(完整版)Abaqus分析实例(梁单元计算简支梁的挠度)精讲

Abaqus分析实例（梁单元计算简支梁的挠度）精讲ABAQUS计畀捲导0 : 应用梁单元计算简支梁的挠度o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,尸0.28, p=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 X 10-5m, w中=2.769 X 10-3m B边=2.077 X 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）T（2,0）T（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，1=0.1 , h=0.2 , b l =0.1 , b2=0.1 , t l=0.01 ,t 2 = 0.01 , t 3=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/m2,92GPa=10 N/m)，G=82.03e9 , v0.28，关闭。

abaqus第四讲：应用梁单元共20页文档

如图所示的工字型梁附着在一个1.2单位厚的壳上。通过定义梁的节点从I截面的底部的偏移量，梁截面的定位可以如图所示。在这种情况下，偏移量为0.6，亦即壳厚度的一半。
壳截面厚度1.2 图工字型梁用作壳单元的加强件
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扭转响应翘曲
结构构件经常承受扭矩，几乎所有的三维框架结构都会发生这种情况。在一个构件中引起弯曲的载荷，可能在另一个构件中引起了扭转，如图所示
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剪切变形：
线性单元（B21和B31）和二次单元（B22和B32）是考虑剪切变形的 Timoshenko梁单元；因此，它们既适用于模拟剪切变形起重要作用的深梁又适用于模拟剪切变形不太重要的细长梁。 ABAQUS假设这些梁单元的横向剪切刚度为线弹性和常数。
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ABAQUS中常用的横截面形状：
当梁的轮廓与梁的截面特性相关时，可以指定或者是在分析过程中计算截面的工程性质，或者是让ABAQUS预先计算它们（在分析开始时）。
选择前者可以应用于线性或者非线性的材料行为（例如，截面刚度因非
另一种是使用*NORMAL选项直接地指定法线方向（添加该选项可以通过ABAQUS/CAE中的Keywords Editor（关键词编辑器））
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abaqus第四讲：应用梁单元上课讲义

采用工字型、梯型和任意多边形的梁截面形式，可能要将该截面几何形状定位在与截面的局部坐标系的原点（原点位于单元节点处）具有一定距离的位置上。使采用这些横截面的梁偏离它们的节点是很容易的。
（a）梁截面无偏置
（b）梁截面偏置
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对于二维梁单元，n1的方向总是（0.0, 0.0, -1.0）。对于三维梁单元，给定一个近似的n1方向，ABAQUS定义梁的n2方向为t×v。在n2确定后，ABAQUS定义实际的n1方向为n2×t。上述过程确保了局部切线与局部梁截面轴构成了一个正交系。
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剪切变形：
线性单元（B21和B31）和二次单元（B22和B32）是考虑剪切变形的 Timoshenko梁单元；因此，它们既适用于模拟剪切变形起重要作用的深梁又适用于模拟剪切变形不太重要的细长梁。 ABAQUS假设这些梁单元的横向剪切刚度为线弹性和常数。
另一种是使用*NORMAL选项直接地指定法线方向（添加该选项可以通过ABAQUS/CAE中的Keywords Editor（关键词编辑器））
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梁截面的节点偏置
当应用梁单元作为壳模型的加强件时，使梁和壳单元应用相同的节点是很方便的。壳单元的节点是位于壳的中面上，而梁单元的节点是位于梁的横截面上某点。因此，如果壳和梁单元使用相同的节点，壳与梁加强件将会重叠，除非梁横截面是偏置于节点位置。

ABAQUS简支梁分析报告(梁单元和实体单元)

基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析（梁单元和实体单元）对于简支梁，基于 ABAQUS2016，首先用梁单元分析了梁受力作用下的应力，变形，剪力和力矩；对同一模型，并用实体单元进行了相应的分析。

另外，还分析了梁结构受力和弯矩作用下的剪力及力矩分析。

对于CAE仿真分析具体细节操作并没有给出详细的操作，不过在后面上传了对应的cae，odb，inp文件。

不过要注意的是本文采用的是ABAQUS2016进行计算，低版本可能打不开，可以自己提交inp文件自己计算即可。

可以到小木虫搜索：“基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析”进行相应文件下载。

对于一简支梁，其结构简图如下所示，梁的一段受固支，一段受简支，在梁的两端受集中载荷，梁的大直径D=180mm，小直径d=150mm，a=200mm，b=300mm，l=1600mm，F=300000N。

现通过梁单元和实体单元分析简支梁的受力情况，变形情况，以及分析其剪力和弯矩等。

材料采用45#钢，弹性模量E=2.1e6MPa，泊松比v=0.28。

图1 简支梁结构简图1.梁单元分析ABAQUS2016中对应的文件为beam-shaft.cae ，beam-shaft.odb，beam-shaft.inp。

在建立梁part的时候，采用三维线性实体，按照图1所示尺寸建立，然后在台阶及支撑梁处进行分割，结果如图2所示。

图2 建立part并分割接下来为梁结构分配材料，创建材料，定义弹性模量和泊松比，创建梁截面形状，如图3，非别定义两个圆，圆的直接分别为180和150mm。

然后创建两个截面，截面选择梁截面，再选择图2中的所有梁，定义梁的方向矢量为（0，0，-1）（点击图3中的n2，n1，t那个图标即可创建梁的方向矢量），最后把创建好的梁赋给梁结构。

