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本文目錄一覽：
- 1,、土木工程學科有限元分析,？
- 2,、有限元分析方法是指什么,？
- 3,、結(jié)構(gòu)百問14-Abaqus節(jié)點有限元分析
- 4、名詞解釋：有限元分析：有限元,、節(jié)點自由度,？
土木工程學科有限元分析？
1有限元模型模型的建立
采用大型有限元分析軟件ABAQUS對本連接節(jié)點進行非線性有限元分析,。T型鋼與方鋼管采用Tie模擬焊接,；T型鋼與梁采用BoltForce通過調(diào)整螺栓長度模擬高強螺栓連接并實現(xiàn)預加載，考慮到栓帽與T型鋼腹板,、螺母與梁翼緣,、梁翼緣與T型鋼腹板的摩擦，摩擦系數(shù)選定為0.4,。T型鋼,、方鋼管柱、H形鋼梁和高強螺栓均采用實體單元實現(xiàn),。模擬邊界條件采用對柱底限制x,、y和z方向的位移和x、z方向的轉(zhuǎn)動,，對柱頂限制x,、y方向的線位移和x、z方向的轉(zhuǎn)角,。對梁端限制其平面外的轉(zhuǎn)動,。BASE模型中對柱頂施加軸壓比為0.2的軸向壓力，對鋼梁的懸臂端施加z方向位移控制的往復荷載[9],。
2BASE模型在往復荷載下的受力性能
BASE模型的彎矩-轉(zhuǎn)角滯回曲線如圖3,，滯回曲線呈現(xiàn)梭型，且穩(wěn)定飽滿,，并隨著梁端循環(huán)位移的不斷增大,，曲線整體剛度不斷降低；梁端的極限承載力為74.361kN,，極限承載力良好,，對應梁端豎向位移為49.3mm；極限彎矩為89.2kN·m，極限轉(zhuǎn)角為0.041rad,，表明該節(jié)點具有較好的變形能力,；耗能系數(shù)為2.09，表明耗能性能良好,。綜上可以認為,，BASE模型連接節(jié)點具有理想的抗震性能。節(jié)點的最終破壞形式為兩個T型鋼腹板根部區(qū)域發(fā)生屈服破壞,。其中,，能量耗散系數(shù)eC按最大荷載對應的滯回曲線所包圍的面積來衡量，見圖4所示,。
3BH模型在往復荷載下的受力性能
BH250和BH300模型的彎矩-轉(zhuǎn)角滯回曲線如圖5與圖6,。可見BH模型的滯回曲線趨勢與BASE模型相似,，呈現(xiàn)飽滿的梭型[5],。與BASE模型對比，BH250模型的初始轉(zhuǎn)動剛度增加了6%,，BH300的初始轉(zhuǎn)動剛度增加了16%,；BH250模型的極限承載力增加了30%，BH300模型的極限承載力增加了45%,，說明梁高度變化對節(jié)點的極限承載力有相當大的影響,，原因是在其他條件相同的情況下，隨著梁高度的增加,，梁上下翼緣承擔的拉,、壓力相應減小，因此節(jié)點的承載力提高,；BH250模型的耗能系數(shù)增加了6.6%,，BH300模型的耗能系數(shù)增加了7.6%。綜上可得,，梁高度的變化對整個節(jié)點的承載能力有明顯影響,，對最初始轉(zhuǎn)動剛度、耗能能力影響較小,，因此適當提高梁高度有助于節(jié)點承載能力的提高,。
4LTW模型在往復荷載下的受力性能
LTW240和LTW280模型的滯回曲線如圖7和圖8?？梢奓TW240模型的滯回曲線趨勢與BASE模型相似,，呈梭型，較飽滿,。與BASE模型對比,，LTW240的初始轉(zhuǎn)動剛度增加了29%，極限承載力與BASE模型基本相同，耗能系數(shù)增加了7.6%,。LTW280模型的滯回曲線與BASE模型差別較大,，呈尖弓型。與BASE模型對比,，LTW的初始轉(zhuǎn)動剛度減少了88%,，剛度嚴重下降，原因是當施加荷載時,，由于T型鋼腹板過長,，力矩過大，彎矩過大,，造成T型鋼的剛度急劇下降,，導致整體剛度嚴重下降，因此曲線呈尖弓型,，耗能性能較差,，不具備實際研究意義,。綜上可得,，適當改變腹板長度，對提高耗能性能有一定影響,，過大增加腹板長度,，會造成剛度的急劇下降，因此在對腹板長度進行改動是要適量[10],。
5結(jié)論
利用有限元分析軟件ABAQUS對不同尺寸構(gòu)件的連接節(jié)點在往復荷載下的力學性能進行分析,，得出梁高度的變化對整個節(jié)點的承載能力有明顯影響，對最初始轉(zhuǎn)動剛度,、耗能能力影響較?。籘型鋼腹板對節(jié)點的初始轉(zhuǎn)動剛度影響較大,，對極限承載力及耗能能力影響較小,。T型鋼腹板過長，會造成節(jié)點的初始剛度嚴重下降,。因此在設(shè)計節(jié)點時可根據(jù)情況變化梁高度,，并在初始轉(zhuǎn)動剛度允許范圍內(nèi)，適當改變T型鋼腹板的長度尺寸,。
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有限元分析方法是指什么,？
有限元分析（FEA，F(xiàn)inite Element Analysis）利用數(shù)學近似的方法對真實物理系統(tǒng)（幾何和載荷工況）進行模擬。利用簡單而又相互作用的元素（即單元）,，就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無限未知量的真實系統(tǒng),。
