21 *elgen, elset=part1 1, 18, 1, 1, 50,20,20,1 ** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-112 abaqus 计算指导expabq040.002, 5 *end instance *nset, nset=ad, internal, generate, instance=part-1-1 1,19,1 *nset, nset=bc, internal, instance=part-1-1 1006 *end assembly ** ** materials *material, name=material-1 *density 7850., *elastic 2.1e+11, 0.28 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1, nlgeom=yes *static 1., 1., 1e-05, 1. ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary ad, 1, 6 ** loads ** name: load-1 type: concentrated force *cload bc, 2, -1000. ** 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 step13 abaqus 计算指导expabq05abaqus 计算指导 5：应用壳单元计算轴对称问题有内压的容器或弹性元件，其工作方式分为两类。第一类内压是通过调节而保持恒定的。对于恒压 情况，内压 p 不随变形改变。第二类是密闭容器。如空气弹簧、篮球等情况，施加外载荷后内压是随变 形改变的，采用常内压 p 无法模拟这一变化。另外，在计算时所称的“内压”实际上是内部压强与环境 压强的压差，这时造成变形的有效载荷。 用轴对称壳单元模拟铍青铜充压弹簧，材质 e=35gpa，μ=0.33。弹簧顶部承受外载荷 q=0.5mpa， 内压 p=0.1mpa（加载前初始内压与环境的压差） ，不计重力。计算最大 mises 应力，最大 z 轴位移。 如下是该题按常内压求解的算例，expabq05，命令流为 expabq051.inp。本题作为密闭容器的变内 压解法见命令流 expabq052.inp，因为变形很大，两种情况的求解结果大不一样。 文件与路径 顶部下拉菜单 file, save as expabq05。 一 部件 创建部件，命名为 prat-1。 轴对称，可变形模型，线，图形大约范围 1(m)。 选用线和圆弧绘出图示的截面壳的中线。造 1 层，拷贝 5 层，修正后完成 part-1。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名为 material-1，输入 e=35gpa，ν=0.33，关闭。 2 创建截面： 名为 section-1，壳，各向同性，材料名选 material-1，厚度 0.005m，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 prat-1，将 section-1 信息注入 part-1。 三 组装 创建计算实体，以 prat-1 为原形，用 independent 方式生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，静态 static，通用 general。14 abaqus 计算指导expabq05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： 命名为 bc-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中轴上两线端点 o、c，约束自由度 x。 命名为 bc-2，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中底线 oa，约束自由度 y。 2 创建载荷： 命名为 load-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，选择压强，选中顶线，选择外侧，值=0.5e6。 命名为 load-2，在分析步 step-1 中，性质：力学，选择压强，选中各线，选择内侧，值=0.1e6。 六 网格 对部件 prat-1 进行。 1 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距 0.005m。 2 划网格： 针对部件，ok。 七 建立项目 命名为 expabq05，选择完整分析，其余不变，ok。 八 观察结果 打开结果文件 expabq05.odb，看位移彩图。 在上述过程中不时地将本题的 cae 模型保存为 expabq05.cae。命令流*heading ** job name: expabq051 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 41, 0.2, 0.0 61, 0.2, 0.04 81, 0.1, 0.04 101, 0.1, 0.08 121, 0.2, 0.08 141, 0.2, 0.12 161, 0.1, 0.12 181, 0.1, 0.1615 abaqus 计算指导expabq05201, 0.2, 0.16 221, 0.2, 0.2 241, 0.1, 0.2 261, 0.1, 0.24 281, 0.2, 0.24 301, 0.2, 0.28 321, 0.1, 0.28 341, 0.1, 0.32 361, 0.2, 0.32 381, 0.2, 0.36 421, 0.0, 0.36 *ngen, ,nset=part1 1, 41, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 41, 61, 1, ,0.20,0.02,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 61, 81, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 81,101, 1, ,0.10,0.06,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 101,121, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 121,141, 1, ,0.20,0.10,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 141,161, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 161,181, 1, ,0.10,0.14,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 181,201, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 201,221, 1, ,0.20,0.18,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 221,241, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 241,261, 1, ,0.10,0.22,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 261,281, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 281,301, 1, ,0.20,0.26,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 301,321, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 321,341, 1, ,0.10,0.30,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 341,361, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 361,381, 1, ,0.20,0.34,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 381,421, 1, , , , , , , *element, type=sax1 1, 1, 2 *elgen, elset=part1 1, 420, 1, 116 abaqus 计算指导expabq05** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-1 0.005, 5 *end instance ** *nset, nset=dux, internal, instance=part-1-1 1, 421 *nset, nset=duy, internal, instance=part-1-1 1, 41,1 *elset, elset=surfqe, internal, instance=part-1-1, generate 380,420,1 *surface, type=element, name=surfqs, internal surfqe, sneg *elset, elset=surfpe, internal, instance=part-1-1, generate 1,420,1 *surface, type=element, name=surfps, internal surfpe, spos *end assembly ** ** materials *material, name=material-1 *elastic 3.5e+10, 0.33 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1 *static 1., 1., 1e-05, 1. ** ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary dux, 1, 1 ** name: bc-2 type: displacement/rotation *boundary duy, 2, 2 ** loads ** name: load-1 type: pressure *dsload surfqs, p, 500000. ** name: load-2 type: pressure *dsload surfps, p, 100000. ** ** 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 step17 abaqus 计算指导expabq05*heading ** job name: expabq052 model name: model-1 *preprint, echo=no, model=no, history=no, contact=no ** *physical constants, absolute zero=-273.15 ** ** 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 41, 0.2, 0.0 61, 0.2, 0.04 81, 0.1, 0.04 101, 0.1, 0.08 121, 0.2, 0.08 141, 0.2, 0.12 161, 0.1, 0.12 181, 0.1, 0.16 201, 0.2, 0.16 221, 0.2, 0.2 241, 0.1, 0.2 261, 0.1, 0.24 281, 0.2, 0.24 301, 0.2, 0.28 321, 0.1, 0.28 341, 0.1, 0.32 361, 0.2, 0.32 381, 0.2, 0.36 421, 0.0, 0.36 *ngen, ,nset=part1 1, 41, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 41, 61, 1, ,0.20,0.02,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 61, 81, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 81,101, 1, ,0.10,0.06,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 101,121, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 121,141, 1, ,0.20,0.10,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 141,161, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 161,181, 1, ,0.10,0.14,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 181,201, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part118 abaqus 计算指导expabq05201,221, 1, ,0.20,0.18,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 221,241, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 241,261, 1, ,0.10,0.22,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 261,281, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 281,301, 1, ,0.20,0.26,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 301,321, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 321,341, 1, ,0.10,0.30,0.00,0.00,0.00,-1.00 *ngen, ,nset=part1 341,361, 1, , , , , , , *ngen,line=c ,nset=part1 361,381, 1, ,0.20,0.34,0.00,0.00,0.00,1.00 *ngen, ,nset=part1 381,421, 1, , , , , , , *element, type=sax1 1, 1, 2 *elgen, elset=part1 1, 420, 1, 1 *node ,0.18,0.00 *nset, nset=cavity, internal 1000, ** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-1 0.005, 5 ** fluid elements *element, type = fax2, elset = fluid 501,1,2 *elgen, elset = fluid 501,420,1,1 *fluid property, ref node=cavity, type=hydraulic, elset=fluid, ambient= *fluid density, pressure=, temperature=27.0 1.0432, *end instance ** *nset, nset=cavity, internal, instance=part-1-1 1000, *nset, nset=dux, internal, instance=part-1-1 1, 421 *nset, nset=duy, internal, instance=part-1-1, generate 1, 41,1 *elset, elset=surfqe, internal, instance=part-1-1, generate 380,420,1 *surface, type=element, name=surfqs, internal surfqe, sneg *end assembly **19 abaqus 计算指导expabq05** materials *material, name=material-1 *elastic 3.5e+10, 0.33 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1, nlgeom=yes *static 1., 1., 1e-05, 1. *monitor, node=cavity, dof=8 ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary dux, 1, 1 duy, 2, 2 cavity,8,8, ** ** output requests *restart, write, frequency=0 ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect ** history output: h-output-1 *node output, nset=cavity cvol,pcav *output, history, variable=preselect *end step ** ---------------------------------------------------------------** step: step-2 *step, name=step-2, nlgeom=yes *static 1., 1., 1e-05, 1. *monitor, node=cavity, dof=8 ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary, op=new dux, 1, 1 duy, 2, 2 ** loads ** name: load-1 type: pressure *dsload surfqs, p,
