ABAQUS计算指导0：应用梁单元计算简支梁的挠度

对于梁的分析可以使用梁单元、壳单元或是固体单元。Abaqus的梁单元需要设定线的方向，用选中所需要的线后，输入该线梁截面的主轴1方向单位矢量(x,y,z)，截面的主轴方向在截面Profile设定中有规定。

注意：

因为ABAQUS软件没有UNDO功能，在建模过程中，应不时地将本题的CAE模型（阶段结果）保存，以免丢失已完成的工作。

简支梁，三点弯曲，工字钢构件，结构钢材质，E=210GPa，μ=0.28，ρ=7850kg/m3（在不计重力的静力学分析中可以不要）。F=10kN，不计重力。计算中点挠度，两端转角。理论解：I=2.239×10-5m4，w中=2.769×10-3m，θ边=2.077×10-3。

文件与路径：

顶部下拉菜单File, Save As ExpAbq00。

一 部件

1 创建部件：Module，Part，Create Part，

命名为Prat-1；3D，可变形模型，线，图形大约范围10(程序默认长度单位为m)。

2 绘模型图：选用折线，从(0,0)→(2,0)→(4,0)绘出梁的轴线。

3 退出：Done。

二 性质

1 创建截面几何形状：Module，Property，Create Profile，

命名为Profile-1，选I型截面，按图输入数据，l=0.1，h=0.2，bl=0.1，b2=0.1，tl=0.01，t2=0.01，t3=0.01，关闭。

2 定义梁方向：Module，Property，Assign Beam Orientation，

选中两段线段，输入主轴1方向单位矢量(0,0,1)或(0,0,-1)，关闭。

3 定义截面力学性质：Module，Property，Create Section，

命名为Section-1，梁，梁，截面几何形状选Profile-1，输入E=210e9（程序默认单位为N/m2，GPa=109 N/m2），

G=82.03e9，ν=0.28，关闭。

4 将截面的几何、力学性质附加到部件上：Module，Property，Assign Section，

选中两段线段，将Section-1信息注入Part-1。

三 组装

创建计算实体：Module，Assembly，顶部下拉菜单Instance，Create，

Create Instance，以Prat-1为原形，用Independent方式生成实体。

四 分析步

创建分析步：Module，Step，

Create Step，命名为Step-1，静态Static，通用General。注释：无，时间：不变，非线性开关：关。

五 载荷

1 施加位移边界条件：Module，Load，Create Boundary Condition，

命名为BC-1，在分析步Step-1中，性质：力学，针对位移和转角，Continue。选中梁左端，Done，约束u1、u2、u3、uR1、uR2各自由度。

命名为BC-2，在分析步Step-1中，性质：力学，针对位移和转角，Continue。选中梁右端，Done，约束u2、u3、uR1、uR2各自由度。

2 创建载荷：Module，Load，Create Load，

命名为Load-1，在分析步Step-1中，性质：力学，选择集中力Concentrated Force，Continue。选中梁中点， Done，施加Fy(CF2)=-10000（程序默认单位为N）。

六 网格

对实体Instance进行。

1 撒种子：Module，Mesh，顶部下拉菜单Seed，Instance，

Global Seeds，Approximate global size 0.2全局种子大约间距0.2。

2 划网格：Module，Mesh，顶部下拉菜单Mesh，Instance，yes。

七 建立项目

1 建立项目：Module，Job，Create Job，Instance，

命名为ExpAbq00，选择完整分析，其余先不变，OK。

2 计算：Module，Job，Job Manager，

Submit，可以用Monitor进行求解进程观察，算完。

八 观察结果

1 看图：

打开结果文件ExpAbq00.odb，看位移彩图，学习修改图形参数。

2 看数据：计算结果w中=2.853×10-3m，θ边=2.083×10-3。

学习显示节点号等信息，学习存储结果数据文件，学习查找节点、单元数据结果。

命令流

*Heading

** Job name: ExpAbq00int 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, 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 Step

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