今天給各位分享節(jié)點(diǎn)有限元分析的知識(shí),，其中也會(huì)對(duì)有限元節(jié)點(diǎn)位移怎么求進(jìn)行解釋,，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問(wèn)題,，別忘了關(guān)注本站,，現(xiàn)在開(kāi)始吧,！,，本文目錄一覽：，1,、,，名詞解釋：有限元分析：有限元、節(jié)點(diǎn)自由度,？,，2、,，結(jié)構(gòu)百問(wèn)14-Abaqus節(jié)點(diǎn)有限元分析,，3、,，土木工程學(xué)科有限元分析,？
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本文目錄一覽：
- 1,、名詞解釋：有限元分析：有限元、節(jié)點(diǎn)自由度,？
- 2,、結(jié)構(gòu)百問(wèn)14-Abaqus節(jié)點(diǎn)有限元分析
- 3、土木工程學(xué)科有限元分析？
名詞解釋：有限元分析：有限元、節(jié)點(diǎn)自由度,？
有限元方法的基本原理：將連續(xù)的求解域離散為一組單元的組合體節(jié)點(diǎn)有限元分析,，用在每個(gè)單元內(nèi)假設(shè)的近似函數(shù)來(lái)分片的表示求解域上待求的未知場(chǎng)函數(shù)節(jié)點(diǎn)有限元分析，近似函數(shù)通常由未知場(chǎng)函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)在單元各節(jié)點(diǎn)的數(shù)值插值函數(shù)來(lái)表示,。從而使一個(gè)連續(xù)的無(wú)限自由度問(wèn)題變成離散的有限自由度問(wèn)題,。
將連續(xù)的求解域離散為一組單元的組合體節(jié)點(diǎn)有限元分析，用在每個(gè)單元內(nèi)假設(shè)的近似函數(shù)來(lái)分片的表示求解域上待求的未知場(chǎng)函數(shù),，近似函數(shù)通常由未知場(chǎng)函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)在單元各節(jié)點(diǎn)的數(shù)值插值函數(shù)來(lái)表達(dá),。從而使一個(gè)連續(xù)的無(wú)限自由度問(wèn)題變成離散的有限自由度問(wèn)題。
結(jié)構(gòu)百問(wèn)14-Abaqus節(jié)點(diǎn)有限元分析
以某鎖網(wǎng)結(jié)構(gòu)為例節(jié)點(diǎn)有限元分析,，總結(jié)一下利用Abaqus進(jìn)行三維節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元有限元分析的步驟,。
可以直接在Abaqus中建模節(jié)點(diǎn)有限元分析，也可以通過(guò)軟件轉(zhuǎn)換建模,。
例如,，已有CAD三維模型，可以通過(guò)犀牛軟件打開(kāi),，導(dǎo)出為sat文件,，然后在Abaqus中導(dǎo)入sat文件，生成part,。
對(duì)于本為一體的多個(gè)part,，可以通過(guò)merge操作合并為一個(gè)part，從而免去后續(xù)繁雜的接觸定義,。
（1）首先定義材性,，對(duì)于常見(jiàn)的鋼材可使用理想彈塑性模型；
（2）定義截面,，對(duì)于實(shí)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(dòng)到正確的位置組裝成要分析的完整模型，同一個(gè)part可以生成多個(gè)實(shí)例,。
對(duì)于靜態(tài)加載,，使用Static，General即可,。
常見(jiàn)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(gè)鋼管端面,，在鎖頭端面施加拉力，拉力通過(guò)換算成壓強(qiáng)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(duì)于形狀怪異，無(wú)法通過(guò)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(dāng)然,，C3D4網(wǎng)格的計(jì)算收斂性不如C3D8R。
創(chuàng)建分析作業(yè),，并提交?？梢酝ㄟ^(guò)使用多核CPU并行計(jì)算提高計(jì)算速度,。
分析完成后可以查看節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。
Mises應(yīng)力最大值為882.5MPa,，應(yīng)力最大位置為錨具叉耳接頭處,。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)應(yīng)力最大值出現(xiàn)在加勁肋端部與鋼管連接處，且達(dá)到屈服應(yīng)力,。
PEEQ大于0的位置表示進(jìn)入塑性狀態(tài),。從結(jié)果來(lái)看，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)塑性應(yīng)變最大值出現(xiàn)在加勁肋端部與鋼管連接處,，其節(jié)點(diǎn)有限元分析他位置均處于彈性狀態(tài),。
-2017年1月8日
