ABAQUS弹塑性有限元分析简介

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弹塑性力学土木工程应用有限元ABAQUS分析课件

A
A0
l0 l
l 0 未变形的长度 A 0 未变形的平面面积
FF l
A A0 l0
nom(ll0)
nominal
n o m 名义应力
真实应力
弹塑性力学土木工程应用有限元ABAQUS分析
名义、真实应力（变）名义应变，每单位未变形长度的伸长。
noml0l
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l l0
1
l l0
1 nom
塑性性能的材料实验数据，提供的应变包括塑性应变和弹性应变，是材料的总体应变。所以总体应变分解为弹性和塑性应变两项。
弹性应变等于真实应力与弹性模量的比值。
t pl el
el / E
p lte lt/E
p l 真实塑性应变
t 总体真实应变
弹塑性力学土木工程应用有限元ABAQUS分析
l0d lllnll0
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弹塑性力学土木工程应用有限元ABAQUS分析
名义、真实应力（变）真实应力与名义应力的关系
nom(1nom)
真实应变与名义应变的关系
ln1nom
弹塑性力学土木工程应用有限元ABAQUS分析
名义、真实应力（变）
弹塑性力学的发展
早期精确算法线性问题
如今数字分析法非线性问题
实际的需要，软件应用计算 ANSYS、ABAQUS
弹塑性力学土木工程应用有限元ABAQUS分析
PART.02
名义应力（变）与真实应力（变）
弹塑性力学土木工程应用有限元ABAQUS分析
名义、真实应力（变）
在ABAQUS中必须用真实应力和真实应变定义塑性。

ABAQUS有限元分析方法

一. 有限单元法的基本原理
有限元方法的基本思路是：化整为零，积零为整。即应用有限元
二 ABAQUS简介
ABAQUS是建立在有限元方法上的强大的工程计算软件。能解决从简单的线性问题和困难的非线性问题，可以绘画任何存在的几何形状，而且能够模拟大多数工程材料的行为，是一个通用的计算工具。它不仅能解决结构力学问题，而且能够模拟热传导，辐射和声音传播。它能解决一大批工程实际中所遇到的结构分析问题，对固体，结构及结构-流体系统做静、动位移和应力进行线性和非线性分析。程序包括的单元类型有：桁元、二维平面应力和平面应变元、三维平面应力元、等参梁元、板/壳元及二维、三维流体元等。交异性线弹性、弹塑性材料（包括等向强化，随动强化和混合强化）等。 ABAQUS是一个模块存贮计算的解题程序。方程是按块处理的，输入数据分成许多模块，各种复杂的分析都可以通过不同的模块的组合来处理，因此，它可以求解很大的有限元系统。
ABAQUS/CAE 模块：用于分析对象的建模，特性及约束条件
的给定，网格的划分以及数据传输等。
1. ABAQUS/CAE前处理模块：
（1）建立几何力学模型。（2）给模型赋予材料参数。（3）建立边界条件。（4）施加载荷。（5）划分网格。（6）定义加载步。（7）形成Input文件。
非对称四点弯曲试验装置图
能解决从简单的线性问题和困难的非线性问题可以绘画任何存在的几何形状而且能够模拟大多数工程材料的行为是一个通用的计算工具
ABAQUS有限元分析方法简介
有限单元法（The Finite Element Method）简称有限元（FEM），它是利用电子计算机进行的一种数值分析方法。它在工程技术领域中的应用十分广泛，几乎所有的弹塑性结构静力学和动力学问题都可用它求得满意的数值结果。