** output requests *restart, write, frequency=0 ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect ** history output: h-output-1 *node output, nset=cavity cvol,pcav *output, history, variable=preselect *end step20 abaqus 计算指导expabq06abaqus 计算指导 6：应用块单元计算轴对称问题用轴实体单元模拟钢质压力罐，材质 e=210gpa，μ=0.28，ρ=7850kg/m3。考虑罐体重力，不计内部 物质重力。定常内压 p=20mpa，计算、比较两模型的最大 mises 应力，最大 z 轴位移。 文件与路径 文件名为 expabq061、expabq062。 一 部件 创建部件，命名为 prat-1。 轴对称，可变形模型，面，图形大约范围 2.5(m)。 选用线和圆弧绘出图示的截面的轮廓线。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名为 material-1，输入 e=210gpa，ν=0.28，ρ=7850，关闭。 2 创建截面： 名为 section-1，固体，各向同性，材料名选 material-1，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 prat-1，将 section-1 信息注入 part-1。 三 组装 创建计算实体，以 prat-1 为原形，用 dependent 方式生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，静态 static，通用 general。 注释：无，时间：不变，非线性开关：可以关。 五 载荷 1 施加位移边界条件： 命名为 bc-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中对称轴上两线段 ac、de，约束自由度 x。 命名为 bc-2，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中底左短线 ab，约束自由度 y。 2 创建载荷： 命名为 load-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，选择压强，选中各内壁线，值=20e6。21 abaqus 计算指导expabq06六 网格 对部件 prat-1 进行。 1 网格控制： 自由，矩形、三角形都可以（要对两结构的结果作比较时，应该用相同的单元和网格密度） 。 2 单元类型： 基本轴对称应力。 3 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距自选。 2 划网格： 针对部件，ok。 七 建立项目 命名为***，选择完整分析，其余不变，ok。 八 观察结果 打开结果文件***.odb，看位移彩图。 在上述过程中不时地将本题的 cae 模型保存为***.cae。22 abaqus 计算指导expabq07abaqus 计算指导 7：应用块单元计算接触问题用 3d 实体单元或有厚度的平面应力单元都可以模拟此题，但因铰链轴的固定方式不同，计算结果 会有不同。钢质有孔板，孔中穿轴，因拉伸作用，杆的右端面向右位移 0.001m。板和轴的材质为 45 钢， e=210gpa，μ=0.28，ρ=7850kg/m3。不计重力。计算轴与板接触问题的应力分布。 文件与路径 3d 实体模型，文件名为 expabq071，有厚度的平面应力模型，文件名为 expabq072。 一 部件 3d，可变形模型，固体，图形大约范围 0.5 (m)。 或：2d，可变形模型，面，图形大约范围 0.5 (m)。 创建部件，先造板，命名为 prat-1。若用 3d 实体模型，可以将 prat-1 沿中面 ab 分为两区，在板右端载 荷不用位移载荷时约束方便。 创建部件，后造轴，命名为 prat-2。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名为 material-1，输入 e=210gpa，ν=0.28。关闭。 也可以将板的材质改为铝合金，将材料命名为 material-2，输入 e=70gpa，ν=0.33，塑性性质为：线性 硬化弹塑性 ζs1=300mpa，εp1=0，ζs2=340mpa，εp2=0.0057。关闭。 2 创建截面： 名为 section-1，固体，各向同性，材料名选 material-1，关闭。 名为 section-2，固体，各向同性，材料名选 material-2，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 prat-1，将 section-1 信息注入 part-1。若板的材质为铝合金，将 section-2 注入 part-1。 选中 prat-2，将 section-1 信息注入 part-2。 三 组装 创建计算实体，以 prat-1、prat-2 为原形，用 dependent 方式或 independent 方式生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，静态 static，通用 general。 注释：无，时间：不变，非线性开关：开。 五 接触23 abaqus 计算指导expabq071 创建相互作用属性： 命名，属性为接触，性质：不变（无摩擦有限滑动） 。 2 创建接触对： 进入组装，移走轴。 回到相互作用，创建接触对，在初始步 step-1 中，命名，面-面接触，主动面选孔内面，被动面选轴圆 柱面。 进入组装，移回轴。 六 载荷 1 施加位移边界条件： 命名为 bc-1，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中轴两端面，约束自由度 x、y、z。 2 创建载荷：位移载荷（计算容易收敛） 。 命名为 bc-2，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中板 prat-1 右端面，约束自由度 x=0.001m。 七 网格 对部件 prat-1、prat-2 分别进行。 1 网格控制：矩形，或三角形。 2 单元类型：标准 3d 应力。 3 撒种子：针对部件，全局种子大约间距 0.04 左右，自己设计，不能过密，否则学生版无法计算，还要 在圆孔边边上控制种子密度，轴的种子密度可以密些。 2 划网格：针对部件。 八 建立项目 命名为***，选择完整分析，其余不变，ok。 九 观察结果 打开结果文件***.odb，看位移彩图。 在上述过程中不时地将本题的 cae 模型保存为***.cae。24 abaqus 计算指导expabq08abaqus 计算指导 8：应用有厚度的平面应力单元计算接触问题用有厚度的平面应力单元模拟皮带轮与轴的接触问题。轴中间的小孔是为固定之用，两者之间用方 截面键连接，皮带轮和轴的材料都是 45 钢调质， e=210gpa，μ=0.28，ρ=7850kg/m3。不计重力。两皮 带张力 f1=2000n，f2=1000n，力的大小可以自己设计。计算轴与皮带轮接触问题的应力场。 文件与路径 文件名为 expabq08。 一 部件 创建 2d 平面部件，造轮，命名为 prat-1。 创建部件，造轴，命名为 prat-2。 创建部件，造键，命名为 prat-3。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名为 material-1，可以自选不同材料，也可以用：e=210gpa，ν=0.28，关闭。 2 创建截面： 名为 section-1，固体，各向同性，材料名选 material-1，关闭。如果需要用多种材料，每种材料要单独 设一个 section-i。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 prat-*，将 section-*信息注入 part-*。 三 组装 创建计算实体，以 prat-*为原形，用 dependent 方式生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，静态 static，通用 general。 注释：无，时间：不变，非线性开关：开。 五 接触 1 创建相互作用属性： 命名，属性为接触，性质：无（无摩擦有限滑动） 。 2 创建接触对： 进入组装，全都移开。 回到相互作用，创建轮轴接触对，在初始步 step-1 中，命名，面-面接触，主动面选轮内圆，被动面选 轴外圆。25 abaqus 计算指导expabq08创建轮键接触对，在初始步 step-1 中，命名，面-面接触，主动面选轮，被动面选键。 创建轴键接触对，在初始步 step-1 中，命名，面-面接触，主动面选轴，被动面选键。 进入组装，移回各个部件。 六 载荷 1 施加位移边界条件： 命名，在分析步 step-1 中，性质：力学，针对位移和转角。 选中轴内圆，约束自由度 x、y。 2 创建载荷：位移载荷或力载荷自选。 七 网格 对部件 prat-1、prat-2 分别进行。 1 网格控制： 可以自行确定，如自由，矩形。 2 单元类型： 标准平面应力。 3 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距自己设计，或边界种子大约个数自己设计。 2 划网格： 针对部件。 八 建立项目 命名为***，选择完整分析，其余不变，ok。 九 观察结果 打开结果文件***.odb，看位移彩图。 在上述过程中不时地将本题的 cae 模型保存为***.cae。26 abaqus 计算指导expabq09abaqus 计算指导 9：梁的振动模态问题工字形截面梁，用 3d 壳建模，材料：ρ=7800kg/m3，e=210gpa，ν=0.28，试应用特征值分析方法计算 梁的前 10 阶固有频率和振型。 一 部件 创建部件，三维、可变形、壳，造梁，命名。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名，材料：ρ=7800kg/m3，e=210gpa，ν=0.28，关闭。 