abaqus有限元建模小例子
半轴齿轮的ABAQUS有限元模拟实验
Vol. 33,No. 1Mar. 2021第33卷第1期2021年3月河南工程学院学报（自然科学版）JOURNAL OF HENAN UNIVERSITY OF ENGINEERING 半轴齿轮的ABAQUS 有限元模拟实验徐滨（合肥职业技术学院机电工程学院，安徽合肥238000 ）摘要：车桥半轴齿轮是差速器的重要组成部分,在差速器工作中扮演着十分重要的角色。
针对断裂的半轴齿轮进行断 口形貌、成分及硬度分析，并结合有限元模拟分析齿轮失效的原因。
结果表明：齿轮渗碳层厚度约0.8 mm,渗碳层显微组织主 要为硬度较高的针状马氏体和部分残留奥氏体，硬度达785. 1 N/mm 2 ,表面硬化处理与渗碳处理基本符合工况要求。
通过 ABAQUS 模拟发现半轴齿轮最易断裂处位于齿根最靠近边角的部位，与实际工况吻合。
关键词:半轴齿轮;模拟分析;失效分析;ABAQUS中图分类号:TB115 文献标志码:A 文章编号= 1674 - 330X （2021 ）01 -0059 - 03ABAQUS finite element simulation analysis of half shaft gearXU Bin（School of Mechanical and Electrical Engineering , Hefei Polytechnic University, Hefei 238000, China ）Abstract : Axle gears are an important part of the differential mechanism , and play a very important role in the work of the differ ential mechanism. In this paper, the morphology analysis , composition analysis and hardness analysis of the fractured half-shaft gear are earned out, and the cause of the gear failure is analyzed in conjunction with the finite element simulation analysis. The results show that the thickness of the carburized layer of the gear is about 0. 8 mm. The microstmcture of the carburized layer is mainly needle- shaped martensite with higher hardness and part of retained austenite. The hardness reaches 785. 1 N/mm 2. The surface hardening treatment and carburization treatment are basically meet the requirements of working conditions. Through ABAQUS simulation , it is f （）uncl that the most easily broken part of the half-shaft gear is located at the lowermost comer of the tooth root , which is consistent with the actual working condition where the fracture occurs.Keywords ：half-shaft gear ； simulation analysis ； failure analysis ； ABAQUS差速器的精度和可靠性是国内研究的难点。
abaqus cae解析实例
abaqus cae解析实例Abaqus CAE（Computer-Aided Engineering）是一个强大的有限元分析（FEA）软件，用于模拟复杂结构的力学行为。
以下是一个简单的Abaqus CAE分析实例，以演示如何使用该软件进行有限元分析。
假设我们要分析一个简单的悬臂梁在受到集中载荷作用下的弯曲行为。
1. 启动Abaqus CAE：打开Abaqus CAE软件，创建一个新的模型。
2. 创建几何体：在几何模块中，创建一个悬臂梁的几何体。