ABAQUS钢筋混凝土有限元分析

ABAQUS钢筋混凝土有限元分析钢筋混凝土作为一种常见的建筑材料，在建筑、交通、水利等领域得到了广泛应用。

然而，钢筋混凝土结构在服役期间会受到多种复杂荷载的作用，导致结构性能退化甚至破坏。

因此，对钢筋混凝土结构进行精确的分析和模拟至关重要。

ABAQUS是一款强大的工程仿真软件，能够模拟各种材料和结构的力学行为。

本文将介绍如何使用ABAQUS 对钢筋混凝土进行有限元分析。

ABAQUS是一款专业的有限元分析软件，它提供了丰富的材料模型库和边界条件设置功能，可以模拟各种复杂结构的力学行为。

ABAQUS具有强大的前后处理功能，用户可以通过直观的界面进行模型构建、材料属性设置、边界条件施加等操作。

同时，ABAQUS还提供了强大的数据分析和可视化工具，方便用户对模拟结果进行详细分析。

钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料组成的复合材料。

混凝土是一种抗压强度高、抗拉强度低的材料，而钢筋具有较高的抗拉强度和塑性。

将钢筋嵌入混凝土中，可以提高结构的抗拉强度、抗压强度和韧性。

钢筋混凝土还具有较好的耐久性和防火性能。

在有限元分析中，需要对钢筋混凝土的力学性能进行适当简化。

通常假定混凝土为各向同性材料，钢筋为弹塑性材料。

同时，还应考虑混凝土的裂缝、损伤以及钢筋与混凝土之间的粘结和滑移等因素。

在ABAQUS中，可以对钢筋混凝土结构进行详细的有限元分析。

需要建立合适的计算模型，包括几何模型、材料属性、边界条件和荷载等。

模型建立完成后，可以通过ABAQUS的求解器进行计算，得到各节点位移、应力、应变等结果。

通过对计算结果的分析，可以评价结构的性能和安全性。

例如，可以通过应力和应变分布情况，分析结构的整体和局部稳定性、裂缝分布及扩展等。

还可以观察钢筋与混凝土之间的粘结性能以及评估结构的耐久性。

本文介绍了如何使用ABAQUS对钢筋混凝土进行有限元分析。

通过建立合适的计算模型，设置材料属性和边界条件，以及进行求解计算，可以得到结构的详细应力、应变和位移分布情况。

全面介绍ABAQUS有限元分析

全面介绍ABAQUS有限元分析有限元分析软件ABAQUS介绍（一）数值模拟方法介绍一：数值模拟也叫计算机模拟。

它以电子计算机为手段，通过数值计算和图像显示的方法，达到对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题研究的目的，节约时间、成本。

数值模拟的基本步骤：（1）建立数学模型--基本守恒方程（2）建立物理问题模型--前处理建模（3）离散方程--选择离散方法和格式（4）求解方程--选择求解算法（5）编制、调试程序（6）研究结果--后处理（7）改进模型或提出指导方案使用软件分析的优势二、有限元软件的介绍三种数值分析方法：有限元方法，有限差分，有限体积方法有限元分析是对结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。

有限元分析软件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四个比较知名比较大的公司。

有限元软件的对比ANSYS是商业化比较早的一个软件，目前公司收购了很多其他软件在旗下。

ABAQUS专注结构分析，目前没有流体模块。

MSC是比较老（1963）的一款软件目前更新速度比较慢。

ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件，功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。

结构分析能力排名：ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS流体分析能力排名：ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS耦合分析能力排名：ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS性价比排名：ADINA，ABAQUS、ANSYS、MSCANSYS与ABAQUS的对比应用领域：1. ANSYS软件注重应用领域的拓展，目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。

2. ABAQUS则集中于结构力学和相关领域研究，致力于解决该领域的深层次实际问题。

其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可求解器功能（1）对于常规的线性问题，两种软件都可以较好的解决，在模型规模限制、计算流程、计算时间等方面都较为接近。