2 创建截面： 名为，固体，各向同性，材料名选，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 part-*，将 section-*信息注入 part-*。 三 组装 创建计算实体，以 part-*为原形，用 dependent 方式生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，linear perturbation 线性摄动分析步，frequency 频率分析。 注释：无，lanczos，时间：不改，number of eigenvalues requested value 10。 minimum frequency of interest 0；maximum frequency of interest 1e6。ok。 五 接触 无。 六 载荷 1 施加位移边界条件： 命名，梁的左端下线约束自由度 x、y、z。梁的右端下线约束自由度 x、y。 2 创建载荷：无。 七 网格 对部件 prat-1、prat-2 分别进行。 1 网格控制： 自由，矩形。 2 单元类型： 标准 3d 应力。27 abaqus 计算指导expabq093 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距自己设计。 2 划网格： 针对部件。 八 建立项目 命名为***，选择完整分析，其余不变，ok。 九 观察结果 打开结果文件***.odb，看位移彩图。 在上述过程中不时地将本题的 cae 模型保存为***.cae。命令流*heading ** job name: expabq09 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, 0.05, 0.08, 0.00 5,-0.05, 0.08, 0.00 6, 0.05,-0.08, 0.00 10,-0.05,-0.08, 0.00 11, 0.00,-0.06, 0.00 16, 0.00, 0.06, 0.00 , 0.08, 2.00 , 0.08, 2.00 ,-0.08, 2.00 ,-0.08, 2.00 ,-0.06, 2.00 , 0.06, 2.00 *ngen, ,nset=part1a 1, 5, 1, , , , , , , 6, 10, 1, , , , , , , 11, 16, 1, , , , , , , *ngen, ,nset=part1b , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , *nfill, nset=part1 part1a, part1b, 50, 20 *element, type=s4r 1, 1, 2, 22, 21 5, 6, 7, 27, 2628 abaqus 计算指导expabq099, 28, 8, 11, 31 10, 31, 11, 12, 32 15, 36, 16, 3, 23 *elgen, elset=part1 1, 4, 1, 1, 50, 20, 15, 1 5, 4, 1, 1, 50, 20, 15, 1 10, 5, 1, 1, 50, 20, 15, 1 9, 50, 20, 15 15, 50, 20, 15 ** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-1 0.01, 5 *end instance ** *nset, nset=part1a, internal, instance=part-1-1, generate 6, 10, 1 *nset, nset=part1b, internal, instance=part-1-1, generate , 1 *end assembly ** ** materials *material, name=material-1 *density 7800., *elastic 2.1e+11, 0.28 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1, perturbation *frequency, eigensolver=lanczos, acoustic coupling=on, normalization=displacement, number interval=1, bias=1. 10, 0., 1e+06, , , ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary part1a, 1, 3 part1b, 1, 2 ** output requests *restart, write, frequency=0 ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect *end step29 abaqus 计算指导expabq10abaqus 计算指导 10：球的下落弹起问题用轴对称壳单元模拟打足气的球衣自由落体方式落在铝板上。铝合金板厚度 0.05mm，大小 1×1m， 四边简支。 材质 e=70gpa， μ=0.33， 因为是动力学问题， ρ=2800kg/m3 是必备的参数。 球皮的厚度为 0.02m， 其材料通常为类似于橡胶的高分子材料，用超弹性本构关系可以很好模拟。本题用 mooney-rivlin 的应 变能密度函数，c1=3.2mpa，c2=0.8mpa，d=0。材料密度 ρ=1500kg/m3，球的内压与大气压力的压差 p=0.4mpa（气不是很足，但气足的不好算） ，整个过程中都要考虑重力。计算落地反弹过程。 球是密闭容器。受到外载荷的作用后，内压随变形变化，采用常内压 p 无法模拟这一变化。 文件与路径 该题按常内压求解的算例，expabq101，命令流为 expabq101.inp。本题作为密闭容器的变内压解 法见命令流 expabq102.inp，因为变形很大，两种情况的求解结果也是大不一样。 一 部件 创建部件，用三维可变形壳造底板和球，命名。 球：3d，deformable，shell，revolution，1。轴右半圆，旋转 360°。 板：3d，deformable，shell，planer，1。-0.5,-0.5; 0.5,-0.5; 0.5, 0.5; -0.5, 0.5。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名，球的材料：density：ρ=1500kg/m3；hyperelastic，strain energy potential：mooney-rivlin； input source：coefficients；c1=3.2mpa，c2=0.8mpa，d=0。 将材料命名，底板材料：density：ρ=2800kg/m3；elasticity，elastic：e=70gpa，ν=0.33。 2 创建截面： 分别命名，壳，各向同性，厚度，选材料名，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 prat-*，将 section-*信息注入 part-*。 三 组装 创建计算实体，以 prat-*为原形，用 dependent 方式生成实体。 用旋转、平移等方法把底板放置到球的正下方。 四 分析步 创建非线性动力学分析步，命名为 step-1， dynamic， explicit，几何非线性打开，δt=0.315，0~0.315s （time period 0.315） ，注释：落体阶段。 创建非线性动力学分析步，命名为 step-2，dynamic，explicit，非线性开，δt=0.015，0.315~0.33s（time30 abaqus 计算指导expabq10period 0.015） ，注释：碰撞阶段。 五 接触 1 创建相互作用属性： 命名，属性为接触，性质：无（无摩擦有限滑动） 。 2 创建接触对： 创建轮轴接触对，在初始步 step-1 中，命名，面-面接触，主动面选球外表面，被动面选底板上表面。 六 载荷 1 施加位移边界条件： 命名，只约束底板四边自由度 ux、uy、uz。 2 创建载荷： 重力 时间历程：平滑历程，0s：0 幅度；0.1s：1 幅度；1.0s：1 幅度；命名幅度-时间历程文件为 amp -1。顶 部下拉菜单，tools，amplitude，create，amp-1，smooth step，0,0，0.1,0，1,1。 重力载荷，y 方向，-9.8，amp-1。 内压 幅度-时间历程文件可以不要。若想做， 时间历程：突变历程，0s：1 幅度；1.0s：1 幅度；命名幅度-时间历程文件为 amp -2。顶部下拉菜单， tools，amplitude，create，amp-2，smooth step，0,1，1,1。 球的内压载荷，压强，作用于球的内壁，0.4mpa，amp-2。 七 网格 对部件 prat-1、prat-2 分别进行。 1 网格控制：板，可以将中央接触区单分区。球壁，最好 sweep。 2 种子：针对部件，全局种子大约间距自己设计。非线性动力学分析，网格分粗一些，否则计算缓慢。 2 划网格。 八 建立项目 命名为***，选择完整分析，其余不变，ok。 