可以使用线、面、体等基本元素来构建。
3. 划分网格：在网格模块中，将悬臂梁划分为有限个小的元素，这些元素被称为“网格”或“有限元”。
可以选择不同的元素类型和大小来模拟悬臂梁的不同部分。
4. 应用材料属性：在材料模块中，为悬臂梁指定材料属性，如弹性模量、泊松比和密度等。
5. 定义载荷和边界条件：在载荷和边界条件模块中，定义悬臂梁受到的集中载荷以及支座的边界条件。
在这个例子中，可以在悬臂梁的末端施加一个集中力。
6. 选择分析类型：在分析类型模块中，选择静态分析类型。
因为我们要模拟的是恒定载荷下的弯曲行为，所以选择静态分析是合适的。
7. 运行分析：完成以上步骤后，运行分析。
Abaqus CAE将自动求解有限元方程，并输出结果。
8. 后处理：在后处理模块中，查看分析结果。
可以查看应力、应变、位移等结果云图和数据。
9. 优化设计：根据分析结果，优化悬臂梁的设计，例如改变梁的截面形状或材料属性等。
以上是一个简单的Abaqus CAE分析实例，通过这个实例可以了解如何使用该软件进行有限元分析。
当然，实际的分析可能会更加复杂，需要更多的步骤和考虑因素。
建议参考Abaqus CAE的官方文档和教程以获得更详细的信息和指导。
悬臂梁—有限元ABAQUS线性静力学分析报告实例
线性静力学分析实例——以悬臂梁为例线性静力学问题是简单且常见的有限元分析类型，不涉及任何非线性（材料非线性、几何非线性、接触等），也不考虑惯性及时间相关的材料属性。
在ABAQUS 中，该类问题通常采用静态通用（Static ，General ）分析步或静态线性摄动（Static ，Linear perturbation ）分析步进行分析。
线性静力学问题很容易求解，往往用户更关系的是计算效率和求解效率，希望在获得较高精度的前提下尽量缩短计算时间，特别是大型模型。
这主要取决于网格的划分，包括种子的设置、网格控制和单元类型的选取。
在一般的分析中，应尽量选用精度和效率都较高的二次四边形/ 六面体单元，在主要的分析部位设置较密的种子；若主要分析部位的网格没有大的扭曲，使用非协调单元（如CPS4I、C3D8I）的性价比很高。
对于复杂模型，可以采用分割模型的方法划分二次四边形/ 六面体单元；有时分割过程过于繁琐，用户可以采用精度较高的二次三角形/ 四面体单元进行网格划分。
悬臂梁的线性静力学分析1.1 问题的描述一悬臂梁左端受固定约束，右端自由，结构尺寸如图1-1 所示，求梁受载后的Mises 应力、位移分布。
材料性质：弹性模量 E 2e3 ，泊松比0.3均布载荷：F=103N图1-1 悬臂梁受均布载荷图1.2 启动ABAQUS启动ABAQUS有两种方法，用户可以任选一种1）在Windows 操作系统中单击“开始” -- “程序” --ABAQUS 6.10 -- ABAQUS/CA。
E（2）在操作系统的DOS窗口中输入命令：abaqus cae 。
启动ABAQUS/CA后E ，在出现的Start Section （开始任务）对话框中选择Create Model Database 。
1.3 创建部件在ABAQUS/CA顶E 部的环境栏中，可以看到模块列表：Module：Part ，这表示当前处在Part （部件）模块，在这个模块中可以定义模型各部分的几何形体。
ABAQUS 有限元分析大作业 凹槽成型实例
有限元分析大作业-凹槽成型一：前处理-利用ABAQUS/CAE创建模型。
1、定义并创建四个部件如下图：图1：可变形毛坯Blank图2：刚性冲头Punch图3：刚性夹具Holder2、定义材料及截面特性图5：分别根据提供的数据定义Elastic和Plastic两个材料特性图6：创建均匀实体截面提交给材料Steel并赋予Blank此截面属性图7：建立一个局部数据坐标系（在随着毛坯运动的共旋坐标系下显示应力和应变的值）: 2、装配部件图8：装配图（根据相互关系进行装配）3、创建几何集合创建6个几何集合：每个刚性体参考点各一个，毛坯对称面一个，毛坯中面的每段各一个。
