Abaqus技巧分享：变截面梁单元的高效建模

变截面梁单元在工程设计中经常使用，例如建筑结构中的悬挑梁就经常采用根部截面大而端部截面小的梁，在一些高耸结构如烟囱，旗杆等，变截面梁也极为常见。

在通用有限元abaqus中，实际上是存在变截面梁单元的，只是其定义方式较为隐蔽而不易被发现，本文给出在abaqus中定义采用变截面梁单元的定义方法。

（1）分别定义变截面梁两端的profile

   （2）建立梁section，选择截面积分为before analysi，然后选择截面沿长度变化为Tapered，接着指定start 端和 end 端的profile，并输入相应的材料属性。（如果是B31和B32单元需要定义横向剪切刚度，一般在1e10左右数量级，也可参考帮助文档的公式进行具体计算，如果需要输出梁截面的应力，则还需要定义output points坐标作为应力输出的位置）

   其他按照普通梁单元的方式进行定义即可，以上就是定义变截面梁单元的具体步骤，使用变截面梁单元需要注意以下几点：

（a）即使是变截面梁单元首端和末端截面不能相差太大，如果两端面积或者惯性矩之比大于10.0，则软件会报错表明截面相差太大。

（b）变截面梁单元截面刚度积分只能基于变形前积分。

（c）对于一个几何梁被划分为多个梁单元的情况下，需要对每个梁单元分别指定不同的section，如果只定义整个几何梁的首端和末端，可能会使得实际的梁截面是“锯齿形”，如下图所示：

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