【正文】 元類型提供了任意大的轉動，但是僅僅考慮小應變。S4RS,S3RS沒有考慮翹曲，而S4RSW（warp）則考慮了翹曲。所選的點稱為截面點（section point），如下圖所示。⑷ 單元輸出變量以位于每個殼單元上表面上的局部材料方向的方式定義殼單元的輸出變量。⑵ 自由度三維梁單元每個節(jié)點有6個自由度：3三平移和3個轉動。 確定何時使用剛性體將部分模型表示為剛性體而不是變形的有限元體，其優(yōu)點是提高計算效率，已經(jīng)稱為部分剛性體的單元不進行單元層次的計算。最后的字符表示在單元中的節(jié)點數(shù)目。⑸ 為了提高計算效率，模型中的任何部分都可以定義成為一個剛性體，它僅在其參考點上具有自由度。對六面體和四邊形單元而言，所謂規(guī)則形狀是指單元的邊是直線并且邊與邊相交成直角，在任何邊中的節(jié)點都位于邊的中點上。而二次單元的邊界可以彎曲，故它沒有剪力自鎖的問題。線性的減縮積分單元由于存在著來自自身的所謂沙漏（hourglassing）數(shù)值問題而過于柔軟。在一階單元中引入了一個增強單元變形梯度的附加自由度。 雜交單元在Standard中，對于每種實體單元都有相應的雜交單元，包括所有的減縮積分和非協(xié)調模式單元。使用扭曲的線性單元的粗糙網(wǎng)格會得到相當差的結果。但是無論何種四面體單元，所用的分析時間都長于采用等效網(wǎng)格的六面體單元?？梢詰蒙煺够咎卣鳎╡xtruded base feature）來創(chuàng)建圖形，首先繪制出連接環(huán)的二維輪廓，然后伸展成型。邊界條件一般加在系統(tǒng)默認的初始步（initial）上，用戶可以根據(jù)需要定義多個分析步。與結構化網(wǎng)格生成一樣，掃掠網(wǎng)格劃分也只限于具有特殊拓撲和幾何體的模型。② View→Specify，顯示Specify View（設置視圖）對話框?；静襟E就是：先創(chuàng)建所需的顯示組并保存，而后在相應的顯示組下設置數(shù)據(jù)報表輸出數(shù)據(jù)。一般情況下，需要改變的部分如下：① 在Property中，增加密度的定義；② 在Step中，替換分析步為顯示動態(tài)（dynamic explicit）分析步，（可以指定分析步時間），③ 同時修改場變量的輸出要求，「可以設置等距間隔（interval）」；④ 在Mesh模塊中，改變單元類型，選Explicit，選擇Linear線性幾何階次，（可以設置沙漏控制）；⑤ 在JOB欄中，創(chuàng)建新的作業(yè)。應用你對類似結構分析的經(jīng)驗或手工計算，常?？梢灶A測出模型中的高應力區(qū)，即需要細化的區(qū)域。⑹ 在Standard中的非協(xié)調單元，其精度強烈地依賴于單元扭曲的程度。常規(guī)的殼單元，通過定義單元的平面尺寸、表面法線和初始曲率對參考面進行離散，但它的節(jié)點不能定義殼的厚度，只能通過截面性質定義殼的厚度。S4R表示四節(jié)點，減縮積分殼單元。厚殼問題假設橫向變形對計算結果有重要影響，；而薄殼問題假設橫向剪切變形非常小，可以忽略不計。如下圖所示：材料方向的默認設置有時可能產(chǎn)生問題，此時需要定義更合適的局部方向。當提示選擇坐標系時，選擇在上一步中定義的數(shù)據(jù)坐標系，近似的殼體法線方向是Axis1（1軸）。⑺ 對于規(guī)模非常大僅經(jīng)歷幾何線性行為的模型，使用線性、薄殼單元（S4R5），比通用目的的殼單元更節(jié)約計算成本。（有多種創(chuàng)建方法，根據(jù)具體情況選用）。⑷ 施加邊界條件和載荷邊界條件與整體坐標系方向不一致的地方，應用局部坐標系來定義。Option——可以設置圖形，體等等大部分的設置。