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。但是应记住使用一个收敛网格不能保证计算结果与问题的实际行为相匹配：它还依赖于模型其他方面的近似化和理想化程度；
通常只在想要得到精确结果的区域细划网格；
ABAQUS具有一些先进特点如子模型，它可以帮助对复杂模拟得到有用的结果。
2．壳单元
可以模拟有一维尺寸（厚度）远小于另外两维尺寸，且垂直于厚度方向的应力可以忽略结构。一般壳单元：S4R,S3R,SAX1,SAX2,SAX2T。对于薄壳和厚壳问题的应用均有效，且考虑了有限薄膜应变；
薄壳单元：STRI3,STRI35,STRI65,S4R5,S8R5,S9R5,SAXA。强化了基尔霍夫条件，即：垂直于壳中截面的平面保持垂直于中截面；
厚壳单元：S8R,S8RT。二阶四边形单元，在小应变和载荷使计算结果沿壳的跨度方向上平缓变化的情况下，比普通单元产生的结果更精确；
对于给定的应用，判断是属于薄壳还是厚壳问题，一般：如果单一材料制造的各向同性壳体的厚度和跨度之比在1/20－1/10之间，认为是厚壳问题；如果比值小于1/30，则认为是薄壳问题；若介于1/30－1/20之间，则不能明确划分。由于横向剪切柔度在复合材料层合壳结构中作用显著，故比值（厚跨比）将远小于“薄”壳理论中采用的比值。具有高柔韧中间层的复合材料（“三明治”复合材料）有很低的横向剪切刚度并且几乎总是被用来模拟“厚”壳；
横向剪切力和剪切应变存在于普通壳单元和厚壳单元中。对于三维单元，提供了可估计的横向剪切应力。计算这些应力时忽略了弯曲和扭转变形的耦合作用，并假定材料性质和弯曲力矩的空间梯度很小；
壳单元可以使用每个单元的局部材料方向，各项异型材料的数据，如纤维增强复合材料，以及单元输出变量，如应力和应变，都按局部材料方向而定义。在大位移分析中，壳单元上的局部材料轴随着材料各积分点上的平均运动而转动；
线性、有限薄膜应变、四边形壳单元（S4R）是较完备的而且适合于普通范围的应用；
线性、有限薄膜应变、三角形壳单元（S3R）可作为通用的壳单元来应用。由于在单元内部近似为应变场，精细的网格划分可用于求解弯曲变形和高应变梯度；
考虑到在复合材料层合壳模型中剪切柔度的影响，将采用“厚”壳单元（S4R,S3R,S8R）
四边形或三角形的二次壳单元，用于一般的小变形薄壳是很有效的。它们对剪力自锁和薄膜锁死是不敏感的；
在接触模拟中不用选用二阶三角形壳单元（STRI65），要采用9节点的四边形壳单元（S9R5）; 对于仅经历几何线性行为的非常大的模型，线性、薄壳单元（S4R5）一般将比通用壳单元花费更少；
ABAQUS中Cohesive单元建模方法
复合材料模型建模与分析 1. Cohesive单元建模方法 几何模型 使用内聚力模型（cohesive zone）模拟裂纹的产生和扩展，需要在预计产生裂纹的区域加入cohesive层。建立cohesive层的方法主要有： 方法一、建立完整的结构（如图1（a）所示），然后在上面切割出一个薄层来模拟cohesive 单元，用这种方法建立的cohesive单元与其他单元公用节点，并以此传递力和位移。 方法二、分别建立cohesive层和其他结构部件的实体模型，通过“tie”绑定约束，使得cohesive单元两侧的单元位移和应力协调，如图1（b）所示。 （a）cohesive单元与其他单元公用节点（b）独立的网格通过“tie”绑定 图1.建模方法 上述两种方法都可以用来模拟复合材料的分层失效，第一种方法划分网格比较复杂；第二种方法赋材料属性简单，划分网格也方便，但是装配及“tie”很繁琐；因此在实际建模中我们应根据实际结构选取较简单的方法。 材料属性 应用cohesive单元模拟复合材料失效，包括两种模型：一种是基于traction-separation描述；另一种是基于连续体描述。其中基于traction-separation描述的方法应用更加广泛。 而在基于traction-separation描述的方法中，最常用的本构模型为图2所示的双线性本构模型。它给出了材料达到强度极限前的线弹性段和材料达到强度极限后的刚度线性降低软化阶段。注意图中纵坐标为应力，而横坐标为位移，因此线弹性段的斜率代表的实际是cohesive单元的刚度。曲线下的面积即为材料断裂时的能量释放率。因此在定义cohesive
ABAQUS实体单元类型总结
在ABAQUS中，基于应力/位移的实体单元类型最为丰富： （1）在ABAQUS/Sandard中，实体单元包括二维和三维的线性单元和二次单元，均可以采用完全积分或缩减积分，另外还有修正的二次Tri单元（三角形单元）和Tet单元(四面体单元)，以及非协调模式单元和杂交单元。 （2）ABAQUS/Explicit中，实体单元包括二维和三维的线性缩减积分单元，以及修正的二次二次Tri单元（三角形单元）和Tet单元(四面体单元)，没有二次完全积分实体单元。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 按照节点位移插值的阶数，ABAQUS里的实体单元可以分为以下三类： 线性单元（即一阶单元）：仅在单元的角点处布置节点，在各个方向都采用线性插值。 二次单元（即二阶单元）：在每条边上有中间节点，采用二次插值。 修正的二次单元（只有Tri 或Tet 才有此类型）：在每条边上有中间节点，并采用修正的二次插值。 ******************************************************************************* *************** 1、线性完全积分单元：当单元具有规则形状时，所用的高斯积分点的数目足以对单元刚度矩阵中的多项式进行精确积分。 缺点：承受弯曲载荷时，会出现剪切自锁，造成单元过于刚硬，即使划分很细的网格，计算精度仍然很差。 2、二次完全积分单元： 优点： （1）应力计算结果很精确，适合模拟应力集中问题； （2）一般情况下，没有剪切自锁问题（shear locking）。 但使用这种单元时要注意： （1）不能用于接触分析； （2）对于弹塑性分析，如果材料不可压缩（例如金属材料），则容易产生体积自锁（volumetric locking）；
abaqus 中梁板壳单元的弯曲问题beamplateshell
ABAQUS中梁板壳单元的弯曲问题 曲哲 2007-4-3 一、Euler-Bernoulli梁与Timoshenko梁 在ABAQUS的单元库中，所有三次插值的梁单元（如B23，B33等），均为Euler-Bernoulli梁，而所 有线性和二次插值的梁单元（如B21，B22，B31，B32等），均为Timoshenko梁。 （1）细长梁与深梁 B23为2结点三次插值的Euler-Bernoulli梁。由于在形成单元刚度矩阵时等效载荷项的被积函数至少 是3次的，所以至少需要2个积分点才能达到完全的高斯积分。而在ABAQUS中，B23有3个积分点， 这意味着被积函数可以达到5次。总之B23是完全积分的单元。而B21和B22分别为2结点线性插值和3 结点二次插值的Timoshenko梁，并且默认的采用减缩积分来避免剪切锁死。B22只有2个积分点，B21 只有1个积分点，它们都只能达到1次的插值精度。 表1：集中力作用下悬臂梁的自由端挠度（mm） 细长梁（l/h=10）深梁（l/h=3） 材力解 1 2 4 材力解 4 2 单元个数 1 0.1080 0.1080 4.000 4.000 4.000 0.10800.1080 B23（E-B梁） 4.000 B21（Timoshenko梁） 3.734 3.955 4.010 4.000 0.10860.1145 0.1160 0.1080 B22（Timoshenko梁） 4.028 4.028 4.028 4.000 0.11650.1165 0.1165 0.1080 表1比较了上述三种梁单元在应用于细长梁和深梁受弯时的表现。问题描述如图1所示，为端部受集 中载荷的悬臂梁。E-B梁B23完全忠实于材料力解的解答，不考虑剪切应变的影响，并且只用1个B23单 元就可以得到与材力解一致的结果。B21和B22考虑了梁的剪切变形，其分析得到的挠度略大于材力解。 同时可以看出，B21和B22用于细长梁时并没有发生剪切自锁。 图1：悬臂梁的构型图与截面图 图2：网格划分（2个单元）
本人学习abaqus五年的经验总结 让你比做例子快十倍
第二章 ABAQUS 基本使用方法 [2](pp15)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。 ②(pp16)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。 [3](pp17)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。 [4](pp22)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。 [5](pp23)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。 [6](pp26)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。 [7](pp26) 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。 [8](pp31)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。在初 始分析步之后，需要创建一个或多个后续分析步，主要有两大类：（1）通用分析步（general analysis step）可以用于线性或非线性分析。常用的通用分析步包含以下类型：—Static, General: ABAQUS/Standard 静力分析 —Dynamics, Implicit: ABAQUS/Standard 隐式动力分析 —Dynamics, Explicit: ABAQUS/ Explicit 显式动态分析
ABAQUS应用梁单元计算简支梁
ABAQUS应用梁单元计算简支梁 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，b l=0.1，b2=0.1，t l=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。
abaqus 壳单元
ABAQUS/Explicit: Advanced Topics
Appendix 2
Shell Elements in ABAQUS/Explicit
Copyright 2005 ABAQUS, Inc.
