abaqus壳单元(连续壳单元)建模与使用
Abaqus单元类型选择 ppt课件
A1.7
Abaqus单元类型选择
ABAQUS/analysis_单元选择 标准
公式 • 用于描述单元行为的数学公式是用于单元分类的另一种方法。 • 不同单元公式的例子：
– 平面应变 – 平面应力 – 杂交单元 – 非协调元 – 小应变壳 – 有限应变壳 – 厚壳 – 薄壳
构尺寸的1/10，比如： – 支撑或点载荷之间的距离 – 尺寸变化很大的横截面之间的距离 – 最高振动模态的波长
A1.14
Abaqus单元类型选择
• 壳单元 – 使用表面模型构成的壳单元近似 模拟三维实体连续体单元。
• 可以有效的模拟弯曲和面内 变形。
– 如果需要分析某个区域的细节， 使用多点约束或子模型的办法可 以将局部的三维实体模型加入到 壳单元模型中。
– 对于具有线弹性材料属性的、 未扭转的单元，精确积分应变 能所需的最小积分阶数。
• 减缩积分:
– 积分的阶数比全积分小一阶。
一次插值
二次插值
ABAQUS/analysis_单元选择 标准
全积分
减缩积分
A1.10
Abaqus单元类型选择
• 单元命名约定：例子
B21: Beam, 2-D, 1st-order interpolation
ABAQUS/analysis_单元选择 标准
3-D 实体
线模型
利用梁单元建模的框架结构
A1.16
ABAQUS/analysis_单元选择标准
Abaqus单元类型选择
Abaqus单元类型选择
• 纯弯曲的物理特征 – 有限元方法企图模拟的材料行为是： • 在变形过程中，横截面仍然保持为 平面。 • 沿厚度方向，轴向应变xx 线性变化。
abaqus各功能模块入门讲解
4、建立装配体 ASSEMBLY
Introduction to ABAQUS/CAE
建立装配体
Assembly模块专有
特征修改、删除等，很少用到 Partition已讲，见Mesh部分 基准点、线、面及坐标系等
一个模型Model只能包含一个装配件Assembly， 一个部件Part可以被多次调用来组装成装配件， 定义载荷、边界条件、相互作用等操作都在 装 配件的基础上进行。
Introduction to ABAQUS/CAE
导入进装配体
Create Instance实际就是将Part导入到 Assembly
在Parts栏进行部件的选取（可多选）
➢Dependent（mesh on part）
默认选项。
➢Independent（mesh on instance）
耗用内存较多，生成的inp文件也较大。
Introduction to ABAQUS/CAE
PARTITION CELL
Use Datum Plane
选择作为切割平面的基准面
Introduction to ABAQUS/CAE
PARTITION CELL
Extend Face
选择作为切割平面的实际面
Introduction to ABAQUS/CAE
Introduction to ABAQUS/CAE
1、几何建模 PART
Introduction to ABAQUS/CAE
导 入 PA R T
Pro/E等CAD软件建好的模型后，另存成iges、sat、step等格式；然后导入Abaqus可以直接用。 推荐采用step格式文件导入！
Abaqus单元类型选择解析
A1.2
ABAQUS/analysis_单元选择标准
ABAQUS中的单元
ABAQUS/analysis_单元选择标准
ABAQUS中的单元
• ABAQUS单元库中大量的单元为不同几何体和结构建模提供了非常大的灵活性。 – 可以通过以下的特征为单元分类： •族 • 节点个数 • 自由度 • 公式 • 积分点
二次插值 全积分 减缩积分
一次插值
A1.10
ABAQUS/analysis_单元选择标准
ABAQUS中的单元
• 单元命名约定：例子
B21: Beam, 2-D, 1st-order interpolation S8RT: Shell, 8-node, Reduced integration, Temperature
A1.4
ABAQUS/analysis_单元选择标准
ABAQUS中的单元
族 • 有限元族是一种广泛的分类 方法。 • 同族的单元共享许多基本特 征。 • 在同一族单元中又有许多变 异。
刚体单元 薄膜单元 连续体(实体单元) 壳单元 梁单元
无限单元
特殊单元，如弹簧、 阻尼器和质量单元
桁架单元
A1.5