⑸ 殼單元可采用單元局部材料方向，單元的輸出變量（如應力與應變）可按局部坐標方向輸出；也可以定義節(jié)點的局部坐標系，集中載荷和邊界條件可施加在局部坐標系中，所有打印的節(jié)點輸出變量（如位移）也默認是基于局部坐標系的。不管何種定義，都可以模擬線性與非線性行為。Timoshenko梁單元還考慮了橫向剪切變形的影響。在扭轉中，下列橫截面的行為是不同的：實心橫截面、閉口薄壁橫截面和開口薄壁橫截面。約束開口梁的翹曲會引起軸向應力，該應力又會影響到梁對其他類型載荷的響應。⑶ 如果結構非常剛硬或非常柔軟，在幾何非線性模擬中，則應使用雜交梁單元：B21H,B32H等等。 選擇梁單元⑴ 在任何包含接觸的模擬中，應使用一階剪切變形梁單元：B21，B31。當壁厚是典型梁橫截面尺寸的1/10時，一般的薄壁假設時有效的。在ABAQUS中僅對三維單元考慮扭轉和翹曲的影響。 梁截面的節(jié)點偏置當應用梁單元作為殼模型的加強件時，始梁和殼應用相同的節(jié)點是很方便的，這樣殼和梁加強件將會重疊；也可以使梁橫截面偏置于節(jié)點位置。 梁橫截面幾何形狀可以用以下三種方法定義梁橫截面的輪廓：① 從ABAQUS提供的橫截面庫中選擇和指定梁橫截面的形狀與尺度；② 應用截面工程性質來定義梁輪廓，如面積和慣性矩；③ 利用特殊二維單元的一個網(wǎng)格，由數(shù)值計算得到它的幾何量，從而得到劃分網(wǎng)格的梁橫截面（meshed beam crosssection）。⑶ 殼單元的法線決定了單元的正面和反面，為了正確地定義接觸和解釋單元的輸出，必須明確區(qū)分殼的正反面。Animate——動畫選項，播出比例因子、時間變化、諧波振動等等動畫效果。集合用來定義輸出和邊界條件。對傾斜部件，這會帶來問題。⑸ 四邊形或三角形的二次殼單元，用于一般的小應變薄殼是很有效的，它們對剪力自鎖或薄膜自鎖都不敏感。為了使投影容易實現(xiàn)，所選擇的軸應盡可能地接近殼地法線。 默認的材料方向局部材料的1和2方向位于殼面內，默認的局部1方向是整體坐標1軸在殼面上的投影；如果整體1軸垂直于殼面，則局部1方向是整體坐標3軸在殼面上的投影；局部2方向垂直于殼面中的局部1方向。如上圖所示?？芍付ê穸确较蛏辖孛纥c（積分點）數(shù)目為任意奇數(shù)，ABAQUS默認值為五個，對于復雜的模擬必須采用更多截面點，尤其是當預測會出現(xiàn)反向的塑性彎曲時（在這種情況下一般需要采用9個截面點）。不要誤解為在殼單元中也要求厚度必須小于單元尺寸的1 /10，密網(wǎng)格中可能包含厚度尺寸大于平面內尺寸的殼單元（這種做法不推薦）。⑷ 當采用一階減縮積分單元模擬發(fā)生彎曲變形的問題時，沿厚度方向應至少使用四個單元。逐步細分法比較確定網(wǎng)格密度。分析動態(tài)響應，必須對模型進行修改。選擇Tools→Display Group→Create，打開Create Display Group對話框（工具欄右側也有），進行相關顯示設置。⑺ 生成、運行和監(jiān)控作業(yè)首先要創(chuàng)建一個作業(yè)，然后檢查，提交運算。② 各種不同的網(wǎng)格模型結構化網(wǎng)格劃分（Structured meshing）：將預先設置的網(wǎng)格圖案應用于特定模型拓撲，當應用于復雜模型，一般需要分割模型。選擇Instance→Create，創(chuàng)建一個部件實例。對一個結構進行分析時，都要采取一定的假設，以簡化問題，這些假設必須合理，盡量與實際情況吻合。對于小位移無接觸的問題，在Standard中的二次四面體單元（C3D10）能給出合理的結果。 選擇實體單元對于某一具體的模擬，如果想以合理的費用得到高精度的結果，那么正確選擇單元類型非常關鍵。