九 观察结果 碰撞瞬间：命令流*heading ** job name: expabq101 model name: model-1 *preprint, echo=no, model=no, history=no, contact=no ** ** parts *part, name=part-1 *end part *part, name=part-2 *end part **31 abaqus 计算指导expabq10** assembly *assembly, name=assembly *instance, name=part-1-1, part=part-1 *node 1, 0.0, 0.40, 0.0 11, 0.0, 0.60, 0.0 *ngen,line=c ,nset=part1 1, 11, 1, ,0.00,0.50,0.00,0.00,0.00,1.00 *nset, nset=part1c, internal, generate 2, 10, 1 *ncopy, change number=10, old set=part1c, shift, multiple=20 0.0, 0.0, 0.0 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,1.0,0.0,18.0 *element, type=s3 1, 1, 12, 2 11, 1, 22, 12 21, 1, 32, 22 31, 1, 42, 32 41, 1, 52, 42 51, 1, 62, 52 61, 1, 72, 62 71, 1, 82, 72 81, 1, 92, 82 91, 1,102, 92 101, 1,112,102 111, 1,122,112 121, 1,132,122 131, 1,142,132 141, 1,152,142 151, 1,162,152 161, 1,172,162 171, 1,182,172 181, 1,192,182 191, 1, 2,192 10, 10, 20, 11 20, 20, 30, 11 30, 30, 40, 11 40, 40, 50, 11 50, 50, 60, 11 60, 60, 70, 11 70, 70, 80, 11 80, 80, 90, 11 90, 90,100, 11 100,100,110, 11 110,110,120, 11 120,120,130, 11 130,130,140, 11 140,140,150, 11 150,150,160, 11 160,160,170, 11 170,170,180, 11 180,180,190, 11 190,190,200, 1132 abaqus 计算指导expabq10200,200, 10, 11 *element, type=s4r 2, 12, 13, 3, 2 192, 2, 3,193,192 *elgen, elset=part1 2, 8, 1, 1, 19, 10, 10 *elgen, elset=part1 192, 8, 1, 1 *node 400,0.0,0.5,0.0 *elset, elset=part1, internal, instance=part-1-1, generate 1,200, 1 ** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-1 0.02, 5 *end instance ** *instance, name=part-2-1, part=part-2 *node 1,-0.20, 0.00, 0.20 10, 0.20, 0.00, 0.20 91,-0.20, 0.00,-0.20 100, 0.20, 0.00,-0.20 *ngen, ,nset=part2a 1, 91,10, , , , , , , *ngen, ,nset=part2b 10,100,10, , , , , , , *nfill, nset=part2 part2a, part2b, 9, 1 *element, type=s4r 1, 1, 2, 12, 11 *elgen, elset=part2 1, 9, 1, 1, 9, 10, 9 *elset, elset=part2, internal, instance=part-2-1, generate 1, 81, 1 ** section: section-2 *shell section, elset=part2, material=material-2 0.05, 5 *end instance ** *elset, elset=part1in, internal, instance=part-1-1, generate 1,200, 1 *surface, type=element, name=part1ins, internal part1in, sneg *elset, elset=part1out, internal, instance=part-1-1, generate 1,191, 10 2,192, 10 3,193, 10 *surface, type=element, name=part1outs, internal part1out, spos *elset, elset=part2out, internal, instance=part-2-1, generate 1, 81, 1 *surface, type=element, name=part2outs, internal33 abaqus 计算指导expabq10part2out, spos *nset, nset=ac, internal, instance=part-2-1, generate 1, 10, 1 1, 91, 10 10,100, 10 91,100, 1 *end assembly *amplitude, name=amp-1, definition=smooth step 0.0, 0.0, 0.1, 1.0, 1.0, 1.0 ** ** materials *material, name=material-1 *density 1500., *hyperelastic, mooney-rivlin 3.2e+06,800000., 0. *material, name=material-2 *density 2800., *elastic 7e+10, 0.33 ** interaction properties *surface interaction, name=intprop-1 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1 *dynamic, explicit , 0.32 *bulk viscosity 0.06, 1.2 ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary ac, 1, 3 ** loads ** name: load-1 type: pressure *dsload part1ins, p, 400000. ** name: load-2 type: gravity *dload, amplitude=amp-1 , grav, 9.8, 0., -1., 0. ** interactions ** interaction: int-1 *contact pair, interaction=intprop-1, mechanical constraint=kinematic, cpset=int-1 part2outs, part1outs ** output requests *restart, write, number interval=1, time marks=no ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect ** history output: h-output-1 *output, history, variable=preselect *end step ** ----------------------------------------------------------------34 abaqus 计算指导expabq10** step: step-2 *step, name=step-2 *dynamic, explicit , 0.015 *bulk viscosity 0.06, 1.2 ** output requests *restart, write, number interval=1, time marks=no ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect ** history output: h-output-1 *output, history, variable=preselect *end step *heading ** job name: expabq102 model name: model-1 *preprint, echo=no, model=no, history=no, contact=no *physical constants, absolute zero=-273.15 ** ** parts *part, name=part-1 *end part *part, name=part-2 *end part ** ** assembly *assembly, name=assembly *instance, name=part-1-1, part=part-1 *node 1, 0.0, 0.40, 0.0 11, 0.0, 0.60, 0.0 *ngen,line=c ,nset=part1 1, 11, 1, ,0.00,0.50,0.00,0.00,0.00,1.00 *nset, nset=part1c, internal, generate 2, 10, 1 *ncopy, change number=10, old set=part1c, shift, multiple=20 0.0, 