帶鉸接的杆繫結構Abaqus有限元分析

1.結構體系

杆件截面形狀爲箱型截面,長寬爲200mm,厚爲8mm,材料彈性模量2.06e11N/mm^2,泊松比0.3,採用理想彈性材料。
2.建模
(1)創建部件
在這裏插入圖片描述
(2)創建截面
先創建一個箱型剖面Profile1,再創建一個梁截面Section1
隨後指派梁的方向
裝配—>設爲獨立(網格在實例上)
(3)劃分網格
選擇爲邊布種,按個數,設置爲6,即每個杆件分爲6個單元。
設置梁單元類型爲B21,隨後劃分網格。
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(4)創建分析步—>設置荷載邊界條件—>施加荷載,注意此時施加的是負號彎矩
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(5)修改關鍵字
需要將三個剛節點處的節點變成鉸接點,通過release關鍵字實現
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13,s1,allm:13表示單元編號,s1表示13號單元的左端 添加關鍵字在創建instance裏面完成,這句話表示釋放13號單元左端的彎矩,即實現鉸接。

3.結果
在這裏插入圖片描述
由三個鉸接節點的變形形狀可知變形合理。
所得結果和結構力學求解器近似,有一定的誤差,可參照平面剛架程序(可解決帶鉸接的剛架)—C語言版。當每個杆件只劃分爲一個單元時,所得的結果誤差更大。

改:分析誤差(2019-4-15 20:00)

以上結果之所以和結構力學求解器有一定的誤差在於結構力學求解器不考慮剪切變形,而abaqus採用的梁單元類型是B21,這種單元是考慮剪切變形的,因此將梁單元類型改成B23或B33即可,B23和B33單元不考慮剪切變形。
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此時得到的結果基本和結構力學求解器一致。
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綜上所述,應根據不同的問題採用不同的梁單元類型。

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