然而，對網(wǎng)格嚴重扭曲的情況，簡單地改變單元類型一般也不會產(chǎn)生精確的結果。在復雜應力狀態(tài)下，二次減縮積分單元對自鎖也不敏感，因此，除了包含大應變的大位移模擬和某些類型的接觸分析之外，這些單元一般是最普遍的應力/位移模擬的最佳選擇。減縮積分單元比完全積分單元在每個方向上少用一個積分點。剪力自鎖僅影響受彎曲載荷完全積分的線性單元的行為。 單元的數(shù)學描述和積分單元階數(shù)（線性或二次）、單元數(shù)學描述和積分水平對結構模擬精度都會產(chǎn)生影響。⑶ 單元的名字完整地表明了單元族、數(shù)學描述、節(jié)點數(shù)目以及積分類型。還有剛性體從屬節(jié)點（rigid body slave nodes）。所有的桁架單元必須提供桁架截面性質、與單元相關的材料性質定義和指定的橫截面面積。第三個字符表示采用的插值：1表示線性插值，2表示二次插值，3表示三次插值。以合力和合力矩的方式計算響應，只有在被要求輸出時，才會計算應力與應變。在分析過程中或分析開始時，可以計算殼的橫截面剛度。該程序提供了帶有線性插值的三角形和四邊形單元，也有線性軸對稱殼單元。⑴ 殼單元庫在Standard中，一般的三維殼單元有三種不同的數(shù)學描述：一般性目的（generalpurpose）的殼單元、僅適合薄殼（thinonly）的殼單元和僅適合厚殼（thickonly）的殼單元。然而，ABAQUS允許用戶為單元變量定義一個局部坐標系，該坐標系在大位移模擬中隨著單元的運動而轉動。對于平面應力和平面應變單元，可能要指定單元的厚度，或者采用為1的默認值。它適合于模擬諸如承受剪切載荷的軸對稱橡膠支座的問題。② 平面應力（plain stress）單元，假設離面應力為零，適合用來模擬薄結構。顧名思義，實體單元簡單地模擬部件中地一小塊材料，能夠用來構建具有幾乎任何形狀、承受幾乎任意載荷的模型。ABAQUS/Standard的某些單元族除了具有標準的數(shù)學公式描述外，還有一些其他可供選擇的公式描述。這樣，一階三維梁單元稱為B31，而二階三維梁單元稱為B32，對于軸對稱殼單元和膜單元采用了類似的約定。通常插值的階數(shù)由單元采用的節(jié)點數(shù)目決定。⑵ 自由度自由度是在分析中計算的基本變量。 有限單元在ABAQUS/Explicit中的單元是在ABAQUS/Standard中的單元的一個子集。根據(jù)所選擇的單元庫，ABAQUS/CAE會自動地過濾單元類型。⑵ 修改輸出要求由于是動態(tài)分析，所以將中心點的位移作為歷史變量輸出將有助于分析問題。在主菜單中選擇View→ODB Display Options，在這個對話框中，單擊Entity Display頁，可以設置邊界條件的顯示。 運行分析當數(shù)據(jù)檢查分析完成和沒有出錯的信息后，則運行分析計算。確認Job Type（作業(yè)類型）設置為Data Check(數(shù)據(jù)檢查)。△△△△△⑴ 設置ABAQUS單元類型△△△△△選擇Mesh模塊，選擇Mesh→Element，彈出Element type對話框，選擇區(qū)域，進行設置，必須設置正確的單元類型才能計算。⑴ 施加邊界條件選擇Module列表中Load進入載荷模塊，有幾個約束就要創(chuàng)建幾個邊界條件。每創(chuàng)建一個分析步，ABAQUS/CAE就默認生成一個該步驟的輸出要求。⑵ 設定輸出數(shù)據(jù)有限元分析可以創(chuàng)建大量的輸出數(shù)據(jù)，ABAQUS允許用戶控制和管理這些輸出數(shù)據(jù)，從而只產(chǎn)生需要用來說明模擬結果的數(shù)據(jù)。