土木工程學(xué)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(duì)本連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)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(guò)調(diào)整螺栓長(zhǎng)度模擬高強(qiáng)螺栓連接并實(shí)現(xiàn)預(yù)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(qiáng)螺栓均采用實(shí)體單元實(shí)現(xiàn),。模擬邊界條件采用對(duì)柱底限制x,、y和z方向的位移和x、z方向的轉(zhuǎn)動(dòng),，對(duì)柱頂限制x,、y方向的線位移和x、z方向的轉(zhuǎn)角,。對(duì)梁端限制其平面外的轉(zhuǎn)動(dòng),。BASE模型中對(duì)柱頂施加軸壓比為0.2的軸向壓力，對(duì)鋼梁的懸臂端施加z方向位移控制的往復(fù)荷載[9],。
2BASE模型在往復(fù)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(duì)應(yīng)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(diǎn)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(rèn)為，BASE模型連接節(jié)點(diǎn)具有理想的抗震性能,。節(jié)點(diǎn)的最終破壞形式為兩個(gè)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(duì)應(yīng)的滯回曲線所包圍的面積來(lái)衡量,，見(jiàn)圖4所示,。
3BH模型在往復(fù)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?？梢?jiàn)BH模型的滯回曲線趨勢(shì)與BASE模型相似,，呈現(xiàn)飽滿的梭型[5]。與BASE模型對(duì)比，BH250模型的初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度增加了6%,，BH300的初始轉(zhuǎn)動(dòng)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(shuō)明梁高度變化對(duì)節(jié)點(diǎn)的極限承載力有相當(dāng)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(dān)的拉,、壓力相應(yīng)減小，因此節(jié)點(diǎn)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(duì)整個(gè)節(jié)點(diǎn)的承載能力有明顯影響,，對(duì)最初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、耗能能力影響較小,，因此適當(dāng)提高梁高度有助于節(jié)點(diǎn)承載能力的提高,。
4LTW模型在往復(fù)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?jiàn)LTW240模型的滯回曲線趨勢(shì)與BASE模型相似,，呈梭型，較飽滿,。與BASE模型對(duì)比,，LTW240的初始轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)比,，LTW的初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度減少了88%,，剛度嚴(yán)重下降,，原因是當(dāng)施加荷載時(shí)，由于T型鋼腹板過(guò)長(zhǎng),，力矩過(guò)大,，彎矩過(guò)大，造成T型鋼的剛度急劇下降,，導(dǎo)致整體剛度嚴(yán)重下降，因此曲線呈尖弓型，耗能性能較差,，不具備實(shí)際研究意義,。綜上可得，適當(dāng)改變腹板長(zhǎng)度,，對(duì)提高耗能性能有一定影響,，過(guò)大增加腹板長(zhǎng)度，會(huì)造成剛度的急劇下降,，因此在對(duì)腹板長(zhǎng)度進(jìn)行改動(dòng)是要適量[10],。
5結(jié)論
利用有限元分析軟件ABAQUS對(duì)不同尺寸構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)在往復(fù)荷載下的力學(xué)性能進(jìn)行分析，得出梁高度的變化對(duì)整個(gè)節(jié)點(diǎn)的承載能力有明顯影響,，對(duì)最初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度,、耗能能力影響較小,；T型鋼腹板對(duì)節(jié)點(diǎn)的初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度影響較大,，對(duì)極限承載力及耗能能力影響較小。T型鋼腹板過(guò)長(zhǎng),，會(huì)造成節(jié)點(diǎn)的初始剛度嚴(yán)重下降,。因此在設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)時(shí)可根據(jù)情況變化梁高度，并在初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度允許范圍內(nèi),，適當(dāng)改變T型鋼腹板的長(zhǎng)度尺寸,。
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