图3 创建梁截面形状接下来装配实体，再创建分析步，在创建分析步的时候，点击主菜单栏的Output，编辑Edit Field Output Request，在SF前面打钩，这样就可以在结果后处理中输出截面剪力和力矩，如图4所示。

简支梁的挠度计算公式推导

简支梁的挠度计算公式推导（实用版）目录一、简支梁的挠度计算概述二、简支梁挠度计算公式的推导过程三、简支梁挠度计算公式的应用实例四、结论正文一、简支梁的挠度计算概述简支梁是指梁的两端固定，中间部分可以自由挠动的梁。

在实际工程中，简支梁的挠度计算是一个重要的研究课题。

挠度是指梁在受力或非均匀温度变化等情况下，梁的形心沿垂直于梁轴线方向的位移。

梁的挠度对于工程结构的稳定性和安全性具有重要意义，因此，研究简支梁的挠度计算公式具有实用价值。

二、简支梁挠度计算公式的推导过程简支梁挠度计算公式的推导过程较为复杂，需要运用结构力学的知识，这里简要介绍一下推导过程。

首先，我们建立一个坐标系，然后求解支座反力。

接着，我们列出弯矩方程，进行一次积分，得到转角方程。

最后，进行二次积分，得到挠度方程。

具体的推导过程可以参考相关材料力学课本或网络资源。

三、简支梁挠度计算公式的应用实例假设有一个简支梁，跨度为 L，截面宽度为 b，截面高度为 h，材料为钢，弹性模量 E 为 2.1×10^7 MPa，截面惯性矩 I 为 1.5×10^-5 m^4。

现在，我们想在梁的中心施加一个均布线荷载 q 为 10 kN/m。

我们可以通过简支梁挠度计算公式来计算梁在荷载作用下的最大挠度。

根据公式：挠度 y = (5qL^4)/(384EI)代入数据，得到：y = (5×10×L^4)/(384×2.1×10^7×1.5×10^-5) 经过计算，可以得到梁在荷载作用下的最大挠度。

四、结论简支梁的挠度计算公式对于工程结构的设计和计算具有重要意义。

通过运用结构力学的知识，我们可以推导出简支梁挠度计算公式，并应用到实际工程中，从而确保工程结构的稳定性和安全性。

ABAQUS简支梁分析报告(梁单元和实体单元)

基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析（梁单元和实体单元）对于简支梁，基于 ABAQUS2016，首先用梁单元分析了梁受力作用下的应力，变形，剪力和力矩；对同一模型，并用实体单元进行了相应的分析。

另外，还分析了梁结构受力和弯矩作用下的剪力及力矩分析。

对于CAE仿真分析具体细节操作并没有给出详细的操作，不过在后面上传了对应的cae，odb，inp文件。

不过要注意的是本文采用的是ABAQUS2016进行计算，低版本可能打不开，可以自己提交inp文件自己计算即可。

可以到小木虫搜索：“基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析”进行相应文件下载。

对于一简支梁，其结构简图如下所示，梁的一段受固支，一段受简支，在梁的两端受集中载荷，梁的大直径D=180mm，小直径d=150mm，a=200mm，b=300mm，l=1600mm，F=300000N。

现通过梁单元和实体单元分析简支梁的受力情况，变形情况，以及分析其剪力和弯矩等。

材料采用45#钢，弹性模量E=2.1e6MPa，泊松比v=0.28。

图1 简支梁结构简图1.梁单元分析ABAQUS2016中对应的文件为beam-shaft.cae ，beam-shaft.odb，beam-shaft.inp。

在建立梁part的时候，采用三维线性实体，按照图1所示尺寸建立，然后在台阶及支撑梁处进行分割，结果如图2所示。

图2 建立part并分割接下来为梁结构分配材料，创建材料，定义弹性模量和泊松比，创建梁截面形状，如图3，非别定义两个圆，圆的直接分别为180和150mm。

然后创建两个截面，截面选择梁截面，再选择图2中的所有梁，定义梁的方向矢量为（0，0，-1）（点击图3中的n2，n1，t那个图标即可创建梁的方向矢量），最后把创建好的梁赋给梁结构。

图3 创建梁截面形状接下来装配实体，再创建分析步，在创建分析步的时候，点击主菜单栏的Output，编辑Edit Field Output Request，在SF前面打钩，这样就可以在结果后处理中输出截面剪力和力矩，如图4所示。