图9：创建六个几何集合4、定义分析步和输出要求图10：创建分析步1 Establish contact 1图11：创建分析步2，Remove right constraint图12：创建分析步3 Holder force图13：创建分析步4 Establish contact 2图14：创建分析步5 Move punch图15：编辑场输出图16：编辑历史输出5、监控自由度的值图17：定义RefPunch的监控自由度6、定义接触相互作用图18：首先在Interaction模块中定义以上5个表面图19：定义一个无摩擦接触相互作用属性图20：再定义一个有摩擦相互作用属性，摩擦系数取为0.1 最后定义三个表面间的相互作用：图21：定义三个表面之间的相互作用（具体见下面三个图）图22：定义Die-Blank 相互作用 图23：定义Holder-Blank 相互作用图24：定义Punch-Blank 相互作用7、各分析步的边界条件首先在STEP1总添加每个初始边界条件：图25：Center、MidLeft、MidRight边界条件图26：RefDie、RefHolder、RefPunch边界条件图27：分析步1边界条件图28：Step2边界条件图29：Step3边界条件图30：Step4边界条件图31：Step5边界条件图：32集中力与负压力施加8、划分网格和定义作业图33：首先在毛坯上下与左右表面分别撒种图34：选择单元类型图35：划分网格二：求解1、创建作业图36：创建作业2、提交求解并监视求解过程图：37:求解完成图：38监视点U2向位移图三：后处理1、成型过程图39：开始图40：开始变形图41：变形扩大图42：最后成型结果2、绘制塑性应变等值线图3、绘制冲头上的反作用力4、绘制接触压力等值线图图45：接触压力等值线图。
基于ABAQUS软件环件冷轧三维有限元仿真建模分析
基于ABAQUS软件环件冷轧三维有限元仿真建模分析引言：冷轧是金属制造过程中的重要工艺环节之一，通过冷轧可以改变金属材料的形状和性能，提高产品的质量和性能。
在冷轧工艺中，有限元仿真分析是一种常用的研究方法。
本文将基于ABAQUS软件环境，对冷轧过程进行三维有限元仿真建模分析。
首先介绍冷轧过程的基本原理，然后介绍ABAQUS软件环境及其在冷轧仿真中的应用，最后通过一个实例进行具体的仿真建模分析。
一、冷轧过程的基本原理冷轧是将热轧产生的热轧卷板进行再加工，使其通过冷变形和退火等工艺，获得更好的表面质量和机械性能。
冷轧过程通常包括以下几个步骤：1.卷取：将热轧卷板经辊道系统传送至轧机，进行裁剪和焊接，形成卷取材料。
2.进料：将卷取材料通过入口辊道装置，引入冷轧机。
3.冷轧：在冷轧机辊道系统中，通过辊轧将卷取材料冷变形。
4.处理：经过冷轧后，需要对材料进行切割、切边、去尾等处理。
5.包装：对处理后的材料进行包装，出厂运输。
冷轧过程的成功与否，关键取决于轧机辊道系统的设计和操作参数的选择。
有限元仿真分析可以为冷轧过程的优化设计和参数选择提供有效的支持。
二、ABAQUS软件环境及其在冷轧仿真中的应用ABAQUS是一种常用的商业有限元分析软件，它提供了强大的建模和分析功能，能够模拟各种工程问题。
在冷轧仿真中，ABAQUS可以用来建立三维有限元模型，通过数值计算得到轧机辊道系统的应力分布、变形量等重要参数。
ABAQUS在冷轧仿真中的应用主要包括以下几个方面：1.材料建模：ABAQUS提供了多种材料模型，可以根据所使用的金属材料性质进行选取。
通过材料模型的选取，可以对冷轧过程中的材料行为进行准确的描述。
2.辊道系统建模：轧机辊道系统是冷轧过程中的核心装置，其形状和参数会直接影响到冷轧效果。
在ABAQUS中，可以通过建立几何模型和定义辊道系统的运动参数来进行仿真分析。
3.边界条件设置：冷轧过程中，边界条件的设置对模拟结果的准确性和可靠性有重要影响。
abaqus经典例题集
abaqus经典例题集下面是一些abaqus的经典例题，以帮助大家更好地理解和掌握这款强大的有限元分析软件。
1.线性弹性问题例题1：在一个长方形平板上施加均匀分布的载荷，求解板的应力和应变。
解题步骤：-创建模型，定义几何参数和材料属性；-划分网格；-应用边界条件；-施加载荷；-求解；- 后处理，查看结果。
2.非线性问题例题2：一个简支梁在受力过程中，梁的横截面半径发生变化。
求解梁的挠度和应力。
解题步骤：-创建模型，定义几何参数、材料属性和边界条件；-划分网格；-应用材料的本构关系；-施加载荷；-求解；- 后处理，查看结果。
3.热力学问题例题3：一个平板在均匀温度差的作用下，求解热应力和温度分布。
解题步骤：-创建模型，定义几何参数、材料属性、边界条件和温度差；-划分网格；-应用热力学本构关系；-施加温度边界条件；-求解；- 后处理，查看结果。
4.耦合问题例题4：一个悬臂梁在受到弯曲应力和剪切应力的同时，还受到温度的变化。
求解梁的应力和温度分布。
解题步骤：-创建模型，定义几何参数、材料属性、边界条件、载荷和温度变化；-划分网格；-应用耦合场本构关系；-施加边界条件、载荷和温度边界条件；-求解；- 后处理，查看结果。
5.接触问题例题5：两个物体相互挤压，求解接触面上的应力和接触力。
解题步骤：-创建模型，定义几何参数、材料属性、边界条件和接触属性；-划分网格；-应用接触算法；-施加边界条件和接触力；-求解；- 后处理，查看结果。
