使用Abaqus进行带铰接杆系结构的有限元分析

1.结构体系


   杆件截面形状为箱型截面，长宽为200mm，厚为8mm，材料弹性模量2.06e11N/mm^2，泊松比0.3，采用理想弹性材料。
2.建模

   （1）创建部件


   （2）创建截面

   先创建一个箱型剖面Profile1，再创建一个梁截面Section1

   随后指派梁的方向

   装配—>设为独立（网格在实例上）

   （3）划分网格

   选择为边布种，按个数，设置为6，即每个杆件分为6个单元。

   设置梁单元类型为B21，随后划分网格。



   （4）创建分析步—>设置荷载边界条件—>施加荷载，注意此时施加的是负号弯矩


   （5）修改关键字

   需要将三个刚节点处的节点变成铰接点，通过release关键字实现



   13,s1,allm:13表示单元编号，s1表示13号单元的左端 添加关键字在创建instance里面完成，这句话表示释放13号单元左端的弯矩，即实现铰接。

3.结果


   由三个铰接节点的变形形状可知变形合理。

   所得结果和结构力学求解器近似，有一定的误差，可参照平面刚架程序（可解决带铰接的刚架）—C语言版。当每个杆件只划分为一个单元时，所得的结果误差更大。

改：分析误差（2019-4-15 20：00）

以上结果之所以和结构力学求解器有一定的误差在于结构力学求解器不考虑剪切变形，而abaqus采用的梁单元类型是B21，这种单元是考虑剪切变形的，因此将梁单元类型改成B23或B33即可，B23和B33单元不考虑剪切变形。




   此时得到的结果基本和结构力学求解器一致。


   综上所述，应根据不同的问题采用不同的梁单元类型。

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