ABAQUS/analysis_单元选择标准
ABAQUS中的单元
节点个数 (插值) • 节点的单元编号决定了单元域内 节点自由度的插值方式。 • ABAQUS包含一阶和二阶插值方 式的单元。
一次插值 二次插值
A1.6
ABAQUS/analysis_单元选择标准
ABAQUS中的单元
自由度 • 在有限元分析过程中，单元节点的自由度是基本变量。 • 自由度的例子： – 位移 – 转动 – 温度 – 电势 • 一些单元具有与用户定义的节点不相关的内部自由度。
abaqus壳单元截面内力
abaqus壳单元截面内力abaqus是一款强大的有限元分析软件，其壳单元的应用范围广泛，涉及建筑、航空航天、汽车等多个领域。
本文将介绍abaqus壳单元的相关知识，包括壳单元的基本概念、内力分析方法以及在工程应用中的案例解析。
此外，还将探讨如何选择合适的壳单元参数，以提高分析的准确性和效率。
一、Abaqus壳单元简介Abaqus壳单元是基于厚度方向的线性弹性模型来描述壳体的力学行为。
根据壳单元的截面形状，可以分为矩形、圆形、三角形等多种类型。
在abaqus中，壳单元的类型通过关键字“ELAS”指定，如：“*ELAS”。
二、壳单元的内力分析方法在进行壳单元内力分析时，需要考虑壳体的几何参数、材料性能以及边界条件等因素。
abaqus提供了丰富的壳单元内力分析功能，包括线弹性分析、非线性分析等。
分析过程中，可以计算壳体的应力、应变、挠度等参数，为工程设计提供依据。
三、壳单元在工程应用中的案例解析1.飞机翼梁结构分析：利用abaqus壳单元对飞机翼梁进行内力分析，计算梁的弯曲应力、剪切应力以及挠度，评估翼梁结构的强度和刚度。
2.建筑结构分析：采用abaqus壳单元对建筑物的楼板、墙体等进行内力分析，评估建筑结构的稳定性和安全性。
3.汽车车身结构分析：运用abaqus壳单元对汽车车身结构进行碰撞模拟和强度分析，优化车身设计，提高安全性能。
四、如何选择合适的壳单元参数1.选择合适的壳单元类型：根据壳体的几何形状和受力特点，选择合适的壳单元类型，如矩形、圆形等。
2.设置材料性能：为壳单元指定合适的弹性模量、泊松比等材料性能参数。
3.设定边界条件：根据实际工程需求，合理设定壳体的边界条件，如固定边界、滑动边界等。
4.网格划分：合理设置网格密度，平衡计算精度和计算时间。
五、结论与展望abaqus壳单元在工程分析中具有广泛的应用价值。
通过掌握壳单元的分析方法和参数设置，可以有效提高分析结果的准确性和实用性。
abaqus壳单元截面内力
Abaqus壳单元截面内力简介Abaqus是一种强大的有限元分析软件，被广泛用于工程领域中的结构力学分析。
壳单元是Abaqus中常用的一种元素类型，用于模拟薄壳结构的行为。
在壳单元分析中，了解壳单元内力的分布和大小是非常重要的，可以帮助工程师评估结构的稳定性和强度。
本文将介绍如何使用Abaqus进行壳单元截面内力的计算，包括定义壳单元、施加荷载、设置分析步骤和查看结果。
将详细说明每个步骤的操作方法，并提供示例代码和图像来帮助读者更好地理解。
定义壳单元在Abaqus中，壳单元用于模拟薄壳结构的行为。
壳单元可以是平面应力、轴对称或三维应力类型。
在本文中，我们将介绍平面应力的壳单元。
首先，打开Abaqus软件并创建一个新模型。
然后，选择适当的工作平面，例如XY平面。
接下来，选择“Part”模块，并在工作平面上绘制一个封闭的曲线作为壳单元的边界。
确保曲线的方向是逆时针方向，以便正确定义壳单元的正面和背面。
然后，选择“Shell”工具栏中的壳单元类型，例如“Shell181”。
在模型中选择边界曲线，并定义壳单元的厚度和材料属性。
可以根据具体需求，设置不同的壳单元厚度和材料属性。
施加荷载在定义壳单元后，需要施加适当的荷载来模拟实际工况。
在Abaqus中，可以通过定义荷载步骤和荷载边界条件来实现。
首先，选择“Step”模块，并创建一个新的荷载步骤。
在步骤中，可以定义荷载的类型、大小和施加时间。
例如，可以选择静态荷载类型，并定义一个均匀分布的压力荷载。
然后，选择“Load”模块，并创建一个新的荷载边界条件。
在边界条件中，选择适当的载荷类型，例如“Pressure”。
根据实际情况，定义荷载的大小和施加位置。
可以选择在整个壳单元表面施加荷载，或者只在特定区域施加荷载。
设置分析步骤在定义壳单元和施加荷载后，需要设置适当的分析步骤来进行计算。
在Abaqus中，可以选择静态或动态分析步骤，具体取决于所研究问题的性质。