ABAQUS有限元分析方法

ABAQUS有限元分析方法有限元分析是一种将连续问题离散化成有限数量的元素，通过求解这些离散化的元素的行为，来推断整个问题的行为的数值分析方法。

ABAQUS就是一种基于有限元方法的求解器，它使用了计算机模拟技术，可以求解各种工程问题，如结构力学、热力学、流体力学等。

建模是有限元分析的第一步，ABAQUS提供了多种建模技术和工具来帮助用户创建复杂的几何模型。

用户可以使用ABAQUS提供的几何建模工具来创建三维模型，也可以导入其他计算机辅助设计（CAD）软件生成的模型。

在建模过程中，用户还可以定义材料属性、加载条件和约束等。

一旦建立了几何模型，用户就可以定义有限元网格。

有限元网格是将模型离散化为有限数量的单元的过程。

ABAQUS提供了多种类型的单元，如线性和非线性、静力学和动力学等。

用户可以根据具体的问题选择适当的单元类型。

通常，使用更精细的网格可以提高解的精度，但也会增加计算时间和内存需求。

在模型离散化后，用户需要定义材料特性和加载条件。

ABAQUS支持多种材料模型，如线性弹性、非线性材料、塑性材料等。

用户可以根据材料的真实性质选择适当的材料模型，并提供相关参数。

加载条件是指施加到模型上的外部载荷或约束。

用户可以定义各种加载条件，如受力、温度、位移约束等。

建立好模型后，用户需要选择适当的求解方法。

ABAQUS提供了多种求解方法，如直接方法、迭代方法、稳定方法等。

用户可以根据问题的特点选择适合的求解方法，并提供求解的控制参数。

完成求解后，用户可以对结果进行后处理。

ABAQUS提供了丰富的后处理工具，可以可视化模型的应力、应变、位移等结果。

用户可以进一步分析和评估模型的响应。

在使用ABAQUS进行有限元分析时，一些常见的技巧和注意事项包括：-使用合适的网格：细化网格可以提高解的精度，但需要更多的计算资源。

-使用合适的材料模型：根据材料的真实性质选择适当的材料模型，并提供正确的参数。

-检查模型：在求解之前，检查模型的几何和网格是否正确，以及加载条件是否合理。

abaqus有限元分析报告

Abaqus有限元分析报告1. 简介在工程领域中，有限元分析是一种常见的数值计算方法，用于解决结构力学问题。

Abaqus是一种常用的有限元分析软件，它提供了强大的求解能力和丰富的后处理功能。

本文档将介绍一个基于Abaqus的有限元分析报告。

2. 模型建立在开始分析之前，我们首先需要建立一个合适的模型。

模型的建立通常包括几何建模、材料属性定义、边界条件设置等步骤。

在本次分析中，我们将以一个简单的弹性力学问题为例进行说明。

2.1 几何建模首先，我们需要根据实际情况绘制结构的几何形状。

Abaqus提供了丰富的建模工具，可以绘制复杂的几何形状。

在本次分析中，我们将使用一个简单的矩形构件作为示例。

*Geometry*Part, name=RectangularPart*Rectangle, name=RectangleProfile, x1=0, y1=0, x2=10, y2=5*End Part2.2 材料属性定义在有限元分析中，材料的力学性质对结果具有重要影响。

在Abaqus中，我们可以通过定义材料属性来描述材料的力学性质。

在本次分析中，我们假设材料为线性弹性材料。

*Material, name=ElasticMaterial*Elastic210000, 0.32.3 边界条件设置边界条件的设置是有限元分析中的关键步骤之一。

它描述了结构在哪些部位受到限制，哪些部位可以自由变形。

在本次分析中，我们将在矩形构件的两侧设置固定边界条件。

*BoundaryRectangleProfile.Left, 1, 1RectangleProfile.Right, 1, 13. 求解过程在完成模型建立后，我们可以开始进行有限元分析的求解过程。

Abaqus提供了多种求解器，可以选择适合问题的求解算法和计算资源。

3.1 求解器选择在Abaqus中，我们可以通过选择合适的求解器来进行求解。

常见的求解器包括静态求解器、动态求解器等。

基于ABAQUS的钢管混凝土组合剪力墙弹塑性有限元分析

文章编号：０２— ６４２１）２— ０４— ３１０５３（０２００１０
基于ＡＡＱＵＢＳ的钢管混凝土组合剪力墙弹塑性有限元分析
杨亚彬，汪志昊
（华北水利水电学院，南郑州４０１）河５０１
１有限元模型的建立
１１材料本构模型．
间，费计算机资源．浪因此在模型生成时，结合网应格试验确定合理的网格密度．
１４接触模拟．
钢材采用ＡＡＵＢＱＳ软件中提供的等向弹塑性
收稿日期：０２一１— ５２１Ｏ１基金项目：北水利水电学院高层次人才科研启动项目（０２１．华２１１）
之间产生相对滑动后，面剪应力保持为界
于平均界面黏结力ｒ，即ｒ＝ ≥ ｂｄ。。 Ⅲ
不变．
剪应力临界值与界面接触压力Ｐ成比例，ｒ且不小
（）１
式中为界面摩擦系数，钢与混凝土界面摩擦系数的取值范围为０２～．．于圆钢管混凝土可根据．０６对Ｒｅｅ（９９的研究成果，ｏｄｒ１９）建议的表达式为
ａｏｎｉ，０．ｌＣｕｃｌ２０１
通过对钢管混凝土组合剪力墙的弹塑性有限元
分析，其破坏过程与工作机理分析如下．对
初始阶段，板混凝土和分布钢筋均处于受压墙应力状态，在应力达到混凝土强度后受拉侧混凝土墙板首先开裂．随着水平荷载逐渐加大，受拉侧钢管底部受拉屈服，时墙板混凝土裂缝开展较多，此应力