通過創(chuàng)建各個部件的實體（instance）并在整體坐標系中將它們相互定位，用戶應用Assembly（裝配）模塊定義裝配的幾何形狀。 定義和賦予截面特性用戶定義一個模型的截面特性，需要在Property模塊中創(chuàng)建一個截面。鍵入對話框底部在Approximate size域內的這個參考值，設定了新部件的大致尺寸，ABAQUS/CAE采用這個尺寸計算繪圖區(qū)域和區(qū)域中柵格的尺寸。 有關例題的學習思考一般地，計算一個模型地過程如下： 單位系統(tǒng)在開始定義一個模型之前，需要確定所采用的單位系統(tǒng)。作業(yè)模塊允許用戶交互地提交分析作業(yè)并監(jiān)控其過程。⑹ Load（載荷）指定載荷、邊界條件和場變量。⑷ Step（分析步）生成和構成分析步驟，并與輸出需求聯(lián)系起來。列表中模塊次序與創(chuàng)建一個分析模型應遵循的邏輯次序是一致的。通常用ABAQUS/CAE等前處理工具來定義模型中必要的輸出信息。應學會解讀這些錯誤信息。通常，數(shù)值計算是所模擬物理問題的近似解，近似程度取決于模型的幾何形狀、材料特性、邊界條件和載荷對物理問題描述的準確程度。 ABAQUS分析模塊的組成一個分析模型至少包括以下信息：離散化的幾何形體、單元截面特性（element section properties）、材料數(shù)據(jù)、載荷和邊界條件、分析類型和輸出要求。圖15所示為模型中每個節(jié)點的分離圖。而Visualization（可視化）模塊可以用來顯示得到的結果。用戶幾乎不必去定義任何參數(shù)就能控制問題的數(shù)值求解過程。它擁有大量不同種類的單元模型、材料模型、分析過程等。后者是一個具有專門用途的分析模塊，采用顯式動力學有限元格式，它適用于模擬短暫、瞬時的動態(tài)事件，如沖擊和爆炸問題，此外，它對處理改變接觸條件的高度非線性問題也非常有效，例如模擬成型問題。節(jié)點與單元的集合稱為網(wǎng)格（Mesh）。一旦位移求出后，就能利用位移返回計算出桁架單元的應力。單元代表物理結構的離散部分，許多單元依次相連組成了結構，單元間通過公共節(jié)點彼此相互聯(lián)結，模型的幾何形狀由節(jié)點坐標和節(jié)點所屬單元的聯(lián)結所確定。ABAQUS計算結果的有效性受材料數(shù)據(jù)的準確程度和范圍的制約。 分析類型這里主要講兩種最常見的類型：靜態(tài)（static）和動態(tài)（dynamic）應力分析。畫布和作圖區(qū)（Canvas and drawing area）視區(qū)（Viewport）提示區(qū)（Prompt area）：提示下一步的工作。ABAQUS/CAE也允許用戶在任何時刻選擇任一個模塊進行工作，而無需顧及模型的當前狀態(tài)。⑸ Interaction（相互作用）可以指定模型各區(qū)域之間或者模型的一個區(qū)域與周圍區(qū)域之間在熱學和力學上的相互作用，一個例子就是兩個表面之間的接觸。⑺ Mesh（網(wǎng)格）進行網(wǎng)格劃分。提供了有限元模型和分析結果的圖形顯示。如果用戶工作在標記“US Unit”的單位系統(tǒng)，必須小心其密度的單位，在材料性質的手冊中給出的密度往往是與重力加速度相乘后的值。利用Create constrution：Line…，創(chuàng)建構造線，通過交點找位置。截面面積可以在命令行接口（CLI）中進行簡單計算。 設置分析過程⑴ 分析步的創(chuàng)建與設置創(chuàng)建了裝配件之后，可以進入到Step（分析步）模塊來設置分析過程。②結果以打印列表的形式輸?shù)紸BAQUS數(shù)據(jù)（.dat）文件中。注