首先，选择“Step”模块，并创建一个新的分析步骤。
abaqus与nastran壳单元类型
《abaqus与nastran壳单元类型的比较与应用》近年来，有限元分析方法在工程设计领域得到了广泛的应用。
在有限元分析软件中，abaqus和nastran是两个常用的软件包，它们各自拥有多种壳单元类型，用于对薄壳结构进行分析。
本文将对abaqus与nastran的壳单元类型进行比较，并探讨其在工程实践中的应用。
一、abaqus壳单元类型1. 二维壳单元在abaqus中，常用的二维壳单元类型包括STRI65、S4R和S4。
STRI65是三节点三角形单元，适用于各种弯曲和薄壁结构的分析；S4R是四节点矩形单元，适用于各种应力状态下的薄壁结构的分析；S4是四节点四边形单元，也适用于各种应力状态下的薄壁结构的分析。
2. 三维壳单元对于三维壳结构，abaqus中常用的壳单元类型包括SHELL181和SHELL281。
SHELL181是六节点二次三角形单元，适用于各种复杂应力状态下的薄壁结构；SHELL281是八节点二次四边形单元，适用于各种复杂应力状态下的薄壁结构。
二、nastran壳单元类型1. 二维壳单元在nastran中，常用的二维壳单元类型包括SHELL4和SHELL63。
SHELL4是四节点四边形单元，适用于各种弯曲和薄壁结构的分析；SHELL63是六节点三角形单元，适用于各种弯曲和薄壁结构的分析。
2. 三维壳单元对于三维壳结构，nastran中常用的壳单元类型包括CBAR和CQUAD4。
CBAR是二节点柱单元，适用于各种复杂应力状态下的薄壁结构；CQUAD4是四节点四边形单元，适用于各种复杂应力状态下的薄壁结构。
三、abaqus与nastran壳单元类型的比较从上述介绍可以看出，abaqus与nastran在壳单元类型上有很多的相似之处，比如都有针对二维和三维壳结构的多种单元类型可供选择。
但同时也存在一些差异，比如abaqus中的SHELL181和nastran中的SHELL4，虽然都是用于薄壁结构的分析，但其节点数和形状略有不同。
abaqus实体单元、壳单元、梁单元的定义与用法
abaqus实体单元、壳单元、梁单元的定义与用法文章标题：深度了解abaqus实体单元、壳单元、梁单元的定义与用法一、引言在工程领域中，模拟和分析结构力学行为是非常重要的。
ABAQUS作为有限元分析软件，在工程结构分析和仿真中扮演着重要的角色。
在ABAQUS中，实体单元、壳单元和梁单元是常用的元素类型，它们可以用来模拟各种不同类型的结构和力学行为。
本文将深入探讨这些单元的定义与用法。
二、实体单元的定义与用法1. 实体单元是ABAQUS中最基本的有限元单元之一，通常用于模拟具有三维结构的实体物体。
它能够准确描述物体的体积和构造。
2. 实体单元适用于模拟压力容器、机械零件、汽车车身等实体结构的力学行为。
它能够有效分析结构的应力、应变、变形等力学特性。
3. 在实际工程中，使用实体单元时需要注意单元的类型、材料特性、边界条件和加载方式，以确保分析结果的准确性和可靠性。
三、壳单元的定义与用法1. 壳单元是ABAQUS中常用的二维有限元单元，适用于模拟薄壁结构和板材。
它能够准确描述结构的曲率和变形。
2. 壳单元适用于模拟飞机机翼、船体、薄膜结构等薄壁结构的力学行为。
它能够有效分析结构的弯曲、剪切、挠曲等力学特性。
3. 在实际工程中，使用壳单元时需要注意单元的厚度、材料特性、边界条件和加载方式，以确保分析结果的准确性和可靠性。
四、梁单元的定义与用法1. 梁单元是ABAQUS中用于模拟杆件和梁结构的有限元单元，适用于描述结构的轴向变形和弯曲变形。
2. 梁单元适用于模拟桥梁、支撑结构、梁柱结构等杆件和梁结构的力学行为。
它能够有效分析结构的弯曲、扭转、轴向变形等力学特性。
3. 在实际工程中，使用梁单元时需要注意单元的截面特性、材料特性、边界条件和加载方式，以确保分析结果的准确性和可靠性。
五、个人观点和理解在工程结构分析中，选择合适的有限元单元对于准确模拟和分析结构的力学行为是至关重要的。
实体单元、壳单元和梁单元都有各自的优缺点，工程师需要根据具体的结构特点和分析要求来选取合适的单元类型。
abaqus使用流程
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在使用 Abaqus 进行分析之前，首先要创建准确的模型。
abaqus 壳单元 柱坐标系
Abaqus是一种强大的有限元分析软件，用于模拟和分析工程和科学问题。