《ABAQUS有限元分析常见问答解答》常见问答汇总

《ABAQUS有限元分析常见问答解答》常见问答汇总1.什么是ABAQUS有限元分析?ABAQUS是一种有限元分析软件，用于模拟和分析结构、材料、流体等物体的力学行为。

它通过将实际物体离散化成有限数量的元素，并利用数值方法，计算出这些元素的力学行为。

ABAQUS可以模拟各种静态和动态问题，并且在工程和科学研究中被广泛应用。

2.如何创建一个模型?在ABAQUS中创建模型的第一步是定义几何形状。

可以通过绘制几何形状、导入CAD文件或使用预定义的几何模板来创建几何模型。

接下来，需要定义材料属性、边界条件和加载条件。

最后，生成网格并进行求解，得到模型的力学行为。

3.如何选择适当的网格密度?网格密度是指模型中网格单元的数量。

选择适当的网格密度是非常重要的，因为粗网格会导致模型不准确，而细网格则会增加计算时间。

通常，需要根据具体问题的复杂程度和计算资源的限制来选择适当的网格密度。

4.是否需要考虑材料非线性?当材料的应力-应变关系不是线性的时候，需要考虑材料的非线性行为。

ABAQUS提供了各种材料模型来模拟不同类型的非线性行为，如弹塑性、强化、断裂等。

5.如何处理接触问题?在模拟接触问题时，需要定义接触对面并选择适当的接触算法。

ABAQUS提供了多种接触算法，如基于面间距离的接触和基于面接触力的接触。

还可以定义接触的摩擦性质。

6.如何评估模拟结果的准确性?评估模拟结果的准确性可以通过与实验结果进行比较来实现。

可以比较模拟结果和实验数据之间的有关物理量，如应力、位移、应变等。

此外，还可以进行敏感性分析和验证分析来评估模拟结果的稳健性和可靠性。

7.如何处理大变形问题?当分析问题涉及到大变形时，需要使用ABAQUS中的非线性分析功能。

非线性分析可以考虑材料的非线性行为和结构的大变形。

此外，还需要定义适当的材料模型和边界条件。

8.如何处理复杂的加载条件?ABAQUS提供了各种加载条件的定义方法，如施加预定义的位移、施加预定义的力和施加定义的速度。

（完整word版）Abaqus弹塑性分析简单实例

（完整word版）Abaqus弹塑性分析简单实例
Abaqus弹塑性分析简单实例
ABAQUS默认的塑性材料特性应用金属材料的经典塑性理论，采用MISES屈服面来定义各向屈服。

金属材料的弹塑性行为可以简述如下：在小应变时，材料性质基本为线弹性，弹性模量E为常数；应力超过屈服应力后，刚度会显著下降，此时材料的应变包括塑性应变和弹性应变两部分；在卸载后，弹性应变消失，而塑性应变是不可恢复的；如果再次加载，材料的屈服应力会提高，即所谓的加工硬化。

在abaqus中，等效塑性应变PEEQ大于0表明材料发生了屈服。

在工程结构中，等效塑性应变一般不应超过材料的破坏应变。

对于金属成形等大变形问题，应根据生产工艺要求来确定许可的等效塑性应变量。

需要注意的是在比例加载时，大多数材料的PEMAG和PEEQ相等。

这两个量的区别在于，PEMAG描述的是变形过程中某一时刻的塑性应变，与加载历史无关，而PEEQ是整个变形过程中塑性应变的累积结果。

下面我们以单向压缩过程的模拟来演示ABAQUS弹塑性仿真设置。

模型如图所示，压头用解析刚体来模拟，试样用SHELL来模拟。

采用轴对称模型。

试样的截面属性设置如下图所示，注意塑性应变必须从0开始。

在压头与试样之间定义无摩擦的接触。

固定对称轴
上的径向位移U1和底边的轴向位移U2。

压头是轴对称刚体，U2边界条件需要施加在压头的参考点上。

设定两个分析步，第一个分析步让压头与试样建立平稳的接触，设置压头下移-5.001mm。

第二个分析步，设定压头下移20mm。

具体如下图所示：
提交分析，结果如下图所示：有限元在线因为专注所以卓越。

（最新）基于ABAQUS的内压厚壁圆筒的弹塑性有限元分析报告

1. 问题阐述一个开口厚壁圆筒（如图1），内半径和外半径分别为mm a 20=和mm b 25=（壁厚为mm t 5=，壁厚与内径的比值20151255>==b t ），受到均匀内压p 。

