2022年T节点钢管混凝土abaqus建模教程 .pdf
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1、T 型圆钢管节点 abaqus图文建模教程一分析前准备:注: 1.长度单位m,时间单位s,力单位N。2.该软件建模过程中最常用工具为菜单栏Viewpoint 下的按钮,即转换视角。3.点击鼠标中键和回车键表示确定,可代替手动点击Done,使操作更便捷。4.该教程中未提到的操作均按系统默认操作,如命名规则。初学者后期熟练后可根据自己喜好和习惯更改。点击 Abaqus CAE ,运行软件;点击Save Model Database ,将新建数据库保存在指定文件夹中;关闭名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - -
2、- - - - - - - - - - - 第 1 页,共 29 页 - - - - - - - - - 程序;在指定文件夹中打开新建的.cae程序。分析前准备的目的是将静力,热学,热力耦合输出文件保存在指定文件夹中,不一定保存在系统指定的temp文件夹中。二静力分析步骤:1.Part(建立块):Module 默认为 Part 模块。1)建立主管chord。点击(Create Part) ,弹出部件创建框,Name 改为 chord,Approximate size取 1 (表示绘图范围大小为1m1m) , 其他默认, 点击 Continue, 显示绘图区域, 点击左侧工具栏中的,建立主管截面
3、:一.绘出外径圆。依次输入坐标(0,0) 、 (0.0795,0) ;二 .绘出内径圆。内圆半径由外圆半径减去主管厚度得到,依次输入坐标(0,0) , (0.075,0)截面即建立完成。最后点击Done,弹出长度编辑窗口,在 Depth 中输入主管长度1.68m 即可,主管建立完成。2)建立支管brace。方法参照主管。3) 建立主管端板end1-con。 点击(Create Part) , 弹出部件创建框, Name 改为 end1-con, Approximate size 取 1(表示绘图范围大小为1m1m) ,其他默认,点击Continue,显示绘图区域,点击左侧工具栏中的,依次输入坐
4、标(0,0) 、 (0.075,0) ,点击鼠标中键,弹出编辑框,在Depth 中输入 0.02,表示端板厚度为20mm。4)建立支管端板end2-bra。方法参照end1-con。5)建立耳板 erban。点击(Create Part) ,弹出部件创建框,Name 改为 end1-con,Approximate size取 1 (表示绘图范围大小为1m1m) , 其他默认, 点击 Continue, 显示绘图区域, 点击左侧工具栏中的,依次输入坐标(0,0) 、 (0.155,0.159) ,点击左侧工具栏中的,鼠标点取矩形左下角和右上角画出半圆点击左侧工具栏中的,鼠标点取矩形左边中点,输入
5、坐标( 0.02,0.0795)点击左侧工具栏中的选中矩形左边,删除左边,双击鼠标中建,输入0.015 2.Assembly (组装) :在 Module 下拉框中选择Assembly 模块。1)点击,按图 1 界面操作,点击OK。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 29 页 - - - - - - - - - 图 12) 取主管,端板中点,便于节点的拼接。长按,在横向展开条中选择,就可以进行中点选取操作。3)通过翻转、平移操作将节点拼装完成
6、,如图2:4)点击part 名称默认part-1,点击 continue 选择主管和支管5)在 Module 下拉框中选择Part 模块。在 Part 下拉框中选择part-1,长按,在横向展开条中选择(以延伸面切割) ,点击主管内表面,点击 Done,将主管内支管部分切开,再点击,将多余部分移除,如图3:名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 29 页 - - - - - - - - - 6)选择 assembly,依次添加进去end1-con
7、(两次),通过翻转,平移7)点击part 名称默认part-2,点击 continue 上图部分, merge 成 part2 8)点击依次添加进去erban(四次) concrete,end2-con,通过翻转,平移2.Property(赋予节点材料属性 ):在 Module 下拉框中选择Property 模块。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 29 页 - - - - - - - - - 1)点击,建立钢材料steel,定义 Elast
8、ic, Plastic,2 个属性,。点击,建立钢材料concrete,定义 Elastic ,concrete damaged plasticity2 个属性。2)点击,定义截面,默认往下点。分别建立section-1(steel) ,section-2(concrete)3)点击,将 section-1(steel)赋予 part2 和 erban,将 section-2(concrete)赋予 concrete 以上材料属性定义完成。3.Mesh(划分网格 ):在 Module 下拉框中选择Mesh 模块。图 41)建立六个参考平面,用于切割主管和支管。菜单栏上依次选择Tools-Dat
9、um-Plane-3points ,建立3个参考平面将主管和支管沿轴向切割;选择Offset from plane 建立三个参考平面将主管与支管沿横截面截断,位移值取默认0.2m。参考平面图如图5:图 5长按,在横向展开条中选择,用参考点平面切割主管和支管,切割后图如图6 所示:图 6接下来长按选择,分别用主管和支管的外表面延伸面切割结构,如下图7:名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 29 页 - - - - - - - - - 图 7最后一
10、步就是用支管和支管内表面延伸面切割。点击窗口上侧中间的按钮,部分隐藏单元,将主管和支管部分外表面隐藏,然后点击,选择内表面切割。如图8:图 8注意:用支管内外表面切割时,要隐藏主管下部分,避免主管被支管延伸面切割,这样后期布种划分网格时单元能够划分得更加均匀。点击,对节点布种,尺寸取0.02,指每隔20mm 布种,其他值默认。如下图9:名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 29 页 - - - - - - - - - 图 9然后,点击,对交叉点
