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标题: ABAQUS 二维梁单元使用经验总结(附inp文件) [打印本页]

作者： even2004 标题:ABAQUS 二维梁单元使用经验总结(附inp文件) 时间： 2009/01/20/07:41
从04年底接触ABAQUS,到现在已经将近4年了，战线拉的比较长，可真正紧密接触也就是在硕士论文阶段。学习ABAQUS的过程是痛苦的，但时间长了是一种享受，因为每次你遇到一个问题，通过阅读帮助文件（当然了还有SIMWE的牛人大哥的NB贴），解决问题后的那种喜悦是很幸福的。ABAQUS的博大精深告诉我们，长城不是一天垒起来的，所以我建议大家如果想要学好ABAQUS（不只是为了写论文混学位的话），就要从最基本的单元学习。
梁单元对我们来说是除了桁架单元以外最简单的单元了。呵呵，各位可能会说，梁单元有什么难度？可能是本人愚钝，本人以前主要用实体单元分析三维基坑开挖，以及还有桩承载力方面的模拟，和很多兄弟一样以前对梁单元根本不屑一顾。工作以后单位的很多老同志对三维的仿真模拟不大信任，这种心理其实可以理解的，算出来的结果到底正确不正确，得和传统的算法对比一下才能心里有底，做工程和学校里研究还是有很大区别的。呵呵，为了检验自己的三维模型是否正确，刚好这段时间工作稍微清闲，建了一个平面的二维梁单元模型，遇到问题颇多，收获也不少！
闲话少说，言归正传！本人模拟一圆拱直墙隧道，采用传统的算法，取1m计算单元分析，模型很简单，上部覆土1m。结构考虑的荷载主要是结构自重与土压力。（模型图片稍后奉上），下面从建模过程中遇到的问题逐步分析：
1.单元选择问题。其实ABAQUS的梁单元本人感觉的话还是相当弱智的（大智若愚）。就是很简单的一个简支梁在均步荷载作用下的弯矩及位移，要想分析的准确一些还得划分很多各单元，这一点与SAP2000等结构分析软件有很大差别，本人估计这也是ABAQUS不能广泛应用于土木工程设计的主要原因。本来按照传统的思路，本人这个模型中的直墙段可以用一个梁单元来模拟，后来结果出来以后才发现弯矩与理论解差别太大了，把这直墙段的梁细化以后才比较准确。事物都有两面型，ABAQUS弧形梁的模拟是相当方便，这个是SAP2000所比不了的，INP文件中：
*NGEN,LINE=C,NSET=NSET-TOP
39,77,1,200,,,,0,0,-1
两句话搞定，这个还是令我十分佩服的。另外为了与传统算法对比，本文梁单元不考虑剪切变形，故选用了B23单元（如果问我，为什么不选B21或B22，请仔细阅读帮助文件，篇幅所限，不能所有细节都照顾到）
2.对称化处理问题。本来这个模型是标准的正对称模型，完全可以选取半对称结构，但后来想想反正计算单元数也不多，做个完整的模型也不费什么力，双核的处理器不是开玩笑的！完整模型建立主要遇到两个问题：第一，当时为了建模方便定义了1号节点与153号节点是相同坐标的，实际上就是同一个节点，用*MPC给他们TIE在一起就完事了。第二，由于本模型中没有水平方向的约束，故分析结果会出来“***WARNING: SOLVER PROBLEM. NUMERICALSINGULARITY WHEN PROCESSING NODE***”的警告，没有关系，定义个接地弹簧搞定。
3.边界条件问题。本来打算采用spring单元去解决，可是后来发现更方便的，呵呵，那就是*FOUNDATION，没有用过的朋友可以看看帮助文件，很方便。
4.荷载问题。均步的荷载很简单，可是梯形的土压力确实不大好解决。本来想用均载加净水压力的方法去做，可是老是说HP不支持B23，干脆自己动手丰衣足食，自己写DLoad吧，呵呵，ABAQUS，就是随心所欲，什么形状的荷载曲线都能定义出来了！
附图1：(问题描述)

附图2：弯矩图

附件1：inp文件

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附件2：for文件

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