ABAQUS/Explicit: Advanced Topics
A2.2
Overview
? Conventional Shell Elements ? Continuum Shell Elements
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ABAQUS/Explicit: Advanced Topics
Conventional Shell Elements
Copyright 2005 ABAQUS, Inc.
ABAQUS/Explicit: Advanced Topics
A2.4
Conventional Shell Elements
– Triangular and quadrilateral conventional shell elements are available with linear interpolation and your choice of large-strain and small-strain formulations. – A linear axisymmetric shell element is also available. – For most analyses the standard large-strain shell elements are appropriate. These include: ? S4R ? S3R ? SAX1 ? These elements are discussed briefly here and in more detail in the Element Selection in ABAQUS/Standard lecture notes. – If, however, the analysis involves small membrane strains and arbitrarily large rotations, the small-strain shell elements (S4RS, S3RS, and S4RSW) are more computationally efficient.
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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。在Load加载中，在固支处剪力边界条件，约束x，y，z，及绕x和y轴的转动，如图5所示，同理，在固支另一处约束y，z，及绕x和y轴的转动。在梁的两端添加集中力，集中力的大小为300000N。最后对实体部件进行分网，采用B32梁单元，网格尺寸为10。完成
ABAQUS实体单元内力输出
A B A Q U S实体单元内力 输出 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
ABAQUS实体单元弯矩和剪力的输出 闲话少说，直奔主题1.用 free body cut 来做！ 1.1在assembly里面做切面分割单元和面的set 在定义了datum面之后，在进行切割时候要将实体变成independent,如上如。这不操作之后在mesh模块中划分网格不在是part而是assembly来划分网格。 1.2.定义SET 做好切面之后采用下图的方式来进行不断的定义单元和截面，注意是单元和截面，截面时在单元之中的。 1.3.运行free body cut 先是选择定义的单元，然后选择定义的截面！就可以了 1.4.也可以直接选择单元和节点
首先选择的是节点所依附的单元 然后是选择节点 点击 ok 输出的是有弯矩和没有弯矩时候的分量结果。
可以多定义截个这样的free body cut 然后输出 注意：该种方法可以看任何单元的节点的内力值，不一定是一个截面上的！ 2.采用view cut来做（简单） 3．Free body cut和view cut共同来做 上述的图加上截面的选取进行定义截面 注意：view cut的剪力正确，弯矩有偏差。Free body cut相反。但是划分的单元越小，距离真实值就越近！
free body cut 中的 view cut来进行输出弯矩，轴力和剪力1. 打开 free body cut 创建方式为based on view cut 2.找到了一个view cut ———allow for multiple cuts———copy 3.结果显示如下： 4.report———free body cut 5，打开文件（上面的名字是可以修改的在view cut session 中）6.如果在显示中要打开moment，可以free body cut manager设置
abaqus有限元分析报告开裂梁要点
Abaqus梁的开裂模拟计算报告 1.问题描述 利用ABAQUS有限元软件分析如图1.1所示的钢筋混凝土梁的裂缝开展。参考文献Brena et al.（2003）得到梁的基本数据： 图1.1 Brena et al.（2003）中梁C尺寸 几何尺寸：跨度3000mm，截面宽203mm，高406mm的钢筋混凝土梁 由文献Chen et al. 2011得材料特性： 1.混凝土：抗压强度f c’=35.1MPa，抗拉强度f t= 2.721MPa，泊松比ν=0.2，弹性模量 E c=28020MPa； 2.钢筋：弹性模量为E c=200GPa，屈服强度f ys=f yc=440MPa，f yv=596MPa 3.混凝土垫块：弹性模量为E c=28020MPa，泊松比ν=0.2 2.建模过程 1)Part 打开ABAQUS使用功能模块，弹出窗口Create Part，参数为：Name：beam；Modeling Space：2D；Type：Deformable；Base Feature─Shell；Approximate size：2000。点击Continue 进入Sketch二维绘图区。由于该梁关于Y轴对称，建模的时候取沿X轴的一半作为模拟对象。 使用功能模块，分别键入独立点(0,0),(1600,0),(1600,406),(406,0),(0,0)并按下下方提 示区的Done，完成草图。 图2.1 beam 部件二维几何模型