其中，abaqus的壳单元和柱坐标系是两个重要的概念和功能，对于工程结构的分析和设计具有重要意义。
本文将分别介绍abaqus 的壳单元和柱坐标系，并探讨它们在工程实践中的应用。
一、abaqus的壳单元1.1 壳单元概念壳单元是一种用于模拟薄壁结构或表面结构的有限元单元。
在实际工程中，许多结构都属于薄壁结构或表面结构，如飞机机翼、汽车车身等。
使用壳单元可以更准确地模拟这些结构的受力和变形情况。
1.2 壳单元类型在abaqus中，常用的壳单元类型包括四边形单元、三角形单元和混合单元等。
不同类型的壳单元适用于不同的结构特点和分析要求，工程师可以根据实际情况选择合适的壳单元类型。
1.3 壳单元的建模和分析在abaqus中，建立壳单元模型可以通过几何建模、网格划分和边界条件设置等步骤完成。
在对壳单元结构进行分析时，可以考虑受力情况、变形情况、破坏模式等因素，通过abaqus的仿真分析功能获得结构的应力、应变、位移等数据。
1.4 壳单元的工程应用壳单元在工程实践中具有广泛的应用，如建筑结构、航空航天、汽车工程等领域都需要对壳单元结构进行分析和设计。
通过abaqus的壳单元功能，工程师可以更准确地预测结构的性能和行为，为工程设计和优化提供重要依据。
二、abaqus的柱坐标系2.1 柱坐标系概念柱坐标系是一种用于描述和分析圆柱形结构或圆柱坐标系下的结构的坐标系。
在实际工程中，许多结构都具有圆柱形特点，如桥梁墩柱、管道、轴承等。
使用柱坐标系可以更方便地描述和分析这些结构的受力和变形情况。
2.2 柱坐标系的建立和转换在abaqus中，建立柱坐标系可以通过坐标系设置、转换矩阵等功能完成。
工程师可以根据实际情况选择合适的柱坐标系类型，如圆柱坐标系、圆柱面坐标系等，进行结构的建模和分析。
2.3 柱坐标系的分析和设计在对柱坐标系下的结构进行分析和设计时，可以考虑受力情况、变形情况、稳定性等因素，通过abaqus的柱坐标系功能获得结构的受力状态、应变分布等数据，并对结构进行合理的设计和优化。
ABAQUS基本使用方法
ABAQUS基本使用方法快捷键：Ctrl+Alt+左键来缩放模型；Ctrl+Alt+中键来平移模型；Ctrl+Alt+右键来旋转模型。
ABAQUS/CAE不会自动保存模型数据，用户应当每隔一段时间自己保存模型以避免意外丢失。
平面应力问题的截面属性类型是Solid（实心体）而不是Shell（壳）。
ABAQUS/CAE推荐的建模方法是把整个数值模型（如材料、边界条件、载荷等）都直接定义在几何模型上。
载荷类型Pressure的含义是单位面积上的力，正值表示压力，负值表示拉力。
对于应力集中问题，使用二次单元可以提高应力结果的精度。
Dismiss和Cancel按钮的作用都是关闭当前对话框，其区别在于：前者出现在包含只读数据的对话框中；后者出现在允许作出修改的对话框中，点击Cancel按钮可关闭对话框，而不保存所修改的内容。
每个模型中只能有一个装配件，它是由一个或多个实体组成的，所谓的“实体”（instance）是部件（part）在装配件中的一种映射，一个部件可以对应多个实体。
材料和截面属性定义在部件上，相互作用（interaction）、边界条件、载荷等定义在实体上，网格可以定义在部件上或实体上，对求解过程和输出结果的控制参数定义在整个模型上。
ABAQUS/CAE中的部件有两种：几何部件（native part）和网格部件（orphan mesh part）。
创建几何部件有两种方法：（1）使用Part功能模块中的拉伸、旋转、扫掠、倒角和放样等特征来直接创建几何部件。
（2）导入已有的CAD模型文件，方法是：点击主菜单File→Import→Part。
网格部件不包含特征，只包含节点、单元、面、集合的信息。
创建网格部件有三种方法：（1）导入ODB文件中的网格。
（2）导入INP文件中的网格。
（3）把几何部件转化为网格部件，方法是：进入Mesh功能模块，点击主菜单Mesh→Create Mesh Part。
初始分析步只有一个，名称是initial，它不能被编辑、重命名、替换、复制或删除。
abaqus系列教程-05应用壳单元
5 应用壳单元应用壳单元可以模拟结构，该结构一个方向的尺度（厚度）远小于其它方向的尺度，并忽略沿厚度方向的应力。
例如，压力容器结构的壁厚小于典型整体结构尺寸的1/10，一般就可以用壳单元进行模拟。
以下尺寸可以作为典型整体结构的尺寸：•支撑点之间的距离。
•加强件之间的距离或截面厚度有很大变化部分之间的距离。