有限元分析是用較簡單的問題代替復雜問題后再求解。它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成,，對每一單元假定一個合適的（較簡單的）近似解,，然后推導求解這個域總的滿足條件（如結(jié)構(gòu)的平衡條件），從而得到問題的解,。
因為實際問題被較簡單的問題所代替,，所以這個解不是準確解，而是近似解,。由于大多數(shù)實際問題難以得到準確解,，而有限元不僅計算精度高，而且能適應各種復雜形狀,，因而成為行之有效的工程分析手段,。
擴展資料：
有限元方法與其他求解邊值問題近似方法的根本區(qū)別在于它的近似性僅限于相對小的子域中。20世紀60年代初首次提出結(jié)構(gòu)力學計算有限元概念的克拉夫（Clough）教授形象地將其描繪為：“有限元法=Rayleigh Ritz法+分片函數(shù)”,，即有限元法是Rayleigh Ritz法的一種局部化情況,。
不同于求解（往往是困難的）滿足整個定義域邊界條件的允許函數(shù)的Rayleigh Ritz法，有限元法將函數(shù)定義在簡單幾何形狀（如二維問題中的三角形或任意四邊形）的單元域上（分片函數(shù)）,，且不考慮整個定義域的復雜邊界條件,，這是有限元法優(yōu)于其他近似方法的原因之一。
結(jié)構(gòu)百問14-Abaqus節(jié)點有限元分析
以某鎖網(wǎng)結(jié)構(gòu)為例節(jié)點有限元分析,，總結(jié)一下利用Abaqus進行三維節(jié)點實體單元有限元分析節(jié)點有限元分析的步驟,。
可以直接在Abaqus中建模，也可以通過軟件轉(zhuǎn)換建模,。
例如,，已有CAD三維模型，可以通過犀牛軟件打開,，導出為sat文件,，然后在Abaqus中導入sat文件，生成part,。
對于本為一體的多個part,，可以通過merge操作合并為一個part，從而免去后續(xù)繁雜的接觸定義,。
（1）首先定義材性,，對于常見的鋼材可使用理想彈塑性模型；
（2）定義截面,，對于實體模型,，Type：Solid,，Homogeneous；
（3）指定截面,，將定義好的截面指定給部件,。
將不同的part移動到正確的位置組裝成要分析的完整模型，同一個part可以生成多個實例,。
對于靜態(tài)加載,，使用Static，General即可,。
常見的接觸類型包括Surface-to-surface contact（面面接觸）,，Tie（綁定），Coupling（耦合）等,，可以按需定義,。
在Initial中定義邊界條件，在Step-1中定義荷載,。此處固定兩個鋼管端面,，在鎖頭端面施加拉力，拉力通過換算成壓強Pressure的形式施加,。
常規(guī)形狀的模型可以使用C3D8R的六面體網(wǎng)格,，對于形狀怪異，無法通過八面體網(wǎng)格劃分的模型需要使用C3D10或者C3D4的四面體網(wǎng)格,。當然,，C3D4網(wǎng)格的計算收斂性不如C3D8R,。
創(chuàng)建分析作業(yè),，并提交?？梢酝ㄟ^使用多核CPU并行計算提高計算速度,。
分析完成后可以查看節(jié)點的應力應變狀態(tài)。
Mises應力最大值為882.5MPa,，應力最大位置為錨具叉耳接頭處,。節(jié)點核心區(qū)應力最大值出現(xiàn)在加勁肋端部與鋼管連接處，且達到屈服應力,。
PEEQ大于0的位置表示進入塑性狀態(tài),。從結(jié)果來看，節(jié)點核心區(qū)塑性應變最大值出現(xiàn)在加勁肋端部與鋼管連接處,，其他位置均處于彈性狀態(tài),。
-2017年1月8日
名詞解釋：有限元分析：有限元,、節(jié)點自由度,？
有限元方法節(jié)點有限元分析的基本原理節(jié)點有限元分析：將連續(xù)的求解域離散為一組單元的組合體，用在每個單元內(nèi)假設(shè)的近似函數(shù)來分片的表示求解域上待求的未知場函數(shù),，近似函數(shù)通常由未知場函數(shù)及其導數(shù)在單元各節(jié)點的數(shù)值插值函數(shù)來表示,。從而使一個連續(xù)的無限自由度問題變成離散的有限自由度問題。
將連續(xù)的求解域離散為一組單元的組合體,，用在每個單元內(nèi)假設(shè)的近似函數(shù)來分片的表示求解域上待求的未知場函數(shù),，近似函數(shù)通常由未知場函數(shù)及其導數(shù)在單元各節(jié)點的數(shù)值插值函數(shù)來表達。從而使一個連續(xù)的無限自由度問題變成離散的有限自由度問題,。
關(guān)于節(jié)點有限元分析和節(jié)點有限元分析彎矩和剪力如何施加的介紹到此就結(jié)束了,，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息,，記得收藏關(guān)注本站,。