通过以上五个经典例题的讲解，相信大家对abaqus的应用有了更深入的了解。
在实际应用中，我们应根据具体问题选择合适的分析类型，并灵活运用所学知识。
希望大家能在实践中不断提高，成为优秀的有限元分析工程师。
ABAQUS有限元分析实例——非线性斜板
Abaqus有限元分析实例--- 非线性斜板这个例子如图8-11所示。
已经应用ABAQUS/Standard模拟了板的线性响应，现在你将应用ABAQUS/Standard对它进行重新分析，包含几何非线性的影响。
从线性模拟的结果表明对于此问题非线性的效应可能是重要的，由此次分析的结果，你将判断这个结论是否正确。
如果你愿意，可以根据本例题后而的指导，应用ABAQUS/Explicit将模拟扩展到动态分析。
在本手册的在线文档第A.6节“Norlincar skew plate"提供了输入文件。
当通过ABAQUS/CAE 运行这个输入文件时，将创建关于该问题的完整的分析模型。
根据下而给岀的指导如果你遇到困难，或者如果你希望检查你的工作，则可以运行这个输入文件。
在附录A "Example Files"中，给出了如何提取和运行输入文件的指导。
如果你没有进入ABAQUS/CAE或者其它的前处理器，可以人工创建关于这个问题的输入文件，关于这方而的讨论，见Getting Started with ABAQUS/Standard： Keywords Version, 第7.4 iT “Example： norlincar skew plate"。
8.4.1修改模型打开模型数据库文件SkewPlate.cae,从主菜单栏中，选择Model->Copy Model->Linear,将名字为Linear的模型复制成名字为Nonlinear的模型。
对于非线性斜板模型，你将考虑包含几何非线性效应和改变输出要求。
定义分析步进入分析步Step模块，从主菜单栏中，选择Step-->Edit->Apply Pressure来编辑分析步定义。
在Edit Step对话框的Basic页中,选中NIgeom (注：几何非线性的缩写)以考虑几何非线性的效应，并设垃分析步的时间周期为1.0。
ABAQUS有限元分析实例详解 3PPT课件
L
F2EA(U2U1) L
11
既
F F1 2 E LA1 , 1,1 1 U U1 2
FKU
[K]单元刚度阵，{F}载荷，{U}位移向量
每一种类型单元都有自己的单元刚度 矩阵，对于复杂的单元是基于能量原理 来确定的。
12
3）总刚度矩阵 结构有限元是用有限个基本单元来
逼近结构模型，把有限个基本单元的单 元刚度矩阵组装到一起，形成总刚度矩 阵。
四或八节点四边形板元 CQUAD4、CQUAD8 四节点剪力板元 CSHEAR
21
体单元 六面体单元 CHEXA 五面体单元 CPENTA 四面体单元 CTETRA
约束元（刚体元 RBE2） 其它单元 质量元 CONM2
22
2、输入文件结构 执行控制（求解类型、允许时间、系统 诊断） 情况控制（输出请求、选择模型数据集） 数据：节点、单元（结构模型定义）、 几何和材料性质、载荷、约束（求解条 件参数)
一、简介
一般来说工程分析可分为两大类： 数值法
（有限元法是数值法的一种）
1
经典法：
经典法直接采用控制微分方程来求 解场问题，其方法是基于物理原理而建 立的。闭合性的精确解仅对于几何、载 荷与边界条件最简单的情况才有可能得 到。精确解离大多数实际工程问题较远。 经典法可以验证数值解的解题精度。
2
AP1_2000计算结果与理论解对比
\\ 执行控制\\
TITLE=FIXED PLATE DISP=ALL STRESS=ALL SPC=1 LOAD=1
\\4种控制\\
25
BEGIN BULK
\\数据集\\
GRID 1 0 0. 0. 0.
GRID 2 0 2. 0. 0.
ABAQUS有限元分析实例详解
ABAQUS有限元分析实例详解有限元分析（Finite Element Analysis，简称FEA）是一种工程分析方法，它将连续物体分割为无数个小的有限元单元，并在每个有限元上分别进行力学方程求解，最终得到整个物体的力学性能。
ABAQUS是目前使用最广泛的有限元分析软件之一，本文将详细介绍ABAQUS有限元分析的实例。
一、准备工作在进行ABAQUS有限元分析之前，首先需要准备以下工作：1.模型准备：将需要分析的物体建模为几何模型，并进行网格划分，划分成有限元单元，以便进行分析。
2.边界条件：设定物体的边界条件，即模拟施加在物体上的外力或约束条件，如支撑条件、加载条件等。
3.材料属性：设定物体的材料属性，包括弹性模量、泊松比等。