abaqus有限元分析简支梁解析

1.梁C 的主要参数：其中：梁长3000mm ，高为406mm ，上下部保护层厚度为38mm ，纵筋端部保护层厚度为25mm 抗压强度：35.1MPa 抗拉强度：2.721MPa受拉钢筋为2Y16，受压钢筋为2Y9.5，屈服强度均为440MPa 箍筋：Y7@102，屈服强度为596MPa2.混凝土及钢筋的本构关系1、运用陈光明老师的论文（Chen et al. 2011）来确定混凝土的本构关系：受压强度：其中C a E ==28020，c f ρσ'=，0.002ρε= 2、受压强度与开裂位移的相互关系：其中123.0, 6.93c c == 3、损伤因子：其中2c h e = e=10（选取网格为10mm ） 4、钢筋取理想弹塑性5、名义应力应变和真实应力及对数应变的转换：ln (1)ln(1)true nom nom Pltruenom Eσσεσεε=+=+- 6、混凝土最终输入的本构关系如下：compressive behaviortensile behaviortension damageyield stress inelastic strain yield stress displacement parameter displacement21.50274036 02.721 025.56359281 2.72247E-05 2.683556882 0.0003129 0.18766492 0.0003129 28.88477336 8.85105E-05 2.646628319 0.0006258 0.31902609 0.0006258 31.43501884 0.000177278 2.610210508 0.0009387 0.41606933 0.0009387 33.24951537 0.000292271 2.574299562 0.0012516 0.49065237 0.0012516 34.40787673 0.000430648 2.538891515 0.0015645 0.54973463 0.0015645 35.01203181 0.000588772 2.503982327 0.0018774 0.5976698 0.0018774 35.16872106 0.000762833 2.46956789 0.0021903 0.63732097 0.0021903 34.97805548 0.000949259 2.435644029 0.0025032 0.67064827 0.0025032 34.52749204 0.001144928 2.402206512 0.0028161 0.69903885 0.0028161 33.88973649 0.001347245 2.369251048 0.003129 0.72350194 0.003129 33.17350898 0.001541185 2.336773294 0.0034419 0.74478941 0.0034419 32.38173508 0.001737792 2.30476886 0.0037548 0.76347284 0.0037548 31.54367693 30.68161799 0.001936023 0.002135082 2.27323331 2.242162167 0.0040677 0.0043806 0.77999451 0.79470205 0.0040677 0.004380629.81223971 0.002334374 2.211550916 0.0046935 0.8078724 0.0046935 28.94780823 0.002533461 2.181395011 0.0050064 0.81972898 0.0050064 28.09715868 0.002732028 2.151689871 0.0053193 0.83045397 0.0053193 27.26649041 0.002929854 2.12243089 0.0056322 0.84019745 0.0056322 26.45999792 0.003126788 2.093613436 0.0059451 0.84908413 0.0059451 25.68036458 0.003322736 2.065232857 0.006258 0.85721852 0.006258 24.9291453 0.003517641 1.811529794 0.00929484 0.91044231 0.00929484 24.20706088 0.003711478 1.594228557 0.01233168 0.93874748 0.01233168 23.51422292 0.003904244 1.409074138 0.01536852 0.95577145 0.01536852 22.85030486 0.004095949 1.251989877 0.01840536 0.96680725 0.01840536 22.21467144 0.004286616 1.119164686 0.0214422 0.97433278 0.0214422 21.60647616 0.004476276 1.007104262 0.02447904 0.97965764 0.02447904 21.02473425 0.004664963 0.912655765 0.02751588 0.98353505 0.02751588 19.46615199 0.005211136 0.83301335 0.03055272 0.98642583 0.03055272 18.09649573 0.005750325 0.76571027 0.03358956 0.98862533 0.03358956 16.88924056 0.006283479 0.70860194 0.0366264 0.99032981 0.0366264 15.82079897 0.006811438 0.659843281 0.03966324 0.99167339 0.03966324 14.87092257 0.007334926 0.617862826 0.04270008 0.9927498 0.04270008 14.0225145 0.007854553 0.581335427 0.04573692 0.99362574 0.04573692 13.26124068 0.008370831 0.549154863 0.04877376 0.9943494 0.04877376 12.57510634 0.008884188 0.520407288 0.0518106 0.994956 0.0518106 11.95406409 0.009394984 0.494346111 0.05484744 0.99547154 0.05484744 11.38967485 0.009903518 0.470368707 0.05788428 0.99591542 0.05788428 10.8748243 0.010410047 0.447995166 0.06092112 0.9963022 0.06092112 10.40348957 0.010914784 0.426849151 0.06395796 0.99664288 0.06395796 9.970548886 0.011417913 0.406640876 0.0669948 0.99694586 0.0669948 9.571626813 0.01191959 0.387152119 0.07003164 0.99721757 0.07003164 9.202968392 0.01241995 0.368223154 0.07306848 0.99746298 0.07306848 8.861336697 0.012919108 0.349741479 0.07610532 0.99768595 0.07610532 8.543929179 0.013417164 0.331632153 0.07914216 0.99788954 0.07914216 8.248309139 0.013914206 0.313849623 0.082179 0.99807615 0.082179 7.972349361 0.01441031 0.296370844 0.08521584 0.99824773 0.08521584 7.714185579 0.014905542 0.279189562 0.08825268 0.99840586 0.08825268 7.472177877 0.015399962 0.262311613 0.09128952 0.99855185 0.09128952 7.244878552 0.015893621 0.245751087 0.09432636 0.99868678 0.09432636 7.03100523 0.016386565 0.229527257 0.0973632 0.99881158 0.0973632 6.829418289 0.016878835 0.21366215 0.10040004 0.99892706 0.10040004 6.639101829 0.017370468 0.19817866 0.10343688 0.99903393 0.10343688 6.459147548 0.017861496 0.183099114 0.10647372 0.99913281 0.10647372 6.28874105 0.018351948 0.168444224 0.10951056 0.99922427 0.10951056 6.127150156 0.018841851 0.154232347 0.1125474 0.99930883 0.1125474 5.973714902 0.019331229 0.140478996 0.11558424 0.99938695 0.115584245.827838946 5.688982154 0.0198201040.0203084930.1271965570.114394170.118621080.121657920.999459090.999525640.118621080.121657925.556654195 0.020796417 0.102077724 0.12469476 0.999587 0.12469476 5.430408983 0.021283889 0.09024996 0.1277316 0.99964352 0.1277316 5.309839835 0.021770927 0.078910632 0.13076844 0.99969553 0.13076844 5.194575252 0.022257541 0.068056727 0.13380528 0.99974335 0.133805280.057682705 0.13684212 0.99978729 0.136842120.047780771 0.13987896 0.99982763 0.139878960.038341146 0.1429158 0.99986461 0.14291580.02935234 0.14595264 0.99989851 0.14595264 3.建模过程1、Part梁和垫块选择shell，钢筋选择wire2、Property混凝土：density以及Elastic的数值参考老师的论文Concrete damaged plasticity：数值为前面的本构关系值。