相同的方法建立混凝土垫块： 图2.2 plate 部件二维几何模型 所选用的点有(0,0),(40,0),(40,10),(0,10) 受压区钢筋： 在选择钢筋的base feature的时候选择wire，即线模型。 图2.3 compression bar 部件二维几何模型 选取的点(0,0),(1575,0) 受拉区钢筋： 图2.4 tension bar 部件二维几何模型 选取的点(0,0),(1575,0) 箍筋： 图2.5 stirrup 部件二维几何模型 选取的点为(0,0),(0,330) 另外，此文里面为了作对比，部分的模型输入尺寸的时候为m，下面无特别说明尺寸都为mm。
abaqus中实体单元的内力提取方法汇总
实体单元建的模型，要提取截面的内力有什么好方法呢？ 我看过别人的一个帖： 对于一般的实体单元结构 可以定义surface 然后用section file 输出 其中，这个surface可以在cae中定义，也可以在inp中定义，但是由于涉及到边的编号问题，所以在inp中容易出错。section file 的结果直接在dat中可见。需要编制小程序将其数据提取。 ？一定要编个程序才可以提取吗？在dat文件里没有找到什么 section file是输出在*.fil文件中。要直接得到截面的total force，moment，heat flux可以在inp中添加： *SECTION PRINT,name=*,surface=** SOF,SOM 在dat文件中可以找到总内力和弯矩 我做钢筋混凝土的问题，模型分为两个part，分别是钢筋和混凝土，然后Assembe在一起，将钢筋embeded到混凝土内。我在keywords编辑器End assemble前定义 *surface, type=cutting surface,name=surface_1 -21.5,0,0,1,0,0 怎么也不成，总说定义的截面没有相交(坐标计算没有错误)。第三行空着（帮助文档说表示截断整个模型）也不行，写上钢筋或混凝土的单元组名（没有另建组，直接用的keywords编辑器中钢筋或混凝土生成单元的组名）也不行。请问是怎么回事？哪位有相关的例子给我一个，我的QQ：40735053。还望不吝赐教，谢谢。 Displaying a free body cut You can define a free body cut to view the resultant forces and moments transmitted across a selected surface of a model. Force vectors are displayed with a single arrowhead and moment vectors with a double arrowhead. To create a free body cut: 1. To display the entire model in the viewport, select Tools Display Group Plot All from the main menu bar. 2. From the main menu bar, select Tools Free Body Cut Manager. 3. Click Create in the Free Body Cut Manager. 4. From the dialog box that appears, select 3D element faces as the Selection method and click Continue. 5. In the Free Body Cross-Section dialog box, select Surfaces as the Item and Pick from viewport as the Method. 6. In the prompt area, set the selection method to by angle and accept the default angle. 7. Select the surface, highlighted in Figure 4–33, to define the free body cut cross-section. a. From the Selection toolbar, toggle off the Select the Entity Closest to the Screen tool and ensure that the Select From All Entities tool is selected. b. As you move the cursor in the viewport, Abaqus/CAE highlights all of the potential selections and adds ellipsis marks (...) next to the cursor arrow to indicate an ambiguous
abaqus中查看壳模型结果应注意的问题