4.分析类型：选择适合的分析类型，如静态分析、动态分析、热分析等。
二、材料建模在进行ABAQUS有限元分析时，需要将材料的力学性质进行建模。
通常有以下几种材料建模方法：1.线弹性模型：认为材料的应力-应变关系在整个材料的应力范围内都是线性的，即满足胡克定律。
2.非线性弹性模型：考虑材料的应变硬化效应，即材料的刚度随加载的增加而增大。
3.塑性模型：考虑材料的塑性行为，在达到屈服点后，材料会发生塑性变形。
4.屈服准则模型：通过引入屈服准则，将材料的屈服破坏进行建模。
5.破坏模型：考虑材料的破坏行为，通常采用层间剪切应力、最大主应力等作为破坏准则。
三、加载和约束在进行ABAQUS有限元分析时，需要模拟实际工程中施加在物体上的外部载荷和约束条件。
常见的加载和约束方式有以下几种：1.固定支撑：将物体的一些边界固定，使其不能发生位移。
2.约束位移：设定物体一些节点的位移值，模拟实际固定住的情况。
3.压力加载：施加在物体上的压力载荷。
4.弯曲加载：施加在物体上的弯曲载荷。
5.温度加载：通过施加温度场来模拟温度载荷。
四、求解过程在进行ABAQUS有限元分析时，求解过程主要有以下几个步骤：1.指定分析步数：指定分析的总时间和分析步数，也可以根据需要进行自适应时间增量控制。
abaqus有限元建模小例子
问题一：工字梁弯曲1.1问题描述：在＜＜材料力学实验＞＞中，弯曲实验測定了工字梁弯曲应变大小及其分布，以验证弯曲正应力公式。
在这里，採用ABAQUS/CAE建立试验件的有限元模型,ABAQUS/Standard模块进行分析求解，得到应力、应变分布，对比其与理论公式计算值及实验測量值的差別。
弯曲实验的相关数据：材料：铝合金E=70GPa泊松比0.3实验装置结构简图如图所示：结构尺寸测量值：H=50 ( +/-0.5mm)h=46(+/-0.5mm) B=40 ( +/-0.5mm) b=2(+/-0.02mm)a=300(+/-1mm)F仁30N Fmax=300N F =100N1.2 ABAQUS有限元建模及分析一对象：工字型截面铝合金梁梁的结构简图如图1所示，結构尺寸、载荷、約束根据 1.1设定，L取1600mm，两端各伸出100mm。
二用ABAQUS/CAE建立实验件的有限元模型，效果图如下：边界条件简化：左侧固定铰支座简化为下表面左参考点处的约束5= U2=U3=0右侧活动铰支座简化为下表面右参考点处的约束5= U2=UR3=0几何模型V 有限元模型Y2丄三ABAQUS 有限元分析結果①应力云图（Z 方向正应力分量）：施加载荷前VM-： M>'L- XI .■WWCiA"lr A Ji Ui7U^-> l-AXU Mil ：UMI4 M3 W£,W>SH3ta.LJ-mE佔 口3「一血IQ J tki aa iK* ■沁 器悴空 i /協F±qSt ・u %ic>: - 3U1TCF=300N5 ► sc②应变（Z方向分量）：中间竖直平面的厚度方向应变分布图:ILitJ.JX3L*riL T9i- ■¥»■(/ F=200NTiu«$ 呷p?lli由上图可以看出应变沿着厚度方向呈线性比例趋势变化，与实验测得的应变值变化趋势相同。
悬臂梁—有限元ABAQUS线性静力学分析实例分解
线性静力学分析实例——以悬臂梁为例线性静力学问题是简单且常见的有限元分析类型，不涉及任何非线性（材料非线性、几何非线性、接触等），也不考虑惯性及时间相关的材料属性。
在ABAQUS中，该类问题通常采用静态通用（Static，General）分析步或静态线性摄动（Static，Linear perturbation）分析步进行分析。
线性静力学问题很容易求解，往往用户更关系的是计算效率和求解效率，希望在获得较高精度的前提下尽量缩短计算时间，特别是大型模型。
这主要取决于网格的划分，包括种子的设置、网格控制和单元类型的选取。
在一般的分析中，应尽量选用精度和效率都较高的二次四边形/六面体单元，在主要的分析部位设置较密的种子；若主要分析部位的网格没有大的扭曲，使用非协调单元（如CPS4I、C3D8I）的性价比很高。
对于复杂模型，可以采用分割模型的方法划分二次四边形/六面体单元；有时分割过程过于繁琐，用户可以采用精度较高的二次三角形/四面体单元进行网格划分。
悬臂梁的线性静力学分析1.1 问题的描述一悬臂梁左端受固定约束，右端自由，结构尺寸如图1-1所示，求梁受载后的Mises应力、位移分布。
ν材料性质：弹性模量3=E=，泊松比3.02e均布载荷：F=103N图1-1 悬臂梁受均布载荷图1.2 启动ABAQUS启动ABAQUS有两种方法，用户可以任选一种。
（1）在Windows操作系统中单击“开始”--“程序”--ABAQUS 6.10 --ABAQUS/CAE。