在Abaqus中使用梁单元进行计算

在Abaqus中使用梁单元进行计算在Abaqus中使用梁单元进行计算(2012-03-26 11:28:00)转载▼标签：分类：ABAQUSabaqus梁杂谈xiaozity 助理工程师:在练习老庄的Crane例题时，欲提取梁元的截面应力。

反复折腾后，小小体会，总结如下：（1）书中讲到：“线性梁元B21、B31及二次梁元B22、B32是考虑剪切变形的Timoshenko 梁单元；而三次梁元B23、B33不能模拟剪切变形，属Euler梁单元”。

（2）众所周知，当要考虑剪切变形时，例如深梁，采用Timoshenko梁单元比较合适。

三次梁元由于可模拟轴线方向的三阶变量，因而对static问题，一个构件常常用一个三次单元就足够，特别对于分布载荷的梁，三次梁元的精度相当高。

（3）Abaqus 会默认在积分点处的若干截面点输入应力值；但用户可自定义应力输出的截面点位置，这通过property-section-manage-edit-output points 来定义输出应力值的截面点；（4）特别要指出的是，无论B22还是B33还是其它梁元，其输出的应力分量只有S11，如图所示；那么，现在的问题是：1：S11代表什么应力，根据经验，大家会认为11是1方向的正应力或主应力等等2：为什么没有S22、S33、S12......下面分别说明：1：S11表达的是梁元的弯曲应力，即局部坐标系下截面上的正应力2：只输出S11，而无其它应力，这是因为梁元之所以成为梁元，有一基本前提就是用梁元来模拟的构件，其正应力是最主要的，而剪应力是可忽略的；一个基本的佐证就是：众所周知，在建立梁的总势能方程时，总是讲剪切应变能是小量，因而它总是被忽略掉的；忽略剪应力的一个结果是：mises应力将与S11在数值上完全相同，不仅Abaqus如此，Ansys 也是如此，这也难怪有人讲：“Timoshenko梁单元是骗人的，它根本没有考虑剪应力”；对这件事情，我想作如下评价：（A）不仅Timoshenko梁单元，其它梁元（不考虑剪切变形）确实在应力的层面没有考虑剪应力的影响，这可从mises应力与S11的比较看出来；而为什么这样处理，理由如上所述，剪应力是高阶量，可忽略，否则就认为不能用梁元来模拟。

(word完整版)简支梁挠度计算公式

简支梁在各种荷载作用下跨中最大挠度计算公式均布荷载下的最大挠度在梁的跨中,其计算公式：Ymax = 5ql^4/（384EI)。

式中: Ymax 为梁跨中的最大挠度(mm).q 为均布线荷载标准值（kn/m)。

E 为钢的弹性模量,对于工程用结构钢，E = 2100000 N/mm^2。

I 为钢的截面惯矩,可在型钢表中查得（mm^4)。

跨中一个集中荷载下的最大挠度在梁的跨中,其计算公式:Ymax = 8pl^3/(384EI)=1pl^3/（48EI).式中：Ymax 为梁跨中的最大挠度（mm）。

p 为各个集中荷载标准值之和（kn）.E 为钢的弹性模量,对于工程用结构钢，E = 2100000 N/mm^2.I 为钢的截面惯矩,可在型钢表中查得（mm^4）。

跨间等间距布置两个相等的集中荷载下的最大挠度在梁的跨中,其计算公式：Ymax = 6.81pl^3/(384EI).式中：Ymax 为梁跨中的最大挠度(mm)。

p 为各个集中荷载标准值之和(kn)。

E 为钢的弹性模量,对于工程用结构钢，E = 2100000 N/mm^2。

I 为钢的截面惯矩,可在型钢表中查得(mm^4).跨间等间距布置三个相等的集中荷载下的最大挠度,其计算公式：Ymax = 6。

33pl^3/(384EI).式中: Ymax 为梁跨中的最大挠度（mm).p 为各个集中荷载标准值之和（kn）。

E 为钢的弹性模量,对于工程用结构钢，E = 2100000 N/mm^2.I 为钢的截面惯矩,可在型钢表中查得（mm^4）.悬臂梁受均布荷载或自由端受集中荷载作用时，自由端最大挠度分别为的,其计算公式: Ymax =1ql^4/（8EI)。