0.0, 0.0 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,1.0,0.0,18.0 *element, type=s3 1, 1, 12, 2 11, 1, 22, 12 21, 1, 32, 22 31, 1, 42, 32 41, 1, 52, 42 51, 1, 62, 52 61, 1, 72, 62 71, 1, 82, 72 81, 1, 92, 82 91, 1,102, 92 101, 1,112,102 111, 1,122,112 121, 1,132,122 131, 1,142,13235 abaqus 计算指导expabq10141, 1,152,142 151, 1,162,152 161, 1,172,162 171, 1,182,172 181, 1,192,182 191, 1, 2,192 10, 10, 20, 11 20, 20, 30, 11 30, 30, 40, 11 40, 40, 50, 11 50, 50, 60, 11 60, 60, 70, 11 70, 70, 80, 11 80, 80, 90, 11 90, 90,100, 11 100,100,110, 11 110,110,120, 11 120,120,130, 11 130,130,140, 11 140,140,150, 11 150,150,160, 11 160,160,170, 11 170,170,180, 11 180,180,190, 11 190,190,200, 11 200,200, 10, 11 *element, type=s4r 2, 12, 13, 3, 2 192, 2, 3,193,192 *elgen, elset=part1 2, 8, 1, 1, 19, 10, 10 *elgen, elset=part1 192, 8, 1, 1 *node 400,0.0,0.5,0.0 *nset, nset=part1rp, internal, instance=part-1-1 400 *elset, elset=part1, internal, instance=part-1-1, generate 1,200, 1 ** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-1 0.02, 5 ** fluid elements *element, type=f3d3, elset=fluidbot , 12 , 22 , 32 , 42 , 52 , 62 , 72 , 82 , 9236 abaqus 计算指导expabq10,102 ,112 ,122 ,132 ,142 ,152 ,162 ,172 ,182 ,192 , 2 *element, type=f3d4, elset=fluidmid , 13, 12 , 3, 2 *elgen, elset=fluidmid , 1, 19, 10, 10 *elgen, elset=fluidmid , 1 *element, type=f3d3, elset=fluidtop , 10 , 20 , 30 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 ,100 ,110 ,120 ,130 ,140 ,150 ,160 ,170 ,180 ,190 ,200 *elset, elset=fluid1, internal fluidbot, fluidmid, fluidtop *fluid property, ref node=part1rp, type=pneumatic, elset=fluid1, ambient= *fluid density, pressure=, temperature=27.0 1.024, *end instance ** *instance, name=part-2-1, part=part-2 *node 1,-0.20, 0.00, 0.20 10, 0.20, 0.00, 0.20 91,-0.20, 0.00,-0.20 100, 0.20, 0.00,-0.2037 abaqus 计算指导expabq10*ngen, ,nset=part2a 1, 91,10, , , , , , , *ngen, ,nset=part2b 10,100,10, , , , , , , *nfill, nset=part2 part2a, part2b, 9, 1 *element, type=s4r 1, 1, 2, 12, 11 *elgen, elset=part2 1, 9, 1, 1, 9, 10, 9 *elset, elset=part2, internal, instance=part-2-1, generate 1, 81, 1 ** section: section-2 *shell section, elset=part2, material=material-2 0.05, 5 *end instance ** *elset, elset=part1in, internal, instance=part-1-1, generate 1,200, 1 *surface, type=element, name=part1ins, internal part1in, sneg *elset, elset=part1out, internal, instance=part-1-1, generate 1,191, 10 2,192, 10 3,193, 10 *surface, type=element, name=part1outs, internal part1out, spos *elset, elset=part2out, internal, instance=part-2-1, generate 1, 81, 1 *surface, type=element, name=part2outs, internal part2out, spos *nset, nset=ac, internal, instance=part-2-1, generate 1, 10, 1 1, 91, 10 10,100, 10 91,100, 1 *nset, nset=part1rp, internal, instance=part-1-1 400 *end assembly *amplitude, name=amp-1, definition=smooth step 0.0, 0.0, 0.1, 1.0, 1.0, 1.0 ** ** materials *material, name=material-1 *density 1500., *hyperelastic, mooney-rivlin 3.2e+06,800000., 0. *material, name=material-2 *density 2800., *elastic 7e+10, 0.3338 abaqus 计算指导expabq10** interaction properties *surface interaction, name=intprop-1 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1 *dynamic, explicit , 0.32 *bulk viscosity 0.06, 1.2 ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary ac, 1, 3 part1rp, 8, 8,
** loads ** name: load-1 type: gravity *dload, amplitude=amp-1 , grav, 9.8, 0., -1., 0. ** interactions ** interaction: int-1 *contact pair, interaction=intprop-1, mechanical constraint=kinematic, cpset=int-1 part2outs, part1outs ** output requests *restart, write, number interval=1, time marks=no ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect ** history output: h-output-1 *node output, nset=part1rp cvol,pcav *output, history, variable=preselect *end step ** ---------------------------------------------------------------** step: step-2 *step, name=step-2 *dynamic, explicit , 0.015 *bulk viscosity 0.06, 1.2 ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary, op=new ac, 1, 3 ** output requests *restart, write, number interval=1, time marks=no ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect ** history output: h-output-1 *node output, nset=part1rp cvol,pcav *output, history, variable=preselect *end step39 abaqus 计算指导expabq11abaqus 计算指导 11：结构的特征值屈曲问题文件与路径 该题预备练习的算例， expabq111 使用梁单元， expabq112 使用壳单元， expabq113 使用实体单元， 正题的算例为 expabq14。 