材料为理想弹塑性碳钢（如图2），并遵守Mises 屈服准则，屈服强度为MP as 235=σ，弹性模量GPa E 210=，泊松比3.0=υ。

确定弹性极限内压力e p 和塑性极限内压力p p ，并观察塑性应变的增长。

图1 内压作用下的端部开口厚壁圆筒图2 理想弹塑性模型 2. 基本理论计算2.1 基本方程由于受到内压p 的作用，厚壁圆筒壁上受到径向压应力r σ、周向压应力θσ和轴向应力z σ的作用，由开口的条件可推出0=z σ。

因为这是一个轴对称问题，所有的剪应力和剪应变均为零。

平衡方程和应变—位移关系用下式表示： 0=--rd d r r r σσσθ （1） r u dr du r r r ==θεε, （2）弹性本构关系为：()()r r r EE υσσευσσεθθθ-=-=1,1 （3）这些控制方程利用下面的边界条件联立求解：0,=-===b r r a r r p σσ （4）2.2 弹性情况联立式（2）、（3）和（4）可得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=22222222221,1r b a b p a r b a b p a r θσσ （5）因为b r a ≤≤，所以00>≤θσσ且r ，可以观察到：r z σσσθ≥=>0，分析采用Mises 屈服准则，表达为()()()()222222226s z rz r z z r r στττσσσσσσθθθθ=+++-+-+- （6）该厚壁圆筒是轴对称平面应变问题，即0===θθτττz rz r ，由Mises 屈服条件其表达式可得到：s s r σσσσθ155.132==-（7）当内压p 较小时，厚壁圆筒处于弹性状态，令a r =，筒体内壁开始屈服，此时的内压为e p ，由式（5）、（7）联立可求得弹性极限压力为()2222155.1b a b p s e σ-= （8）代入题目所给数据得到弹性极限强度为：()MPa p e 86.482522025235155.1222=⨯-⨯=。

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。

基于ABAQUS的有限元分析过程

基于ABAQUS的有限元分析过程有限元分析（finite element analysis，FEA）是一种基于数值计算方法的工程分析技术，通过将连续物理问题离散化为有限个单元，利用有限元方法对每个单元进行数值计算，最终得到整个结构的力学行为。