;Ymax =1pl^3/(3EI）.q 为均布线荷载标准值(kn/m)。

；p 为各个集中荷载标准值之和(kn).你可以根据最大挠度控制1/400，荷载条件25kn/m以及一些其他荷载条件进行反算，看能满足的上部荷载要求!。

abaqus 梁的分析（Beam Analysis）

Example: Non-Global Constraints
*HEADING Non-Global Supports Example Lengths are in inches, forces in kips ** ======== Model Definition ======== *NODE 101, -600., 0., 0. 102, 600., 0., 0. 103, -900., 1080., 0. 104, 0., 1440., 0. 105, 900., 1080., 0. *NSET,NSET=NSET1 101, 103 *NSET,NSET=NSET2 102, 105 *TRANSFORM,NSET=NSET1 25., -90., 0., 90., 25., 0. *TRANSFORM,NSET=NSET1 25., 90., 0., -90., 25., 0. *ELEMENT, TYPE=T2D2, ELSET=TRUSS1 14, 103, 101 17, 102, 105 *ELEMENT, TYPE=T2D2, ELSET=TRUSS2 15, 101, 104 16, 104, 102 *ELEMENT, TYPE=T2D2, ELSET=FRAME 11, 103, 104 12, 104, 105 13, 101, 102
Beam Section Types
F
F
GENERAL J Section data: A, I11, I12, I22, J, (G , G ) o w J To specify centroid (if not at center): *CENTROID X1, X2 J To specify shear center (if not at center): *SHEAR CENTER X1, X2 BOX J Section data: a, b, t1, t2, t3, t4 2 t2

ABAQUS简支梁分析

ABAQUS简支梁分析梁单元是一种一维元素，用于模拟梁结构的性能。

这些单元只在一维方向上有自由度，并且可以模拟杆、梁、桁架等结构的变形和应力响应。

梁单元的计算速度相对较快，且具有较高的精度，适用于较长且较细的结构中，如钢筋混凝土构件、悬索桥、高层建筑等。

实体单元是一种三维元素，用于对立方体、球体、柱体等实体结构的性能进行分析。

实体单元具有六个自由度，分别为三个平移自由度和三个旋转自由度，能够充分模拟结构的各向异性、非线性和复杂几何形状等特性。

实体单元可以用来分析基础、墙体、桥梁、汽车车身等各种结构的力学响应和变形特性。

在ABAQUS中，梁单元和实体单元的使用方式类似，首先需要定义节点坐标和单元拓扑关系，并指定材料属性、边界条件和加载方式等。

然后，可以进行求解并获取结构的应力、应变、位移和变形等结果。

以下内容将详细介绍如何使用ABAQUS进行简支梁的分析。

1. 创建模型：首先，在ABAQUS的Preprocessing环境中创建模型。

选择适当的单位系统，并定义节点坐标和单元拓扑关系。

在创建节点时，需要注意节点编号和坐标的设置，以确保准确的节点连接关系。

2. 定义材料属性：根据实际材料的力学性质，在Material Manager中定义材料的弹性模量和泊松比等参数。

如果需要考虑材料的非线性行为，可以添加相应的本构模型。

3. 指定边界条件：根据简支梁的边界条件，使用Boundary Conditions Manager指定约束条件。

通常，简支梁的两个端点应变为零，即不存在位移和转角。

在指定边界条件时，需要选择适当的边界条件类型并将其应用到相关节点上。

4. 定义加载方式：根据实际加载情况，在Load Manager中定义加载方式。

对于简支梁，可以施加集中载荷、均布载荷、自重载荷等。

在定义载荷的时候，需要指定作用方向、大小和加载位置等。

5. 设置求解选项：在Step Manager中设置求解选项，包括求解器类型、收敛准则和迭代次数等。

ABAQUS简支梁分析(梁单元和实体单元)

基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析（梁单元和实体单元）对于简支梁，基于 ABAQUS2016，首先用梁单元分析了梁受力作用下的应力，变形，剪力和力矩；对同一模型，并用实体单元进行了相应的分析。

另外，还分析了梁结构受力和弯矩作用下的剪力及力矩分析。

对于CAE仿真分析具体细节操作并没有给出详细的操作，不过在后面上传了对应的cae，odb，inp文件。

不过要注意的是本文采用的是ABAQUS2016进行计算，低版本可能打不开，可以自己提交inp文件自己计算即可。

可以到小木虫搜索：“基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析”进行相应文件下载。

对于一简支梁，其结构简图如下所示，梁的一段受固支，一段受简支，在梁的两端受集中载荷，梁的大直径D=180mm，小直径d=150mm，a=200mm，b=300mm，l=1600mm，F=300000N。

现通过梁单元和实体单元分析简支梁的受力情况，变形情况，以及分析其剪力和弯矩等。

材料采用45#钢，弹性模量E=2.1e6MPa，泊松比v=0.28。

图1 简支梁结构简图1.梁单元分析ABAQUS2016中对应的文件为beam-shaft.cae ，beam-shaft.odb，beam-shaft.inp。

在建立梁part的时候，采用三维线性实体，按照图1所示尺寸建立，然后在台阶及支撑梁处进行分割，结果如图2所示。

图2 建立part并分割接下来为梁结构分配材料，创建材料，定义弹性模量和泊松比，创建梁截面形状，如图3，非别定义两个圆，圆的直接分别为180和150mm。

然后创建两个截面，截面选择梁截面，再选择图2中的所有梁，定义梁的方向矢量为（0，0，-1）（点击图3中的n2，n1，t那个图标即可创建梁的方向矢量），最后把创建好的梁赋给梁结构。