本题的解法为：step 选用线性摄动分析步 linear perturbation，计算 buckle 屈曲问题。在求解时给 结构施加一个“单位力”f0，设解出的特征值为 αi，i=1,2,…,n，结构的个阶临界力为 fcr i= f0αi。因为是 特征值求解，只能做线性分析。在这里频率指的是特征值值域范围，可以选 0~1e8hz，视单位力的大小 而定。 求解过程的注释：无。求解过程的算法一般采用 lanczos 方法。特征值计算中的时间仅代表求解进 程， 无实际意义， 一般按照默认设定， 不改。 所提取的特征值阶数为 number of eigenvalues requested value： 输入 10 就是提取前 10 阶。特征值值域范围下限 minimum frequency of interest：输入 0 就是分析范围的 下限是 0；上限 maximum frequency of interest：输入 1000 就是分析范围的上限是 1000 f0。 因为变形很大，两种情况的求解结果也是大不一样。 预备练习：薄壁梁当载荷过大时，也会因为局部失稳屈曲造成丧失承载能力。求解结构的临界力有多种方法， 这里先学习特征值分析方法。梁的临界力是你的载荷乘以特征值 eigenvalue。作为预备练习，可以先求 解压杆稳定问题：压杆的横截面 b=0.4m，h=0.1m，l=40h=4m，两端铰支，承受压力 f0=1n。材料： ρ=7850kg/m3， e=210gpa， ν=0.28。 0=1000n， f 分析范围 0~1000000。 三种方法解出特征值分别为 α1=4314， 4318，和 3254，壳模型所得的压杆的第一阶临界力为 fcr1= f0α1=1kn×kn，问题的理论解也 正是该值。梁模型得 fcr1=4314kn，稍小；实体模型得 fcr1=3254kn，小许多。正题： 建造工字形截面悬臂梁的壳模型，应用特征值分析方法，计算梁的前 10 阶临界力，并观看前 10 阶 失稳模态。 一 部件 创建部件，用三维可变形壳造梁。 二 性质 1 创建材料：将材料命名，e=210gpa，ν=0.28，ρ=7850kg/m3。40 abaqus 计算指导expabq112 创建截面：命名，壳，各向同性，选材料名，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上：选中 prat-*，将 section-*信息注入 part-*。 三 组装 创建计算实体，以 prat-*为原形，用 independent 方式生成实体。 四 分析步 创建线性摄动分析步 linear perturbation， 命名为 step-1， 屈曲 buckle， 线性。 10 阶， 前 频率 0~1000000hz。 注释：无，lanczos，时间：不改，number of eigenvalues requested value 10。 minimum frequency of interest 0；maximum frequency of interest 1000000。ok。 五 接触 无。 六 载荷 1 施加位移边界条件：命名，只约束梁的一端，自由度 x、y、z。 2 创建载荷：集中力载荷，在腹板上，y 方向，-500，2 个，要对称。 七 网格 1 网格控制：自选。 2 单元类型：默认。 3 撒种子：全局种子大约间距自己设计，大概 0.025。 2 划网格： 八 建立项目 九 观察结果命令流*heading ** job name: expabq113 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, 0.20,-0.05, 0.00 5,-0.20,-0.05, 0.00 201, 0.20,-0.05, 4.00 205,-0.20,-0.05, 4.00 , 0.00, 0.00 , 0.00, 0.00 , 0.00, 4.00 , 0.00, 4.00 , 0.05, 0.00 , 0.05, 0.00 , 0.05, 4.0041 abaqus 计算指导expabq11, 0.05, 4.00 *ngen, ,nset=part11 1, 5, 1, , , , , , , , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , *ngen, ,nset=part12 201, 205, 1, , , , , , , , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , *nfill, nset=part1 part11, part12, 40, 5 *element, type=c3d8r 1, 1, 2, 7, 6,07,1006 *elgen, elset=part1 1, 4, 1, 1, 40, 5, 4, 2, ** section: section-1 *solid section, elset=part1, material=material-1 1., *end instance ** *nset, nset=part1a, internal, instance=part-1-1, generate , 1 *nset, nset=part1b, internal, instance=part-1-1, generate , 1 *nset, nset=part1c, internal,instance=part-1-1
*end assembly ** ** materials *material, name=material-1 *density 7850., *elastic 2.1e+11, 0.28 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1, perturbation *buckle, eigensolver=lanczos 10, 0., 1e+06, ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary part1a, 1, 3 part1c, 1, 2 ** loads ** name: load-1 type: concentrated force *cload part1c, 3, -500. ** output requests *restart, write, frequency=0 ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect *end step42 abaqus 计算指导expabq11*heading ** job name: expabq114 model name: model-1 *preprint, echo=no, model=no, history=no, contact=no ** ** parts *part, name=part-1 *end part ** ** assembly 生成工字钢 *assembly, name=assembly *instance, name=part-1-1, part=part-1 *node 1, 0.05, 0.08, 0.00 5,-0.05, 0.08, 0.00 6, 0.05,-0.08, 0.00 10,-0.05,-0.08, 0.00 11, 0.00,-0.06, 0.00 17, 0.00, 0.06, 0.00 , 0.08, 2.00 , 0.08, 2.00 ,-0.08, 2.00 ,-0.08, 2.00 ,-0.06, 2.00 , 0.06, 2.00 *ngen, ,nset=part1a 1, 5, 1, , , , , , , 6, 10, 1, , , , , , , 11, 17, 1, , , , , , , *ngen, ,nset=part1b , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , *nfill, nset=part1 part1a, part1b, 50, 20 *element, type=s4r 1, 1, 2, 22, 21 5, 6, 7, 27, 26 9, 28, 8, 11, 31 10, 31, 11, 12, 32 16, 37, 17, 3, 23 *elgen, elset=part1 1, 4, 1, 1, 50, 20, 16, 1 5, 4, 1, 1, 50, 20, 16, 1 10, 6, 1, 1, 50, 20, 16, 1 9, 50, 20, 16 16, 50, 20, 16 ** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-1 0.002, 5 *end instance43 abaqus 计算指导expabq11*nset, nset=part1a, internal, instance=part-1-1, generate 1, 17, 1 *nset, nset=part1f, internal, instance=part-1-1