abaqus中查看壳模型结果应注意的问题 对于实体网格，我们往往采用软件默认方式直接查看模型的应力应变等结果，一般情况下我们也会用同样的方式去查看壳模型的分析结果，然而直接这样查看壳模型的分析结果是不全面的。下面我们简单看一下查看壳结果时可能被忽略的两个问题。1、众所周知，壳单元有上下面之分，当我们在做壳接触时ABAQUS软件会提示我们选择哪个方向作为接触面。在查看壳模型结果时，ABAQUS软件默认显示的是SNEG面，也就是Bottom面，于之对应的是SPOS面（TOP 面）。对于很薄的壳来说，TOP面与BOTTOM面结果几乎没有差异，但对于厚壳，有时同一位置的TOP面与BOTTOM 面结果差异可能会较为明显。我们先看一下如何在ABAQUS 中查看壳的TOP面结果，如下图1所示： 图1结果显示设置在ABAQUS的Visualization模块下打开一个壳模型的ODB文件，点击菜单栏Result，下拉框中选择SectionPoints…，弹出Section Points对话框，Activelocations:位置处选择Top，单击OK。下图2是一铁路货车车体模型局部的TOP面与BOTTOM面应力云图结果对比，我们可以看出，BOTTOM面与TOP面应力云图分布差异较大，因些在查看复杂壳模型结果时一定要注意同时查看BOTTOM面与TOP面结果。
图2 BOTTOM面与TOP面应力云图结果对比2、如上图2白色的圈内我们可以看到应力云图不连续的情况，为什么会出现这种情况？从下图3中可以清晰看出云图不连续的问题发生在壳的折线上，原来ABAQUS默认对于连续的壳单元之间的角度小于20度时认为它是一个连续面，大于20度时认为它是一个折面，在折面的折线处查看应力结果时是不进行节点平均计算的，因此会出现这种不连续的问题。 图3 不连续应力云图如何消除这种不连续，具体操作如下：点击菜单栏Result，弹出下拉菜单中选择Options，弹出Result Options对话框，去除Include shell/membranefeature edges前面的对勾，点击OK。如下图4。 图4 消除不连续设置结果如下图5所示。
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。 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 l b b a a A A C B A 图1简支梁结构简图
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, n 1，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。在Load加载中，在固支处剪力边界条件，约束x，y，z，及绕x和y轴的转动，如图5所示，同理，在固支另一处约束y，z，及绕x和y轴的转动。在梁的两端添加集中力，集中力的大小为300000N。最后对实体部件进行分网，采用B32梁单元，网格尺寸为10。完成
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。如果需要，ABAQUS将按默认设置提供壳底面、中面和顶面的应力和应变。 5.1.2 壳面和壳面法线 壳单元的相互连接需定义它们的正法线方向，如图5－2所示。 图5－2 壳的正法线方向 对于轴对称壳单元来说，其正法线方向的定义是从1节点到2节点经逆时针旋转90 形成的方向。对于三维壳单元，其正法线方向是绕着单元的节点序号按右手法则移动给出的方向。 壳体顶面是指在正法线方向的面，称为SPOS面；而壳体底面是指在正法线负方向的面，称为SNEG面，它们是为了处理接触问题而定义的。相邻壳单元的法线必须是一致的。 正法线方向约定了单元压力载荷方向和随壳厚度变化的输出量方向。壳体单元上压力的正方向即壳体的正法线方向(壳体单元上压力的正方向与实体上压力正方向刚好相反；而壳面压力约定与实体面上的压力是一致的，至于单元上分布载荷与面上分布载荷的差别的更多信息可参考ABAQUS/Standard用户手册的第19.4.2节)。
Abaqus梁结构经典计算
Abaqus梁结构经典计算 一榀轻钢结构库房框架，结构钢方管构件，材质E=210GPa，μ=， ρ=7850kg/m3（在不计重力的静力学分 析中可以不要）。F=1000N，此题要计入重力。计算水平梁中点下降位移。 文件与路径 顶部下拉菜单File, Save As ExpAbq02。 一部件 创建部件，命名为Prat-1。 3D，可变形模型，线，图形大约范围20(m)。 选用折线绘出整个图示屋架。 退出Done。 二性质 1 创建截面几何形状：Module，Property，Create Profile， 将截面(1)命名为Profile-1，选Box型截面，按图输入数据，关闭。直至完成截面(3)。 2 定义各段梁的方向： 选中所有立杆，输入截面主惯性轴1方向单位矢量(1,0,0)，选中横梁和斜杆，输入截面主轴1方向单位矢量(0,1,0)，关闭。还有好办法，请大家自己捉摸。
3 定义截面力学性质： 将截面(1) Profile-1命名为Section-1，梁，梁，截面几何形状选 Profile-1，输入E=210GPa，G=，ν=，ρ=7850，关闭。直至完成截面(3) Section-3。 4 将截面的几何、力学性质附加到部件上： 选中左右立柱和横梁，将各Section-1~3信息注入Part-1的各个杆件上，要对号入座。 5 保存模型： 将本题的CAE模型保存为。 三组装 创建计算实体，以Prat-1为原形，用Independent方式或Dependent生成实体。 四分析步 创建分析步，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： 命名为BC-1，在分析步Step-1中，性质：力学，针对位移和转角。 选中立柱两脚，约束全部自由度。 2 创建载荷： 命名为Load-1，在分析步Step-1中，性质：力学，选择集中力。 选中顶点，施加Fy=F2=-1000(N)。 六网格 对部件Prat-1进行。 1 撒种子： 针对部件，全局种子大约间距。 2 划网格： 针对部件，OK。 3 保存你的模型： 将本题的CAE模型保存为。