•曲率半径。
•所关注的最高阶振动模态的波长。
ABAQUS壳单元假设垂直于壳面的横截面保持为平面。
不要误解为在壳单元中也要求厚度必须小于单元尺寸的1/10，高度精细的网格可能包含厚度尺寸大于平面内尺寸的壳单元（尽管一般不推荐这样做），实体单元可能更适合这种情况。
5.1 单元几何尺寸在ABAQUS中具有两种壳单元：常规的壳单元和基于连续体的壳单元。
通过定义单元的平面尺寸、表面法向和初始曲率，常规的壳单元对参考面进行离散。
但是，常规壳单元的节点不能定义壳的厚度；通过截面性质定义壳的厚度。
另一方面，基于连续体的壳单元类似于三维实体单元，它们对整个三维物体进行离散和建立数学描述，其动力学和本构行为是类似于常规壳单元的。
对于模拟接触问题，基于连续体的壳单元与常规的壳单元相比更加精确，因为它可以在双面接触中考虑厚度的变化。
然而，对于薄壳问题，常规的壳单元提供更优良的性能。
在这本手册中，仅讨论常规的壳单元。
因而，我们将常规的壳单元简单称为“壳单元”。
关于基于连续体的壳单元的更多信息，请参阅ABAQUS分析用户手册的第15.6.1节“Shell elements：overview”。
5.1.1 壳体厚度和截面点（section points）需要用壳体的厚度来描述壳体的横截面，必须对它进行定义。
除了定义壳体厚度之外，无论是在分析过程中或者是在分析开始时，都可以选择横截面的刚度。
如果你选择在分析过程中计算刚度，ABAQUS采用数值积分法沿厚度方向的每一个截面点（section points）（积分点）独立地计算应力和应变值，这样就允许了非线性的材料行为。
abaqus 应用壳单元
在数值积分壳中截面点的分布
北京怡格明思工程技术有限公司
Innovating through simulation
1
当在分析过程中积分单元特性时，可指定壳厚度方向的截面点数目为任意奇数。 对性质均匀的壳单元，ABAQUS默认在厚度方向上取5个截面点，对于大多数非 线性设计问题这是足够了。但是，对于一些复杂的模拟必须采用更多的截面点， 尤其是当预测会出现反向的塑性弯曲时（在这种情况下一般采用9个截面点是足 够了）。对于线性问题，3个截面点已经提供了沿厚度方向的精确积分。当然， 对于线弹性材料壳，选择在分析开始时计算材料刚度更为有效。
在圆柱形壳体中默认的局部材料1方向
北京怡格明思工程技术有限公司
Innovating through simulation
1
选择壳单元的一些建议：
对于需要考虑薄膜作用或含有弯曲模式沙漏的问题，以及具有平面弯曲的问题，当希 望得到更精确的解答时，可使用ABAQUS/Standard中的线性、有限薄膜应变、完全 积分的四边形壳单元（S4）。 线性、有限薄膜应变、减缩积分、四边形壳单元（S4R）是强健的，并适合应用于广 泛的问题。 线性、有限薄膜应变、三角形壳单元（S3/S3R）可作为通用目的的壳单元使用。因 为在单元中是常应变的近似场，求解弯曲变形或者高应变梯度时可能需要精细的网格 划分。 在复合材料层合壳模型中，为了考虑剪切变形的影响，采用适合于模拟厚壳问题的单 元（S4, S4R, S3/S3R, S8R）；并检验平截面保持平面的假定是否满足。 四边形或三角形的二次壳单元，对于应用于一般的小应变薄壳是很有效的，这些单元 对于剪力自锁或薄膜自锁都不敏感。 如果在接触模拟中一定要使用二阶单元，不要使用二阶三角形壳单元（STRI65）， 而要采用9节点的四边形壳单元（S9R5）。 对于规模非常大但仅经历几何线性行为的模型，使用线性、薄壳单元（S4R5）通常 比通用目的的壳单元更节约计算成本。 对于包含任意的大转动和小薄膜应变的显式动态问题，小薄膜应变单元是有效的。
ABAQUS教材：第五章 壳单元的应用
第五章壳单元的应用用壳单元可模拟的是具有某一方向尺度(厚度方向)远小于其它方向的尺度，且沿厚度方向的应力可忽略的特征的结构。
例如，压力容器的壁厚小于整体结构尺寸的1/10，一般可以用壳单元进行模拟分析，以下的尺寸可以作为典型整体结构尺寸：•支撑点之间的距离•加强构件之间的距离或截面厚度尺寸有很大变化处之间的距离•曲率半径•所关注的最高振动模态的波长基于以上的特点，平面假定成立，即ABAQUS壳单元假定垂直于壳面的横截面在变形过程中保持为平面。
另外不要误解为上述厚度必须小于单元尺寸的1/10。
精细网格可包含厚度尺寸大于壳平面内的尺寸的壳单元，尽管一般不推荐这样做，在这种情况下实体单元可能更合适。