（2）在操作系统的DOS窗口中输入命令：abaqus cae。
启动ABAQUS/CAE后，在出现的Start Section（开始任务）对话框中选择Create Model Database。
1.3 创建部件在ABAQUS/CAE顶部的环境栏中，可以看到模块列表：Module：Part，这表示当前处在Part（部件）模块，在这个模块中可以定义模型各部分的几何形体。
ABAQUS有限元分析实例详解 3
弹性杆具有均匀的横断面，面积为A， 长度为L，承受轴向载荷，处于静力平衡 状态，U1、U2是结点1和2处的位移。
L
F1
1
2
F2
X
U1
U2
因此，单元具有两个自由度。
下步任务是找到一个方程把力与位移相关 起来。
F F1 F2 0
F 2 F1 （1）
在轴向方向，杆长度 变化为 L 。与位移相
体单元 六面体单元 CHEXA 五面体单元 CPENTA 四面体单元 CTETRA
约束元（刚体元 RBE2） 其它单元 质量元 CONM2
2、输入文件结构
执行控制（求解类型、允许时间、系统 诊断）
情况控制（输出请求、选择模型数据集）
数据：节点、单元（结构模型定义）、 几何和材料性质、载荷、约束（求解条 件参数)
2、单元 弹簧元（拉伸或扭转）CELAS1、CELAS2、 CELAS3、CELAS4
线单元 杆元 CROD CONROD 直梁元 CBAR CBEAM 曲梁元 CBEND
面单元 三或六节点的三角形板元 CTRIA3、CTRIA6
四或八节点四边形板元 CQUAD4、CQUAD8 四节点剪力板元 CSHEAR
U 1
F
2
Ka,
(Ka
Kb),KbU
2
F 3 0,Kb, Kb
U 3
既 {F}=[K]{U} [K]总刚度阵 {F}载荷向量 {U}位移向量 求解线性代数方程组得出{U}向量
4）求解的基本步骤（线性静力） 将结构离散为单元 由单元性质，几何和材料形成单元刚度矩阵 把单刚装配成总刚 将边界条件施加与约束模型 将载荷（力、弯矩、压力等）施加于分析模型 求解矩阵方程得位移 从位移结果计算应力和反力
abaqus介绍_带小例子
abaqus介绍_带⼩例⼦ABAQUS ⼊门教程1.什么是有限元对于连续的实体，或者流体，如果形状，边界条件较复杂，是不能得到位移或者应⼒应变的解析解的，因此提出了利⽤有限个单元（Finite Element）的集合来离散（Discretize）表⽰结构的实际⼏何形状，如下图，该实体由六⾯体单元和四⾯体单元(Element)组成，每⼀个单元代表这个实际结构的⼀个离散部分。
单元由节点构成，单元和单元之间通过共有的节点（Node）连接。
节点与单元的集合称为⽹格（Mesh）。
在⼀个特定⽹格中的单元数⽬称为⽹格密度（Mesh Density），可以很轻易地得到⽹格密度是和计算精度密切相关的，但是过密的⽹格会导致庞⼤的计算量，因此需要根据情况合理确定⽹格尺⼨。
各种单元类型，不同的单元类型适⽤于不同的情况。
有限元求解⽅法：隐式⽅法(Implicit)由胡克定理得：=-F Kx其中F代表⼒矩阵，K为刚度矩阵，由每个单元的局部刚度矩阵结合得到，x为位移矩阵，代表每个节点的各个⽅向的位移。
隐式⽅法主要就是求解该⽅程。
位移法步骤如下：1.结构离散2.单元分析，形成单元刚度矩阵3.结构分析，形成总刚度矩阵（包含所有单元刚度矩阵）4.约束处理5.求解线性⽅程组，求得节点位移（求得所有节点的位移）6.根据节点位移求出各个单元的内⼒和应变如下图所⽰，桁架及其离散化模型：显⽰⽅法（explicit）显⽰⽅法与隐式⽅法不同，例如应⽤在ABAQUS/Explicit中的显⽰⽅法，并不需要求解⼀套⽅程组或计算整体刚度矩阵。
求解式通过动态⽅法从⼀个增量步前推到下⼀个增量步得到的，简单来说，就是假设有⼀个炸弹爆炸的过程，将该过程分成很多个时间增量步，从初始炸弹只有⼀个点开始，根据增量步⼀步步递推计算炸弹的冲击波膨胀的过程。
ABAQUS/Explicit适⽤于求解复杂⾮线性动⼒学问题和准静态问题，特别是模拟短暂、瞬时的动态时间，如冲击和爆炸问题。
有限元abaqus初学者程序小例子
59, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.289999992
60, 0.0399999991,
0., 0.289999992
61, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.280000001
62, 0.0399999991, 0.0299999993, 0.280000001