ABAQUS是一种强大的有限元分析软件，广泛应用于工程领域。

1.建立几何模型：几何模型的建立需要根据具体问题的要求，可以通过ABAQUS提供的预处理软件模块CAE来进行建模。

在CAE中，可以使用CAD文件导入几何模型，也可以通过绘制线条、曲线和体素等几何元素进行建模。

2.定义材料特性：材料的力学性质是有限元分析的基础，需要定义材料的弹性模量、泊松比、屈服强度等力学参数。

在ABAQUS中，可以选择不同的材料模型：线弹性、塑性、弹塑性等。

3.网格生成：网格生成是离散化的过程，将几何模型分割成有限个小单元。

ABAQUS提供了多种网格生成算法和工具，可以根据问题的要求进行网格划分。

4.加载和约束定义：在有限元分析中，需要定义结构的加载和约束条件。

加载条件可以是施加在结构上的力、压力、温度等，约束条件可以是固定支撑、约束位移等。

ABAQUS提供了丰富的加载和约束选项，可以满足各种复杂问题的需求。

5.定义分析类型和求解器：有限元分析可以包括静力学、动力学、热传导、流体力学等不同类型的分析。

ABAQUS提供了各种分析类型和求解器，可以选择适合问题的分析类型和求解器进行求解。

6.运行分析并后处理：在上述步骤都完成后，可以运行分析，并对分析结果进行后处理。

ABAQUS提供了丰富的后处理工具，可以对结果进行可视化显示、应力、应变等字段分析和报表生成。

7.优化设计：在得到初步分析结果后，可以根据分析结果进行结构的优化设计。

ABAQUS提供了一些优化算法和工具，可以帮助用户快速得到优化设计结果。

总结起来，基于ABAQUS的有限元分析过程包括建立几何模型、定义材料特性、网格生成、加载和约束定义、定义分析类型和求解器、运行分析和后处理等步骤。

桩筏基础弹塑性有限元ABAQUS分析

件理想化。桩筏基础共同作用计算模型则是建立在对基础结构、地基土和接触模型条件这三个方面的若干简化假设之上的。以前
Ｐ０ｌｏ、赵宏锡、董建国等国内外学者进行地基基础共同作用时是假定结构和地基土两者都是线弹性的，然而由此进行的共同作用
分析的结果与实测情况有相当犬的出入。重要原因之一就是共同作用分析过程中没有考虑两者及其接触问题上的非线性性状。地
软件之一，是美国ＡＢＡＱＵＳ公司（原Ｈｉｂｂｉｔｔ，Ｋａｒｌｓｓｏｎ＆ＳｏｒｅｎｓｅｎＩｎｃ。）的产品。特别是它的非线性力学（几何、材料、接触）分析功能具有世界领先水平，受到世界上许多著名公司、大学和研究
３Ｉ。５
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部门的青睐，在北美、欧洲和亚洲许多国家的机械、化工、土木、水利、材料、航空、船舶、治金、汽车、电子工业设计中得到广泛
的运用。２桩筏基础模拟以桩土共同作用为基础，用Ｋｉｒｃｈｈｅｆ的薄板小绕度经典
理论或Ｒｅｉｓｓｎｅｒ厚板理论来模拟筏板，考虑筏板刚度的影响，从而形成桩筏基础共同作用分析理论。通过分析方法看以看出．桩筏基础分析的特点就是研究桩基与土体之间的相互关系．计算筏板的刚度矩阵，结合桩土支承体系的柔度矩阵，根
性均质材料，弹性模量和泊松比分别为Ｅ＝２．５６ｘ１０４ＭＰａｖ＝０．２。桩和土采用空间八节点实体单元模拟，筏板采用四节点厚板单

钢筋混凝土构件ABAQUS有限元模拟分析理论研究

钢筋混凝土构件 ABAQUS有限元模拟分析理论研究摘要：ABAQUS是一套功能非常强大的基于有限元方法的工程模拟软件，它可以解决从相对简单的线性分析到极富挑战性的非线性模拟等各种问题。

ABAQUS 有限元分析混凝土损伤塑性模型理论主要有弹性理论、非线性弹性理论、弹塑性理论、粘弹性理论、断裂力学理论、损伤力学理论和内时理论等。

关键词：ABAQUS；有限元分析1 ABAQUS有限元软件介绍ABAQUS是一套功能非常强大的基于有限元方法的工程模拟软件，它可以解决从相对简单的线性分析到极富挑战性的非线性模拟等各种问题。

ABAQUS具备十分丰富的单元库，可以模拟任意实际形状。

ABAQUS也具有相当丰富的材料模型库，可以模拟大多数典型工程材料的性能，包括金属、橡胶、聚合物、复合材料、钢筋混凝土、可压缩的弹性泡沫以及地质材料（例如土壤和岩石）等。

作为一种通用的模拟工具，应用ABAQUS不仅能够解决结构分析（应力/位移）问题，而且能够模拟和研究热传导、质量扩散、电子元器件的热控制（热-电耦合分析）、声学、土壤力学（渗流-应力耦合分析）和压电分析等广阔领域中的问题。