*end assembly ** ** materials *material, name=material-1 *density 7850., *elastic 2.1e+11, 0.28 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1, perturbation *buckle, eigensolver=lanczos 10, 0., 1e+06, ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary part1a, 1, 6 ** loads ** name: load-1 type: concentrated force *cload part1f, 2, -500. ** output requests *restart, write, frequency=0 ** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect *end step44 abaqus 计算指导expabq12abaqus 计算指导 12：楼房结构模型的固有频率振型分析我们实验室现有 4 套如图的多层框架结构模型，可以按不同要求组装为 3~5 层。在实验前需要应用 有限元法分析其应力、振动响应，现要求分析三层模型的前 10 阶固有频率和振型的模态。 一 部件、组装 创建部件，用三维可变形壳造第一层的立柱。part, 3d, deformable, shell, planer, 0.8.宽 0.02 高 0.2. 创建计算实体，以 prat-*为原形，用 dependent 方式生成实体。assembly, instance, create, ok. 实体转动，移动到左后位置。拷贝 4 柱，间距 0.18，0.3。 创建部件，用三维可变形壳造第一层的楼板。part, 3d, deformable, shell, planer, 0.8. 宽 0.3 高 0.2. 创建计算实体，以 prat-*为原形，用 dependent 方式生成实体。assembly, instance, create, ok. 实体转动，移动到第一层的楼板位置。 连柱带楼板拷贝成 3 层，间距 0.2。 融合。 删除其余实体、零件。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名，e=210gpa，ν=0.28。 将材料命名，柱的材料：ρ=7800kg/m3，e=210gpa，ν=0.28。 将材料命名，楼板材料：ρ=2800kg/m3，e=70gpa，ν=0.33。 2 创建截面： 命名，壳，各向同性，选选立柱材料名，关闭。 命名，壳，各向同性，选楼板的材料名，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 8 个立柱，将选立柱截面信息注入各个立柱。45 abaqus 计算指导expabq12选中 2 个楼板，将选楼板截面信息注入各个楼板。 四 分析步 创建线性摄动分析步，命名为 step-1，频率分析，线性。前 10 阶，频率 0~10000hz。 五 接触 无。 六 载荷 1 施加位移边界条件： 命名，约束 4 立柱的底端 4 线全部自由度。 2 创建载荷： 不要。 七 网格 1 网格控制：自选。 2 单元类型：自选。或默认。 3 撒种子：全局种子大约间距自己设计。 2 划网格： 八 建立项目 九 观察结果46 abaqus 计算指导expabq13abaqus 计算指导 13：梁的塑性临界力问题槽形截面悬臂梁，用 3d 壳建模，材料：ρ=7800kg/m3，弹性性质 e=210gpa，ν=0.28，线性硬化弹 塑性性质 ζs1=235mpa，εp1=0，ζs2=400mpa，εp2=0.007833。壳的厚度 δ=0.001m。试应用静态非线性分析 方法计算梁的塑性临界力。 本题的非线性屈曲分析解法为：step 选用静态通用分析步，非线性分析。在求解时给结构施加的载 荷为超出临界状态的“超临界”fscr，计算一直持续到结构的屈曲后状态，依靠位移的非线性曲线来确 定当载荷达到临界力 fcr。 即假设在载荷-位移曲线明显变弯的弯曲点处， 求解已经完成计划进程的 α 倍， α&1，α 称为进程因子，临界力 fcr = fscr α。 文件与路径 该题的特征值分析算例，expabq131，弹性非线性屈曲分析 expabq132，弹塑性非线性屈曲分析 expabq133。 一 部件 创建部件，三维、可变形、壳，造梁，命名。 二 性质 1 创建材料： 将材料命名， 材料： 密度， ρ=7800kg/m3； 弹性， e=210gpa， ν=0.28； 塑性， s1=235mpa， p1=0， s2=400mpa， ζ ε ζ εp2=0.007833；关闭。 2 创建截面： 名字，壳，各向同性，选上材料名，关闭。 3 将截面的性质附加到部件上： 选中 part-*，将 section-*信息注入 part-*。 三 组装 创建计算实体，以 part-*为原形，用 independent 方式生成实体。 四 分析步 创建分析步，命名为 step-1，static general 静态，通用，几何非线性开。 五 接触 无。 六 载荷 1 施加位移边界条件： 命名，梁的后端 3 条槽形线约束自由度 ux、uy、uz、θx、θy、θz。 2 创建载荷：梁的前端两角加集中力载荷，y 方向，-120n。 七 网格 对部件进行。47 abaqus 计算指导expabq131 种子：针对部件，全局种子大约间距自己设计。 2 网格：针对部件。 八 建立项目 求解，完不成，但终止前载荷-位移曲线的弯曲点就是失稳时刻，塑性临界力是你设的载荷乘以终止时 的进程因子。 九 观察结果 1 计算塑性临界力 例如 fscr =2× 120n=240n，载荷-位移曲线明显变弯的弯曲点处求解已经完成计划进程的 0.8，进程 因子为 α=0.8，临界力 fcr = fscr α=240n× 0.8=192n。2 比较 上述结果是非线性分析的塑性临界力， 试与特征值方法的结果和非线性分析的弹性临界力结果进行 比较。 特征值方法的结果 fcr = 189n。 非线性分析的弹性临界力结果 fcr =240n× 0.8=192n。说明在结构发生屈曲时还没有进入塑性。命令流*heading ** job name: expabq133 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, 0.08, -0.05, 0.0 6, 0.08, 0.00, 0.0 14, -0.08, -0.00, 0.048 abaqus 计算指导expabq1319, -0.08, -0.05, 0.0 , -0.05, 1.0 , 0.00, 1.0 1014, -0.08, -0.00, 1.0 1019, -0.08, -0.05, 1.0 *ngen, ,nset=part1a 1, 6, 1, , , , , , , 6,14, 1, , , , , , , 14,19, 1, , , , , , , *ngen, ,nset=part1b , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , , 1, , , , , , , *nfill, nset=part1 part1a, part1b, 50, 20 *element, type=s4r 1, 1, 2,22,21 *elgen, elset=part1 1, 18, 1, 1, 50,20,20,1 ** section: section-1 *shell section, elset=part1, material=material-1 0.001, 5 *end instance *nset, nset=part1a, internal, instance=part-1-1, generate 1, 19, 1 *nset, nset=part1f, internal, instance=part-1-1
*end assembly ** ** materials *material, name=material-1 *density 7850., *elastic 2.1e+11, 0.28 *plastic 2.35e+08, 0. 4e+08, 0.007833 ** ---------------------------------------------------------------** step: step-1 *step, name=step-1, nlgeom=yes, inc=1000 *static 0.025, 1., 1e-07, 0.025 ** boundary conditions ** name: bc-1 type: displacement/rotation *boundary part1a, 1, 6 ** loads ** name: load-1 type: concentrated force *cload part1f, 2, -120.00 ** output requests *restart, write, frequency=049 abaqus 计算指导expabq13** field output: f-output-1 *output, field, variable=preselect ** history output: h-output-1 *output, history, variable=preselect *end step50 &&&&
06:41:23 06:33:06 06:24:07 06:10:22 05:53:19 05:35:23 05:04:40 04:45:57 01:56:12 14:28:16}
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