11、周围部位加密布种,使计算更精确,布种尺寸取0.01,如图 10 所示:图 10最后点击,划分网格,整体网格如图11:图 11名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 29 页 - - - - - - - - - 注意:如果划分网格出现错误,如有些单元无效,则因长按,在横向展开条中选择,将原网格擦出,再重新设置布种尺寸。以上网格划分完成。以同样的方式对erban 和 end2-bra ,concrete mesh concrete 混凝土:end2-
12、bra erban 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 29 页 - - - - - - - - - 整体网格图:4.Interaction:在 Module 下拉框中选择Interaction 模块。1)建立参考点。选择Tools-Datum-Point-Offset from point。选取主管左端板中点,坐标为(0.0,0.0,0.155) ,即沿 z 轴正方向偏移0.155m;选取主管右端板中点,坐标为(0.0,0.0, -0.15
13、5) ,即沿 z 轴负方向偏移 0.155m;选取支管端板中点,坐标为(0.0,0.1,0.0) ,即沿 y 轴正方向偏移0.1m。2)点击,建立参考点(Reference Point),依次选择上步中所建的三个点,建立三个参考点RP-1,RP-2,RP-3。3)点击,选择 Coupling,建立点面耦合关系。对RP-1 和主管左端板外平面来说,先点选RP-1,然后选择端板外表面,点按鼠标中键,在弹出窗口中点击OK,点面耦合即完成。4)对于 RP-2,先点选RP-2 ,然后选择其中的一个面,按住shift,再选择另外一个面,点按鼠标中键,在弹出窗口中点击OK ,点面耦合即完成。注:这里介绍一个
14、选则平面的便捷方法:点选参考点后,点击命令Surface,点击黑色三角形,在下拉框中选择 by angle,角度取 0,然后点选左端板外表面即可。另外,当角度取90 度时,可以选择整个T 型钢管节点的外表面,这个后期将在热学分析中运用到。5)菜单栏中选择Tools-Set-Create,弹出窗口中点击Continue,然后点选RP-1,建立点集Set-1,点集信息可在 Tools-Set-Manager 中看到。6)菜单栏中选择Tools-surface-Create,依次建立12 个面: suf-1-con-cho(混凝土外表面与主管接触部分 ),suf-2-cho-con (主管内表面-与
15、混凝土外表面接触部分), suf-3-con-end1(混凝土端面混凝土与端板 1 接触部分),suf-4-end1-con (端板 1 表面 -与混凝土接触部分) ,suf-5-con-end2(混凝土端面混凝土与端板 2 接触部分), suf-6-end2-con (端板 2 表面 -与混凝土接触部分) , suf-7-end1-er1 ( 端板 1 表面 -与 erban1名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 29 页 - - - - -
16、 - - - - 接触部分),suf-8-er1-end1(erban1 表面 -与端板 1 接触部分),suf-9-end2-er2(端板 2 表面 -与 erban2 接触部分), suf-10-er2-end2( erban2 表面 -与端板 2 接触部分),suf-11-bra-end (支管表面 -与支管端板接触部分) ,suf-12-end-bra, (支管端板表面-与支管接触部分)7)点击,按如图所示创建名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第
17、10 页,共 29 页 - - - - - - - - - 点击,按如图所示创建:点击类型选择tie,参数设置如下:名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页,共 29 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页,共 29 页 - - - - - - - - - 点击按如
18、图所示创建:名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页,共 29 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页,共 29 页 - - - - - - - - - 5.Step (建立分析步):在 Module 下拉框中选择Step 模块。1)点击(Create Step)
19、,建立分析步Step-1,选择 Static,General,点击 Continue,弹出如图12 所示Edit Step 窗口:参数设置如下:名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 15 页,共 29 页 - - - - - - - - - 图 12如上图, Incrementation 中参数如图13:图 13点击 OK ,分析步Step-1建立完成。2)建立 y 轴反力历史输出变量。菜单栏中选择Output-History Output Request
20、s-Manager,弹出管理窗口,点击 Edit ,弹出编辑窗口,在Domain 下拉框中选择Set,选择反力输出变量时依次点击黑色三角形,参数配置如下,点击OK 。选择方式如图14:名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 16 页,共 29 页 - - - - - - - - - 图 14注: History Output 和 Field Output 的区别是,后者是节点所有单元的位移、应力、反力等数据的集合,前者相当于是后者的子集,即前者的数据是由系统
21、通过点集Set-1 从后者中直接提取出来的。建立History Output 的目的在于更便捷地直接获取想要的数据。9.Load(施加边界条件及外力) :在 Module 下拉框中选择Load 模块。1)施加边界条件。首先主管左端板固接:点击,弹出创建框,名称默认,Step 选择 Initial ,分析步类型选择Displacement/Rotation ,点击 Continue,点选模型上的参考点RP-2 确认后弹出边界条件编辑框,设置如图15:名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - -
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