5.1 单元几何尺寸壳单元的节点位置定义了单元的平面尺寸、壳面的法向、壳面的初始曲率，但没有定义壳的厚度。
5.1.1 壳体厚度和截面计算点壳体厚度描述了壳体的横截面，必须对它定义。
除了应定义壳体厚度，还应当在分析过程中或分析开始时，计算出横截面的刚度。
若选择在分析过程中计算刚度，则ABAQUS采用数值积分法分别计算厚度方向每一个截面点（积分点）的应力和应变值，并允许非线性材料行为。
例如，一种弹塑性材料的壳在内部截面点还是弹性时，其外部截面点已经达到了屈服。
S4R单元(4节点减缩积分)中积分点的位置和沿壳厚度方向截面的的位置如图5－1所示：图5－1 壳的数值积分点位置在进行数值积分时，可指定壳厚度方向的截面点数目为任意奇数。
默认的情况下，ABAQUS在厚度方向上取5个截面点，对各项同性壳来说，处理大多数非线性问题已经是足够了。
但是，对于一些复杂的模型必须取更多的截面点，尤其是处理交变的塑性弯曲问题(在这种情况下一般采用9个点)。
对于线性材料，3个截面点已经提供了沿厚度方向的精确积分。
当然，对于线弹性材料壳来说，选择在分析开始时计算材料刚度更为有效。
在选择分析前就计算横截面刚度时，材料必须是线弹性的。
此时所有的计算都根据横截面上的合力和合力矩来进行。
Abaqus单元介绍与注意问题
1. 静力分析中，如果模型中不包含阻尼或与速率相关的材料性质，时间就没有实际的物理意义。
有关时间，除了需要在step中设置时间以外，在load功能模块和interaction 模块中还可以创建与时间有关的幅值曲线。
Tools-Amplitude-Create，选择幅值曲线类型，将Time Span设为Step time或Total time。
2. 需要设置参考点的情形Tools-Reference Point离散刚体部件或解析刚体部件都需要为其设置参考点；在Interaction模块中定义刚体约束、显示体约束和耦合约束时，必须指定约束的参考点；对于采用广义平面应变单元（generalized plane strain elements）的平面变形体部件，必须为其指定一个参考点，作为参考节点（reference node）。
Note：Part模块中每个部件只能定义一个参考点；Assembly、Interaction 和Load模块中可以为装配提定义多个参考点；Mesh中生成单元网格时，参考点将被忽略。
3. 需要创建面的情形Tools-Surface在Interaction模块中定义基于面的接触或约束时，或Load模块中施加压力（Pressure）时，建议为相应区域定义面，并注意命名。
4. 需要定义集合的情形 Tools-SetProperty模块中，若一部件包含不同材料，可分别为不同区域建立集合并赋予不同的截面属性；Interaction模块中定义基于节点或单元的接触或约束时，可先为相应区域定义集合；Load模块中定义载荷和边界条件时，可先为相应区域定义集合；定义场变量输出或历史变量输出时，可指定输出某个集合上的计算结果。
Note：在Part和Assembly中都可以定义集合，二者有区别。
5. Stp文件格式导入abaqus可能会丢失零部件间的装配关系，而igs格式一般不会出现这类问题。
6. 两种类型的刚体部件对比：离散刚体部件可以是任意的几何形状，可以为其添加part模块中的各种特征；解析刚体部件只能是较简单的几何形状，计算代价要比离散刚体部件小。
abaqus 壳单元与梁单元连接方法之stringer的使用方法
abaqus 壳单元与梁单元连接方法之stringer的使用方法（原创实用版4篇）篇1 目录1.引言2.Abaqus 壳单元与梁单元的连接概述3.Stringer 的定义与作用4.Stringer 的连接方式及操作步骤5.Stringer 在实际应用中的案例分析6.总结篇1正文1.引言Abaqus 是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，其强大的功能和灵活的操作使得许多工程师在进行结构分析时首选该软件。
在实际工程中，壳单元和梁单元的连接问题是常常需要面对的挑战，而 Stringer 则是解决这一问题的有效工具。
本文将详细阐述 Abaqus 壳单元与梁单元连接方法之 Stringer 的使用方法。
2.Abaqus 壳单元与梁单元的连接概述壳单元和梁单元是 Abaqus 中两种基本的结构单元，分别用于模拟薄壳结构和梁式结构。
在实际工程中，这两种结构单元往往需要相互连接，以模拟复杂的结构体系。