include 'aba_param.inc' CHARACTER*8 CMNAME DIMENSION STRESS(NTENS),STATEV(NSTATV),DDSDDE(NTENS,NTENS), 1 DDSDDT(NTENS),DRPLDE(NTENS),STRAN(NTENS),DSTRAN(NTENS), 2 TIME(2),PREDEF(1),DPRED(1),PROPS(NPROPS),COORDS(3),DROT(3,3), 3 DFGRD0(3,3),DFGRD1(3,3) C UMAT FOR ISOTROPIC ELASTICITY C CANNOT BE USED FOR PLANE STRESS C ---------------------------------------------------------------C PROPS(1) - E C PROPS(2) - NU C ----------------------------------------------------------------
SUBROUTINE UMAT(STRESS,STATEV,DDSDDE,SSE,SPD,SCD,RPL,DDSDDT, 1 DRPLDE,DRPLDT,STRAN,DSTRAN,TIME,DTIME,TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED, 2 CMNAME,NDI,NSHR,NTENS,NSTATV,PROPS,NPROPS,COORDS,DROT, 3 PNEWDT,CELENT,DFGRD0,DFGRD1,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,KSTEP,KINC)
手算有限元实例+ABAQUS验证
0.57735+0.75 0+0.43301 -0.57735
0
-0.75000 -0.43301 -0.14434 -0.25000
000+0.14434 +0.25000
0+0.43301+0 0+0.25000 0
0
-0.43301 -0.25000 -0.25000 -0.433011
.25000
000
.43301
-0.75000
-0.43301 -0.75000
0.43301 0.75000+ 0.43301-0. 0
0
0.75000 43301
-0.43301
-0.25000 0.43301
-0.25000 0.43301- 0.25000+0 0
-1
0.43301 .25000+1
-0.14434
各个单元的内力：
0
0
0.68301
0 0.34151
10
0.95753
0.34151
1.14055
p 所以个杆件的内力为：
0.000004
0.499997
0.000004
0.500004 0.000007
10
0.000005
0.000001
1.000006
EA
uu
L cosθ, sinθ v v
华东理工大学
Fx2
0.57735 0 1.47169 0.68301 0.75000 0.43301 0.14434 0.25000
Fy2
0
0
0.68301 0.68301 0.43301 0.25000 0.25000 0.43301
基于ABAQUS的砌体结构有限元模拟方法
一、引言
在我国，砌体结构房屋在中小城市、乡镇和农村地区大量存在。由于砌体结构材料自身的抗剪强度较 低，延性差，因此在地震中震害严重。传统的构造柱圈梁技术，可有效保证结构的整体效应，但砌体结构 的数值模拟研究较为困难，本文将基于ＡＢＡＱＵＳ有限元软件对砌体结构进行模拟，并探讨其方法和效果。
二、有限元分析方法
而且二维Ｂｅａｍ单元中不能采用ｃｏｎ饿Ｉｃ
钒筋采用三结点二次三维桁颦单元Ｔ３Ｄ２。
Ｄａｍａｇｅ
Ｐ Ｌａｓｔｉｃｉｔｙ奉构ｆ混凝土损伤鞘性模型模拟效果较好１．摹于
以上原因，本文采用实体单元模拟，对于模型中的混凝土和砌体部分，模型采用线性减缩积分单元Ｃ３ＤＳＲ， ａｂａｑｕｓ加钢筋的办亍去有几种：Ｉ、采用ｒｅｂ盘ｒｌａｙｅｒ的办法，在ｐａｒｔ里面画一个面，然后在ｐｒｏｐｅ对里面 定义一个ｓｕｒｆａｃｅ为ｒｅｂａｒｌａｙｅｒ，然后在ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ中ｅｍｂｅｄ巾把钢筋层ｅｍｂｅｄ到混糍土实体中上。２、采用
工业建筑２０１１增刊
１３５３
第ｆ一届仝国现代结构Ｔ程学术目讨会