(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 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=10k N，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，b l=0.1，b2=0.1，t l=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=109N/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、u R1、u R2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、u R1、u R2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F y(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 g lobal 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，
ABAQUS实体单元内力输出
ABAQUS实体单元弯矩和剪力的输出 闲话少说，直奔主题1.用free body cut 来做！ 1.1在assembly里面做切面分割单元和面的set 在定义了datum面之后，在进行切割时候要将实体变成independent,如上如。这不操作之后在mesh模块中划分网格不在是part而是assembly来划分网格。 1.2.定义SET 做好切面之后采用下图的方式来进行不断的定义单元和截面，注意是单元和截面，截面时在单元之中的。 1.3.运行free body cut 先是选择定义的单元，然后选择定义的截面！就可以了 1.4.也可以直接选择单元和节点
首先选择的是节点所依附的单元 然后是选择节点 点击ok 输出的是有弯矩和没有弯矩时候的分量结果。
可以多定义截个这样的free body cut 然后输出 注意：该种方法可以看任何单元的节点的内力值，不一定是一个截面上的！ 2.采用view cut来做（简单） 3．Free body cut和view cut共同来做 上述的图加上截面的选取进行定义截面 注意：view cut的剪力正确，弯矩有偏差。Free body cut相反。但是划分的单元越小，距离真实值就越近！
free body cut 中的view cut来进行输出弯矩，轴力和剪力1. 打开free body cut 创建方式为based on view cut 2.找到了一个view cut ———allow for multiple cuts———copy 3.结果显示如下： 4.report———free body cut 5，打开文件（上面的名字是可以修改的在view cut session 中）6.如果在显示中要打开moment，可以free body cut manager设置
ABAQUS实体单元选择基本原则
Standard和explicit都应遵循的原则： 1、尽量减少扭曲的单元。单元扭曲可以用雅克比、内角、warpage等来衡量。 2、大应变的模拟中应该使用细化的线性减缩单元模拟。CAX4R/CPE4R/CPS4R/C3D8R. 3、三维问题中应当尽量使用六面体单元。C3D4和C3D6需要很细的网格才能得到相对准确的结果，因此 应当尽量避免使用这类单元，并且要远离感兴趣区域。 4、对于四面体网格。Standard中，小位移并且不包括接触的问题应当使用C3D10或者C3D10I（Explicit 中除了修正四面体与三角形单元以及二阶梁单元外，其余都是线性单元；除了修正四面体和三角形单元以及一节壳单元与六面体完全积分单元外，其余都是减缩积分单元）。大位移以及使用默认“硬接触”的问题，在Standard和Explicit中，都应该使用C3D10M单元。应该极力避免使用C3D4. 对于Standard中还应当遵循以下基本原则： 1、对于不包括大位移与复杂的接触条件改变的一般性问题，推荐使用二阶减缩积分单元。 CAX8R/CPE8R/CPS8R/C3S20R 2、应力集中区域应当使用二阶完全积分单元（除非单元扭曲厉害或者弯曲应力有梯度，很少会体积自锁； 也无hourglassing问题）。CAX8/CPE8/CPS8/C3D20。这些单元能够以最小的代价给出精确的应力梯度。 3、对于接触问题，应当使用细化的线性减缩积分单元或者非协调单元。CAX4I/CPE4I/CPS4I/C3D8I. 总结 1、Formulation和Order of integration对于求解结果的准确性与计算代价有很大的影响。 2、线性完全积分单元容易产生剪切自锁，应当避免使用。 3、线性减缩积分单元模拟弯曲变形时，在厚度的方向至少使用四个单元。 4、在Standard中，二阶减缩积分单元很少有Hourglassing的问题。但模型中没有接触是应该首先考虑使 用这种单元。 5、非协调单元对于单元的扭曲非常敏感。 6、通常应当进行网格收敛性检查，以确定网格以经足够细化了。但是一个收敛的网格并不一定就说明模 拟的结果与实际情况相符。有限单元模拟的正确性还要依赖于模型中其他的近似与理想化。 7、通常，应该对感兴趣区域进行细化。预测应力的模型应当比预测位移的模型更细化。 8、Abaqus中提供子模型等高级功能来模拟复杂的问题。