图3 创建梁截面形状接下来装配实体，再创建分析步，在创建分析步的时候，点击主菜单栏的Output，编辑Edit Field Output Request，在SF前面打钩，这样就可以在结果后处理中输出截面剪力和力矩，如图4所示。

ABAQUS教材：第六课梁单元的应用

第六章梁单元的应用对于某一方向尺度 (长度方向)明显大于其它两个方向的尺度，并且以纵向应力为主的结构，ABAQUS用梁单元对它模拟。

梁的理论是基于这样的假设：结构的变形可以全部由沿梁长度方向的位置函数来决定。

当梁的横截面的尺寸小于结构典型轴向尺寸的1/10时,梁理论能够产生可接受的结果。

典型轴向尺寸的例子如下：·支承点之间的距离。

·有重大变化的横截面之间的距离。

·所关注的最高振型的波长。

ABAQUS梁单元假定梁横截面与梁的轴向垂直，并在变形时保持为平面。

切不要误解为横截面的尺寸必须小于典型单元长度的1/10，高度精细的网格可能包含长度小于横截面尺寸的梁单元，不过并不推荐这种方式，这种情况下实体单元更适合。

6.1 梁横截面的几何形状可以给出梁横截面的形状和尺寸来定义梁的外形,也可以给出梁横截面工程性质（如面积和惯性矩）来定义一般梁的外形。

如果用梁横截面的形状和尺寸来定义梁的外形，ABAQUS提供了如图6－1所示的各种常用的梁横截面形式可资利用。

使用其中的任意多边形横截面可以定义任意形状的薄壁截面梁。

详情可参考ABAQUS/标注用户手册中15.3.9节。

图6-1梁横截面形状在定义梁横截面的几何形状时，ABAQUS/CAE会提示输入所需尺寸，不同的横截面类型会有不同的尺寸要求。

如果梁的外形与梁横截面的截面性质有关时，可以要求在分析过程中计算横截面的工程性质，也可以要求在分析开始前预先计算横截面的工程性质。

当材料的力学特性既有线性又有非线性时（例如，截面刚度因塑性屈服而改变），可以选用第一种方式，而对线弹性材料，第二种方式效率更高。

也可以不给出横截面尺寸，而直接给出横截面的工程性质（面积、惯性矩和扭转常数），这时材料的力学特性既可以是线性的也可以是非线性的。

这样就可以组合梁的几何和材料特性来定义梁对荷载的响应，同样，响应也可以是线性或非线性的。

详情可参考ABAQUS/标准用户手册中15.3.7节。

在Abaqus中使用梁单元进行计算

在Abaqus中使用梁单元进行计算在Abaqus中使用梁单元进行计算(2012-03-26 11:28:00)转载▼标签：分类：ABAQUSabaqus梁杂谈xiaozity 助理工程师:在练习老庄的Crane例题时，欲提取梁元的截面应力。

反复折腾后，小小体会，总结如下：（1）书中讲到：“线性梁元B21、B31及二次梁元B22、B32是考虑剪切变形的Timoshenko 梁单元；而三次梁元B23、B33不能模拟剪切变形，属Euler梁单元”。

（2）众所周知，当要考虑剪切变形时，例如深梁，采用Timoshenko梁单元比较合适。

三次梁元由于可模拟轴线方向的三阶变量，因而对static问题，一个构件常常用一个三次单元就足够，特别对于分布载荷的梁，三次梁元的精度相当高。

（3）Abaqus 会默认在积分点处的若干截面点输入应力值；但用户可自定义应力输出的截面点位置，这通过property-section-manage-edit-output points 来定义输出应力值的截面点；（4）特别要指出的是，无论B22还是B33还是其它梁元，其输出的应力分量只有S11，如图所示；那么，现在的问题是：1：S11代表什么应力，根据经验，大家会认为11是1方向的正应力或主应力等等2：为什么没有S22、S33、S12......下面分别说明：1：S11表达的是梁元的弯曲应力，即局部坐标系下截面上的正应力2：只输出S11，而无其它应力，这是因为梁元之所以成为梁元，有一基本前提就是用梁元来模拟的构件，其正应力是最主要的，而剪应力是可忽略的；一个基本的佐证就是：众所周知，在建立梁的总势能方程时，总是讲剪切应变能是小量，因而它总是被忽略掉的；忽略剪应力的一个结果是：mises应力将与S11在数值上完全相同，不仅Abaqus如此，Ansys 也是如此，这也难怪有人讲：“Timoshenko梁单元是骗人的，它根本没有考虑剪应力”；对这件事情，我想作如下评价：（A）不仅Timoshenko梁单元，其它梁元（不考虑剪切变形）确实在应力的层面没有考虑剪应力的影响，这可从mises应力与S11的比较看出来；而为什么这样处理，理由如上所述，剪应力是高阶量，可忽略，否则就认为不能用梁元来模拟。

在Abaqus中使用梁单元进行计算

在Abaqus中使用梁单元进行计算在Abaqus中使用梁单元进行计算(2012-03-26 11:28:00)转载▼标签：分类：ABAQUSabaqus梁杂谈xiaozity 助理工程师:在练习老庄的Crane例题时，欲提取梁元的截面应力。