连接的方式有很多种，其中 Stringer 是一种常用的方法。
3.Stringer 的定义与作用Stringer，又称弹簧杆，是一种在 Abaqus 中模拟梁单元与壳单元连接的工具。
它可以在两个单元之间提供刚性或弹性连接，以传递力和位移。
Stringer 在连接过程中起到过渡作用，使得壳单元和梁单元的连接更加自然、稳定。
4.Stringer 的连接方式及操作步骤（1）刚性连接刚性连接是指在连接处，梁单元和壳单元之间的相对位移为零。
操作步骤如下：1) 在 Abaqus 中创建梁单元和壳单元；2) 使用“对接”或“粘接”工具将 Stringer 连接到梁单元和壳单元的相应面上；3) 设置 Stringer 的截面属性，包括材料、截面形状和大小等；4) 设置 Stringer 的边界条件，以确保在刚性连接处，梁单元和壳单元之间的相对位移为零。
（2）弹性连接弹性连接是指在连接处，梁单元和壳单元之间的相对位移不为零，但可以传递力和位移。
abaqus 壳单元 约束
abaqus 壳单元约束ABAQUS中构建壳-实体耦合约束的步骤：1. 前处理：- 几何模型的构建：模型使用UG建模，ABAQUS直接导入即可。
- 材料参数的定义：- 材料本构：在property模块中，创建材料，定义elastic参数，杨氏模量为2.1e5MPa，泊松比为0.3。
- 截面定义：通过Create Section为实体模型创建Solid，Homogeneous截面，为壳体部件创建shell，Homogeneous截面，并定义相应厚度。
- 截面指派：通过Assign Section将创建好的截面指派给相应模型。
- 网格系统构建：- 装配：在Assembly模块中，通过Create Instance进行装配。
- 网格划分：在Mesh模块中，划分网格，得到如下所示网格模型。
图3 网格模型- 单元类型：单元类型保持默认。
2. 求解：- 求解器的设定：在Step模块中通过Create Step创建静力通用分析步，分析步设置保持默认。
- 连接关系的构建：在interaction模块通过create constraint创建shell-solid coupling约束，shell 边选择与实体相连的边线，solid表面选择对应表面。
- 边界条件的设定：- 位移边界条件：在Load模块中，通过Create Boundary Condition创建Symmetry/Antisymmetry/Encastre约束，选择实体左端面，施加Encastre约束。
- 载荷边界条件：通过Create Load创建Pressure载荷，选择壳表面施加0.001MPa压力。
- 在Job模块中，创建相应作业并提交求解分析。
3. 后处理：- 在Visualization模块中，创建Stress和Displacement云图。
abaqus建模流程——学习笔记
Abaqus 建模流程Abaqus标准版共有“部件（part）”、“材料特性（propoterty）”、“装配（assemble）”、“计算步骤（step）”、“交互（interaction）”、“加载（load）”、“单元划分（mesh）”、“计算（job）”、“后处理（visualization）”、“草图（sketch）”十大模块组成。
建模方法：1首先建立“部件”（1）根据实际模型的尺寸决定绘图区的大小，一般为模型的1.5倍，间距大小可以在edit菜单sketcher options选项里调整。
（2）在绘图区分别建立部件中的各个特征体，建立特征体的方法主要有挤压、旋转、平扫三种。
同一个模型中两个不同的部件可以有同名的特征体组成，也就是说不同部件中可以有同名的特征体，同名特征体可以相同也可以不同。
部件的特征体包括用各种方法建立的基本特征体、数据点（datum point）、数据轴（datum axis）、数据平面（datum plane）等等。
选择多个元素时，可以同时按住shift键，或者按住鼠标左键进行窗选；如果取消对某个元素的选择可以同时按住ctrl键。
同时按住ctrl、shift和鼠标左键（中键、右键）然后平移鼠标可以进行旋转（平移、缩放）。
如果想修改或撤销已经完成的操作，可以在窗口左侧的模型树中找到此项操作，在上面点击右键，选择Edit或delete。
（3）编辑部件可以用部件管理器进行部件复制，重命名，删除等，部件中的特征体可以是直接建立的特征体，还可以间接手段建立，如首先建立一个数据点特征体，通过数据点建立数据轴特征体，然后建立数据平面特征体，再由此基础上建立某一特征体，最先建立的数据点特征体就是父特征体，依次往下分别为子特征体，删除或隐藏父特征体其下级所有子特征体都将被删除或隐藏。