ABAQUS为用户提供了广泛的功能，使用起来十分简便，即便是最复杂的问题也可以很容易的建立模型。

例如，对于多部件问题，可以通过对每个部件定义合适的材料模型，然后将他们组装成几何构形。

对于大多数模拟，包括高度非线性的问题，用户仅需要提供结构的几何形状、材料性能、边界条件和载荷工况等工程数据。

在非线性分析中，ABAQUS能自动选择合适的载荷增量和收敛准则。

ABAQUS不仅能够自动选择这些参数的值，而且在分析过程中也能不断地调整这些参数值，以确保获得精确的解答。

用户几乎不必去定义任何参数就能控制问题的数值求解过程。

ABAQUS由两个主要的分析模块组成：ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit。

其中在ABAQUS/Standard中还附加了三个特殊用途的分析模块：ABAQUS/Aqua、ABAQUS/Design和ABAQUS/Foundation。

ABAQUS有限元分析方法

ABAQUS有限元分析方法ABAQUS是一种广泛使用的有限元分析软件，它可以用于计算和模拟复杂的实际工程问题。

ABAQUS能够解决结构力学、热力学、电磁学、流体力学、多物理场等各类问题，具备强大的建模和分析能力。

本文将介绍ABAQUS的有限元分析方法，包括其基本原理、建模流程、边界条件的设置以及结果分析等内容。

有限元分析方法是一种通过将连续物体离散为有限个小单元来近似求解连续介质中的物理场分布和结构行为的方法。

它基于连续介质力学、力学平衡方程和边界条件等理论，通过在每个单元内进行离散近似，将大问题分解为由离散单元组成的小问题，然后通过求解这些小问题得到整个问题的近似解。

ABAQUS的建模流程主要包括几何建模、边界条件的设置、网格划分和材料定义等步骤。

几何建模是指在ABAQUS软件中创建所需分析的几何形状，可以通过绘制直线、圆弧、曲线或导入CAD模型等方式进行。

边界条件设置则是指为模型的一些面或点施加边界条件，包括固定支撑、施加力、约束等。

网格划分是指将模型中的连续介质离散化为有限个小单元，ABAQUS可以进行自动网格划分或手动划分网格。

材料定义是指为模型中的每个单元指定材料属性，例如弹性模量、泊松比、密度等。

在边界条件设置和材料定义完成后，可以对模型进行加载和求解。

首先，需要指定施加在模型上的加载条件，例如力、温度、电场等。

然后，在分析控制命令下选择适当的解析方法和参数，启动求解器对模型进行计算。

ABAQUS的求解器可以是显式求解器或隐式求解器，根据具体的问题选择合适的求解器类型。

计算完成后，可以对结果进行后处理，包括生成应力、应变分布图、振动模态分析、疲劳分析等。

在进行有限元分析时，需要注意选择合适的单元类型和网格密度。

ABAQUS提供了多种类型的单元，例如线性单元、三角形单元、四边形单元、六面体单元等，根据几何形状和物理场的特点选择合适的单元类型。

网格密度决定了分析结果的精度和计算时间，通常需要进行网格收敛性分析，即逐步增加网格密度，直到结果在精度和计算时间之间达到平衡。

103 天津某超高层项目ABAQUS软件大震弹塑性时程分析报告

算关系如下式：
[] = [] + []
α = 4ξπ/T
上式中，[]为结构阻尼矩阵，[]和[]分别为结构质量矩阵和刚度矩阵。实际工程计算时，
常忽略 β 阻尼，α 由阻尼比 ξ与周期 T 反算而得。
1.4.6
分析步骤
第一步：施工模拟加载。利用 ABAQUS 隐式计算模块 ABAQUS/STANDARD，通过单元的“生”
1.5.1
结构总体变形控制
（1）能够完成整个弹塑性时程分析过程而不发散；
（2）结构的最终状态仍然竖立不倒；
（3）结构主体的最大层间位移角小于规范限值，框架-核心筒结构为 1/100。
1.5.2
构件性能目标
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JCJ3-2010）第 3.11 节结构抗震性能设计，将结
构的抗震性能分为 1～5 五个水准，对应的构件损坏程度则分为“无损坏、轻微损坏、轻度
损坏、中度损坏、比较严重损坏”五个级别。
《建筑抗震设计规范》
（GB5001-2010）附录 M
提供了实现构件性能水准评价的具体方法。
在 Abaqus 软件中构件的损坏主要以混凝土的受压损伤因子及钢材（钢筋）的塑性应变
程度作为评定标准，参照前述规范条文采用如下损伤程度与构件性能水准的对应关系：
1）钢材在屈服后其强度并不会下降，衡量其损坏程度的主要指标是塑性应变值。设钢
条相同。但对整个剪力墙构件而言，由于墙肢一般不满足平截面假定，在边缘混凝土单元出
现受压损伤后，构件承载力不会立即下降，其损坏判断标准应有所放宽。考虑到剪力墙的初
始轴压比通常为 0.5～0.6，当 50%的横截面受压损伤达到 0.5 时，构件整体抗压和抗剪承
载力剩余约 75%，仍可承担重力荷载，因此以剪力墙受压损伤横截面面积作为其严重损坏