反复折腾后，小小体会，总结如下：（1）书中讲到：“线性梁元B21、B31及二次梁元B22、B32是考虑剪切变形的Timoshenko 梁单元；而三次梁元B23、B33不能模拟剪切变形，属Euler梁单元”。

（2）众所周知，当要考虑剪切变形时，例如深梁，采用Timoshenko梁单元比较合适。

三次梁元由于可模拟轴线方向的三阶变量，因而对static问题，一个构件常常用一个三次单元就足够，特别对于分布载荷的梁，三次梁元的精度相当高。

（3）Abaqus 会默认在积分点处的若干截面点输入应力值；但用户可自定义应力输出的截面点位置，这通过property-section-manage-edit-output points 来定义输出应力值的截面点；（4）特别要指出的是，无论B22还是B33还是其它梁元，其输出的应力分量只有S11，如图所示；那么，现在的问题是：1：S11代表什么应力，根据经验，大家会认为11是1方向的正应力或主应力等等2：为什么没有S22、S33、S12......下面分别说明：1：S11表达的是梁元的弯曲应力，即局部坐标系下截面上的正应力2：只输出S11，而无其它应力，这是因为梁元之所以成为梁元，有一基本前提就是用梁元来模拟的构件，其正应力是最主要的，而剪应力是可忽略的；一个基本的佐证就是：众所周知，在建立梁的总势能方程时，总是讲剪切应变能是小量，因而它总是被忽略掉的；忽略剪应力的一个结果是：mises应力将与S11在数值上完全相同，不仅Abaqus如此，Ansys 也是如此，这也难怪有人讲：“Timoshenko梁单元是骗人的，它根本没有考虑剪应力”；对这件事情，我想作如下评价：（A）不仅Timoshenko梁单元，其它梁元（不考虑剪切变形）确实在应力的层面没有考虑剪应力的影响，这可从mises应力与S11的比较看出来；而为什么这样处理，理由如上所述，剪应力是高阶量，可忽略，否则就认为不能用梁元来模拟。

ABAQUS简支梁分析(梁单元和实体单元)

基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析（梁单元和实体单元）对于简支梁，基于 ABAQUS2016，首先用梁单元分析了梁受力作用下的应力，变形，剪力和力矩；对同一模型，并用实体单元进行了相应的分析。

另外，还分析了梁结构受力和弯矩作用下的剪力及力矩分析。

对于CAE仿真分析具体细节操作并没有给出详细的操作，不过在后面上传了对应的cae，odb，inp文件。

不过要注意的是本文采用的是ABAQUS2016进行计算，低版本可能打不开，可以自己提交inp文件自己计算即可。

可以到小木虫搜索：“基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析”进行相应文件下载。

对于一简支梁，其结构简图如下所示，梁的一段受固支，一段受简支，在梁的两端受集中载荷，梁的大直径D=180mm，小直径d=150mm，a=200mm，b=300mm，l=1600mm，F=300000N。

现通过梁单元和实体单元分析简支梁的受力情况，变形情况，以及分析其剪力和弯矩等。

材料采用45#钢，弹性模量E=2.1e6MPa，泊松比v=0.28。

图1 简支梁结构简图1.梁单元分析ABAQUS2016中对应的文件为beam-shaft.cae ，beam-shaft.odb，beam-shaft.inp。

在建立梁part的时候，采用三维线性实体，按照图1所示尺寸建立，然后在台阶及支撑梁处进行分割，结果如图2所示。

图2 建立part并分割接下来为梁结构分配材料，创建材料，定义弹性模量和泊松比，创建梁截面形状，如图3，非别定义两个圆，圆的直接分别为180和150mm。

然后创建两个截面，截面选择梁截面，再选择图2中的所有梁，定义梁的方向矢量为（0，0，-1）（点击图3中的n2，n1，t那个图标即可创建梁的方向矢量），最后把创建好的梁赋给梁结构。

图3 创建梁截面形状接下来装配实体，再创建分析步，在创建分析步的时候，点击主菜单栏的Output，编辑Edit Field Output Request，在SF前面打钩，这样就可以在结果后处理中输出截面剪力和力矩，如图4所示。

abaqus简支梁分析报告---精品管理资料

钢筋混凝土梁尺寸下图1所示，该梁为对称结构，两端简支，承受对称的位移荷载，两位移荷载间距为1000mm，方向向下，大小为10mm。

简支梁上部配有两根直径为10mm的架立钢筋，下部配有两根直径为18mm的受力纵筋，直径为10mm的箍筋满布整个简支梁。

混凝土的材料参数如下：C45，f ck=26。

9MPa,E c=3。

35×104MPa；C55，f ck=35.5MPa,E c=3.55×104MPa；架立钢筋和箍筋的材料参数如下:f yk=235MPa，f uk=315MPa，E s=200GPa；纵筋的材料参数如下：f yk=275MPa,f uk=345MPa，E s=200GPa图1采用ABAQUS软件对上图1中的钢筋混凝土梁进行非线性分析，要求采用abaqus standard求解器要求出具分析报告，报告包含以下几个章节：模型说明（3分）、单元类型及尺寸（2分）、材料模型（3分）、相互作用关系说明（2分）、边界条件（2分）等有限元分析要素。