总体来说．分离模型可以模拟砌块与砂浆之问的作用和砌体破坏机理．适用于模拟小型试验砌体的破 坏行为，但¨算越＾，建模繁琐：整体连续体模型适于分析人规模的墙体．但对于详细的应力分析和理衅 砌体多样的失散机理却显得不足。采用哪种模型一般应视分析ｆ１的而定…。本文分析的模型为砌体整体结构． 分析模型较大．是对整体结构进行模拟．主要是考虑结构的宏观反应，宜选取整体式有限元模型进行计算， 建模町更快捷，计算量更小。 （二）单元选择厦建模方法 对于结构的模拟，有两种思路，一种是采用粱单兀模拟构造梓，壳单元模拟堵体及愤制空心楼板，一 种足聚用实体单元模拟柱和墙及楼板，鉴于当用第种方式模拟时，科！和墙，墙和楼板的连接小描处理，
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abaqus有限元建模小例子
问题一: 工字梁弯曲
1.1 问题描述:
在<<材料力学实验>>中，弯曲实验測定了工字梁弯曲应变大小及其分布，以验证弯曲正应力公式。
在这里，採用ABAQUS/CAE建立试验件的有限元模型，ABAQUS/Standard模块进行分析求解，得到应力、应变分布，对比其与理论公式计算值及实验測量值的差別。
弯曲实验的相关数据：
材料：铝合金E=70GPa 泊松比0.3
实验装置结构简图如图所示：
结构尺寸测量值：H=50（+/-0.5mm）
h=46(+/-0.5mm)
B=40（+/-0.5mm）
b=2(+/-0.02mm)
a=300(+/-1mm)
F1=30N Fmax=300N N
∆
=
F100
1.2 ABAQUS有限元建模及分析
一对象:
工字型截面铝合金梁
梁的结构简图如图1所示，結构尺寸、载荷、約束根据1.1设定，L取1600mm，两端各
伸出100mm。
二用ABAQUS/CAE建立实验件的有限元模型,效果图如下：
边界条件简化：
左侧固定铰支座简化为下表面左参考点处的约束U1=U2=U3=0
右侧活动铰支座简化为下表面右参考点处的约束U1=U2=UR3=0
几何模型
有限元模型
三ABAQUS有限元分析結果①应力云图（Z方向正应力分量）：施加载荷前
F=300N
②应变（Z方向分量）：
中间竖直平面的厚度方向应变分布图：
F=100N
F=200N
F=300N
由上图可以看出应变沿着厚度方向呈线性比例趋势变化，与实验测得的应变值变化趋势相同。
中性轴处应变均接近零值，应变与距离中性轴位移基本为正比关系。
1.3分析结果:
中间竖直截面上下边缘轴向应力数值对比：
*10^-6 MPa
距中性轴距ABAQUS
模拟
实验测量值
平均
理论值
1/2H -96.182*70
000 -97*70000 -6.9165=-700
00*98.807
-1/2H 95.789*70
000
92*70000 6.9165
问题二：机身中段结构内力、变形分布的有限元分析模型
2.1问题描述：
对单块式机身中段结构进行有限元建模分析。
载荷：气密载荷、结构重力、装载作用力
假设机身中段为圆柱框型结构，具体尺寸可以假设获得。
现对结构的主要构件（如蒙皮、长桁、隔框、地板等）用有限元进行模拟，分析结构内力分布及变形基本情况。
2.2机身结构组成形式及受力承力分析：
桁梁式机身，中段机身结构主要由长桁、蒙皮、隔框、地板组成，长桁穿过隔框直通结构段，长桁承受机身整体弯曲的轴力，蒙皮主要承受剪力及扭矩还有小部分的轴力，隔框主要起约束及限制位移及变形的作用，机翼升力通过与加强框相连的结构连接件传递至机身，加强框还要承受各部件传来的集中载荷。
机身中段为近似圆柱体，主要承受气密载荷、结构重力、装载作用力的作用。
2.3机身结构几何模型及尺寸比例假设
长20米半径4米按10:1建模
2.4机身结构的有限元模型
将机身结构中段离散化为有限元分析模型，要求如实反映结构的几何形状、构造形式、材料特性、传力路线、承载方式和边界约束条件等基本要素。
机身中段结构基本可以近似为圆柱框体，侧面开圆形舷窗。
气密载荷作用下的蒙皮受剪力及弯曲应力，结构长桁及梁受拉伸及弯曲作用力，这里将蒙皮、隔框及腹板、地板简化为壳单元，将长桁、框缘简化为空间梁单元。
1几何模型：
2载荷及边界条件：
气密载荷：内侧0.101 外侧0.091 简化为施加在蒙皮壳单元上的分布压强。
结构重力： 2.5*10^-5 施加在整个中段结构上的体作用力。
装载作用力：0.05MPa 施加在地板上表面的均布载荷。
边界条件：
这里忽略机身中段受前后机身结构的作用，由于在飞行状态，机身中段受由机翼传来的气动升力作用，与结构重力及装载重力平衡（气密载荷为自平衡载荷）。
在这里将约束施加在机翼机身连接件处，这里简化为对框缘两侧部分区域的约束，截面区域上所有点施加六个独立约束。
3有限元模型：
2.4有限元分析结果
总体应力及变形分布图：。