ABAQUS有限元分析方法

ABAQUS有限元分析方法有限元分析是一种通过将结构分割成许多小的有限元单元，并将公式应用于每个单元来近似求解结构响应的方法。

ABAQUS将这种方法应用于现实世界的问题，提供了一个功能强大的平台来进行各种类型的分析，例如线性和非线性静态和动态分析、热力学分析、耦合场分析等。

要进行有限元分析，首先需要建立一个准确的模型。

ABAQUS提供了多种建模工具，例如部件建模、装配件和总装建模。

在进行建模时，需要选择适当的材料属性和边界条件。

这些参数将影响最终的分析结果的准确性。

一旦建立了模型，就可以进行有限元网格划分。

ABAQUS提供的网格生成工具可以自动划分结构，并根据用户需求进行网格优化。

划分的有限元单元数量越多，模型将越准确，但计算时间也将增加。

完成网格划分后，可以进行求解。

ABAQUS使用了迭代解算器来计算结构的响应。

迭代解算器根据预设的收敛准则进行迭代，直至达到收敛性。

ABAQUS还提供了多种线性算法和非线性求解器，以应对不同类型的问题。

一旦求解完成，可以进行后处理。

ABAQUS提供了丰富的后处理工具，包括生成应力和应变云图、振动模态分析、动态响应分析、瞬态分析等。

这些工具帮助分析师更好地理解结构的行为。

需要注意的是，在使用ABAQUS进行有限元分析时，需要对软件进行适当的验证和验证。

这可以通过与实验数据进行比较来确定模型的准确性。

此外，还应考虑材料的非线性行为、接触和接触分析等现实世界中的复杂问题。

总而言之，ABAQUS是一种功能强大的有限元分析软件，通过准确的建模、网格划分、求解和后处理工具，可以提供准确的结构响应分析。

然而，分析师需要具备一定的专业知识和经验来正确使用该软件，并对分析结果进行适当的解释和验证。

ABAQUS弹塑性分析

ABAQUS弹塑性分析简介ABAQUS是一种常用的有限元分析软件，广泛应用于工程领域。

它可以进行多种类型的分析，包括线性弹性分析、非线性分析以及弹塑性分析等。

本文将重点介绍ABAQUS中的弹塑性分析。

弹塑性分析概述弹塑性分析是指在加载过程中，材料同时存在弹性和塑性变形的情况下进行的分析。

相对于只考虑弹性变形的分析方法，弹塑性分析可以更加准确地描述材料的行为。

ABAQUS是一款强大的工具，提供了多种弹塑性材料模型以及相应的分析设置。

弹塑性材料模型ABAQUS中常用的弹塑性材料模型包括：1.von Mises模型 von Mises模型是最常用的塑性材料模型之一，它基于等效应力假设，适用于各向同性的材料。

在ABAQUS中，可以通过指定材料的屈服应力和硬化规律来定义von Mises模型。

2.Drucker-Prager模型Drucker-Prager模型适用于非各向同性的材料，特别是岩土材料。

它考虑了材料的摩擦和内聚力特性，可以模拟材料的塑性和蠕变行为。

3.Mohr-Coulomb模型 Mohr-Coulomb模型也是一种常用的非各向同性材料模型，适用于岩石等材料。

它考虑了材料的内聚力和摩擦特性。

以上只是ABAQUS中的部分弹塑性材料模型，用户可以根据具体材料的性质选择合适的模型。

弹塑性分析设置进行弹塑性分析时，需要在ABAQUS中进行相应的分析设置。

以下是一些常见的设置：1.材料属性定义在ABAQUS中，需要指定材料的弹性模量、泊松比以及塑性相关参数等。

根据选择的弹塑性材料模型，还需要指定其特定的参数。

2.加载条件弹塑性分析通常需要施加外部载荷或变形条件。

可以通过定义荷载和边界条件来实现。

ABAQUS提供了多种类型的荷载和边界条件，用户可以根据实际情况进行选择。

3.收敛准则弹塑性分析是一个迭代过程，在每次迭代中需要检查计算的收敛性。

ABAQUS提供了多种收敛准则，用户可以根据需要选择适合的准则。

弹塑性分析案例为了更好地理解ABAQUS中的弹塑性分析，以下将给出一个简单的案例。