结果包括：1、应力云图,针对钢筋等提供Mises第一主应力。

(7分）2、应变云图，混凝土提供LE应变.（7分）3、荷载—跨中挠度曲线。

(7分）4、跨中主筋荷载—应变曲线.（7分）注：各尺寸大小如下表1所示提示：集中位移荷载可模拟加载装置（例如加载板宽100mm)以解决分析收敛问题,加载板宽度需在报告中进行说明。

报告提交日期：2017年11月13日。

表1 学生学号与分析参数对应表钢筋混凝土梁abaqus分析报告学院:姓名：学号：指导老师:年月日钢筋混凝土的分析参数分析参数如下：b=200mm，h=300mm,L=3200mm,箍筋间距为100mm,混凝土采用C45标号.第一章数值模型模型说明混凝土梁尺寸为200mm＊300mm*3200mm，模型如图所示:箍筋尺寸为140mm＊240mm，断面面积为78。

5398mm2，采用三维线模型，如图所示:架立钢筋尺寸为3140mm，断面面积为78.5398mm2，纵筋尺寸为3140mm，断面面积为254.469mm2，皆采用三维线模型。

abaqus第四讲应用梁单元

扭转响应翘曲
结构构件经常承受扭矩，几乎所有的三维框架结构都会发生这种情况。在一个构件中引起弯曲的载荷，可能在另一个构件中引起了扭转，如图所示
梁对扭转的响应依赖于它的横截面形状。一般说来，梁的扭转会使横截面产生翘曲或非均匀的离面位移。ABAQUS仅对三维单元考虑扭转和翘曲的影响。在翘曲计算中假设翘曲位移是小量。在扭转时，以下横截面的行为是不同的：实心横截面；闭口薄壁横截面；和开口薄壁横截面。
一、横截面几何形状
ABAQUS中梁横截面几何形状的定义方法：
从ABAQUS提供的横截面库中选择和指定梁横截面的形状和尺度；应用截面工程性质来定义一个一般性的梁轮廓，诸如面积和惯性矩；利用特殊二维单元的网格，由数值计算得到它的几何量，称为划分网格的梁横截面。
ABAQUS中常用的横截面形状：
（a）梁截面无偏置
（b）梁截面有偏置
如图所示的工字型梁附着在一个1.2单位厚的壳上。通过定义梁的节点从I截面的底部的偏移量，梁截面的定位可以如图所示。在这种情况下，偏移量为0.6，亦即壳厚度的一半。
壳截面厚度1.2
图工字型梁用作壳单元的加强件
你也可以指定形心和剪切中心的位置；这些位置也可以从梁的节点偏置，从而使你很容易地模拟加强件。另外也可以分别定义梁节点和壳节点，并在两个节点之间采用一个刚性梁的约束连接梁和壳。
因此如果壳和梁单元使用相同的节点壳与梁加强件将会重叠除非梁横截面是偏置于节点位置a梁截面无偏置b梁截面有偏置采用工字型梯型和任意多边形的梁截面形式可能要将该截面几何形状定位在与截面的局部坐标系的原点原点位于单元节点处具有一定距离的位置上
第四讲
应用梁单元
王慎平北京怡格明思工程技术有限公司
应用梁单元可以模拟的结构:

ABAQUS应用梁单元计算简支梁

ABAQUS应用梁单元计算简支梁梁是一种常用的结构元素，广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域中。

在工程实践中，经常需要对梁进行计算分析，以确定其受力状态和变形情况。

ABAQUS是一种常用的有限元分析软件，可以用于求解梁结构的力学问题。

本文将介绍如何使用ABAQUS进行简支梁的计算分析。

首先，我们需要将梁模型导入ABAQUS软件中。

梁的几何形状可以使用线、点或者直接输入坐标点的方式进行定义。

梁的截面信息（如截面类型、尺寸等）也需要进行定义。

在ABAQUS中，可以选择多种截面类型，例如矩形、圆形等。

根据实际情况选择合适的截面类型，并根据设计要求输入相应的尺寸。

在模型定义完成后，需要定义边界条件。

对于简支梁而言，端点处的位移应设定为零。

在ABAQUS中，可以通过选择固定边界条件或者施加等效约束条件来实现。

选择固定边界条件需要定义节点的自由度受限情况，而施加等效约束条件则可以直接将节点的位移限制为零。

在定义了几何形状、截面信息和边界条件后，需要定义材料参数。

梁的弹性模量、泊松比和密度等参数需要根据实际材料性质进行设定。

在ABAQUS中，可以选择多种材料模型，例如线弹性模型、双线性弹塑性模型等。

根据实际需求选择合适的材料模型，并输入相应的参数。

模型导入并定义完毕后，需要进行网格划分。

在ABAQUS中，可以选择多种网格划分算法，例如四边形单元、六面体单元等。

根据实际需求选择合适的网格划分算法，并根据划分精度设定网格尺寸。

在进行网格划分时，需要注意保证梁模型的几何形状和截面信息的精确性，避免过度简化导致计算结果的不准确。

完成网格划分后，可以进行加载条件的定义。

在ABAQUS中，可以定义多种加载条件，例如集中力、均布载荷等。

根据实际需求选择合适的加载条件，并输入相应的加载参数。

完成加载条件的定义后，可以进行求解运算。

在ABAQUS中，可以选择静力分析或者动力分析方法进行求解。

根据实际需求选择合适的求解方法，并进行计算。

(完整版)Abaqus分析实例(梁单元计算简支梁的挠度)精讲