（4）部件类型：•可变形体：任意形状的，可以包含不同维数的特征（实体、表面、线）；在荷载作用下可以变形。
abaqus系列教程-05应用壳单元
5.1.4 参考面的偏置（referance surface offset）
通过壳单元的节点和法线的定义来定义壳的参考面。当用壳单元建模时，典型的 参考面是重合于壳体的中面。然而在很多情况下，提出将参考面定义为中面的偏置更 为方便。例如，由 CAD 软件包创建的面一般代表的或者是壳体的顶面或者是底面。 在这种情况下，定义参考面并与由 CAD 创建的面一致是更容易的，因此，该参考面 偏置于壳体的中面。 对于接触问题，壳体的厚度是很重要的参数，壳体参考面的偏置也可以用于定义 更精确几何信息。另外一种情况是当模拟一个厚度连续变化的壳体时，中面的偏置可 能是重要的，因为此时定义在壳体中面的节点可能是相当困难的。如果一个表面平滑 而另一个表面粗糙，比如在某些飞行器结构中，应用壳体参考面偏置定义在平滑表面 上的节点会是最容易的。 通过指定一个偏置量，可以引入偏置。定义偏置量作为从壳的中面到壳的参考表 面之间的壳体厚度的比值，如图 5-4 所示。
5-7
的投影。局部 2 方向垂直于位于壳面中的局部 1 方向，因此，局部 1 方向、2 方向和 壳体表面的正法线构成右手坐标系（如图 5-6 所示） 。
图 5-6
默认的壳体局部材料方向
局部材料方向的默认设置有时可能会产生问题；关于这方面的一个例子是圆柱形 壳体，如图 5-7 所示。对于图中大多数单元，其局部 1 方向就是环向。然而，有一行 单元垂直于整体 1 轴，对于这些单元，局部 1 方向为整体 3 轴在壳上的投影，使该处 的局部 1 方向变为轴向，而不是环向。沿局部 1 方向的应力 11 的等值线图看起来就 会非常奇怪，由于大多数单元的 11 为环向应力，而部分单元的 11 为轴向应力。在这 种情况下，对于模型需要定义更适合的局部方向，如在下一节中所讨论的。
abaqus实体单元和壳单元
1．实体单元实体单元可在其任何表面与其他单元连接起来。
C3D:三维单元CAX:无扭曲轴对称单元，模拟3600的环，用于分析受轴对称载荷作用，具有轴对称几何形状的结构；CPE:平面应变单元，假定离面应变ε33为零，用力模拟厚结构；CPS:平面应力单元，假定离面应力σ33为零，用力模拟薄结构；广义平面应变单元包括附加的推广：离面应变可以随着模型平面内的位置线性变化。
这种数学描述特别适合于厚截面的热应力分析。
可以扭曲的轴对称单元：用来模拟初始时为轴对称的几何形状，且能沿对称轴发生扭曲。
这些单元对于模拟圆柱形结构，例如轴对称橡胶套管的扭转很有用。
反对称单元的轴对称单元：用来模拟初始为轴对称几何形状的反对称变形。
适合于模拟像承受剪切载荷作用的轴对称橡胶支座一类的问题。
如果不需要模拟非常大的应变或进行一个复杂的，改变接触条件的问题，则应采用二次减缩积分单元（CAX8R,CPE8R,CPS8R,C3D20R）如果存在应力集中，则应在局部采用二次完全积分单元（CAX8,CPE8,CPS8,C3D20等）。
对含有非常大的网格扭曲模拟（大应变分析），采用细网格划分的线性减缩积分单元（CAX4R,CPE4R,CPS4R,C3D8R等）对接触问题采用线性减缩积分单元或非协调元（CAX4I,CPE4I,CPS4I,C3D8I）的细网格划分。
如果在模型中采用非协调元应使网格扭曲减至最小。
三维情况应尽可能采用块状单元（六面体）。
当几何形状复杂时，完全采用块体单元构造网格会很困难，因此可能有必要采用稧形和四面体单元，但尽量少用，并远离需要精确求解的区域。
一些前处理程序包括网格划分方法，它们可用四面体单元构造任意形状的网格。
只要采用二次四面体单元（C3D10），其结果对小位移问题应该是合理的。
小结：在实体单元中所用的数学公式和积分阶数对分析的精度和花费有显著的影响；使用完全积分单元，尤其是一阶（线性）单元，容易形成自锁现象，正常情况不用；一阶减缩积分单元容易出现沙漏现象；充分的单元细化可减小这种问题；在分析中如有弯曲位移，且采用一阶减缩积分单元时，应在厚度方向至少用4个单元；沙漏现象在二阶减缩积分单元中较少见，一般问题应考虑应用这些单元；非协调单元的精度依赖于单元扭曲的量值；结果的数值精度依赖于所用的网格，应进行网格细化研究以确保该网格对问题提供了唯一的解答。