节点有限元分析(有限元节点位移怎么求)

今天给各位分享节点有限元分析的知识，其中也会对有限元节点位移怎么求进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！，本文目录一览：，1、，名词解释：有限元分析：有限元、节点自由度？，2、，结构百问14-Abaqus节点有限元分析，3、，土木工程学科有限元分析？

今天给各位分享节点有限元分析的知识，其中也会对有限元节点位移怎么求进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文目录一览：

1、名词解释：有限元分析：有限元、节点自由度？
2、结构百问14-Abaqus节点有限元分析
3、土木工程学科有限元分析？

名词解释：有限元分析：有限元、节点自由度？

有限元方法的基本原理：将连续的求解域离散为一组单元的组合体节点有限元分析，用在每个单元内假设的近似函数来分片的表示求解域上待求的未知场函数节点有限元分析，近似函数通常由未知场函数及其导数在单元各节点的数值插值函数来表示。从而使一个连续的无限自由度问题变成离散的有限自由度问题。

将连续的求解域离散为一组单元的组合体节点有限元分析，用在每个单元内假设的近似函数来分片的表示求解域上待求的未知场函数，近似函数通常由未知场函数及其导数在单元各节点的数值插值函数来表达。从而使一个连续的无限自由度问题变成离散的有限自由度问题。

结构百问14-Abaqus节点有限元分析

以某锁网结构为例节点有限元分析，总结一下利用Abaqus进行三维节点实体单元有限元分析的步骤。

可以直接在Abaqus中建模节点有限元分析，也可以通过软件转换建模。

例如，已有CAD三维模型，可以通过犀牛软件打开，导出为sat文件，然后在Abaqus中导入sat文件，生成part。

对于本为一体的多个part，可以通过merge操作合并为一个part，从而免去后续繁杂的接触定义。

（1）首先定义材性，对于常见的钢材可使用理想弹塑性模型；

（2）定义截面，对于实体模型，Type：Solid，Homogeneous；

（3）指定截面，将定义好的截面指定给部件。

将不同的part移动到正确的位置组装成要分析的完整模型，同一个part可以生成多个实例。

对于静态加载，使用Static，General即可。

常见的接触类型包括Surface-to-surface contact（面面接触），Tie（绑定），Coupling（耦合）等，可以按需定义。

在Initial中定义边界条件，在Step-1中定义荷载。此处固定两个钢管端面，在锁头端面施加拉力，拉力通过换算成压强Pressure的形式施加。

常规形状的模型可以使用C3D8R的六面体网格，对于形状怪异，无法通过八面体网格划分的模型需要使用C3D10或者C3D4的四面体网格。当然，C3D4网格的计算收敛性不如C3D8R。

创建分析作业，并提交。可以通过使用多核CPU并行计算提高计算速度。

分析完成后可以查看节点的应力应变状态。

Mises应力最大值为882.5MPa，应力最大位置为锚具叉耳接头处。节点核心区应力最大值出现在加劲肋端部与钢管连接处，且达到屈服应力。

PEEQ大于0的位置表示进入塑性状态。从结果来看，节点核心区塑性应变最大值出现在加劲肋端部与钢管连接处，其节点有限元分析他位置均处于弹性状态。

-2017年1月8日

土木工程学科有限元分析？

1有限元模型模型的建立

采用大型有限元分析软件ABAQUS对本连接节点进行非线性有限元分析。T型钢与方钢管采用Tie模拟焊接；T型钢与梁采用BoltForce通过调整螺栓长度模拟高强螺栓连接并实现预加载，考虑到栓帽与T型钢腹板、螺母与梁翼缘、梁翼缘与T型钢腹板的摩擦，摩擦系数选定为0.4。T型钢、方钢管柱、H形钢梁和高强螺栓均采用实体单元实现。模拟边界条件采用对柱底限制x、y和z方向的位移和x、z方向的转动，对柱顶限制x、y方向的线位移和x、z方向的转角。对梁端限制其平面外的转动。BASE模型中对柱顶施加轴压比为0.2的轴向压力，对钢梁的悬臂端施加z方向位移控制的往复荷载[9]。

2BASE模型在往复荷载下的受力性能

BASE模型的弯矩-转角滞回曲线如图3，滞回曲线呈现梭型，且稳定饱满，并随着梁端循环位移的不断增大，曲线整体刚度不断降低；梁端的极限承载力为74.361kN，极限承载力良好，对应梁端竖向位移为49.3mm；极限弯矩为89.2kN·m，极限转角为0.041rad，表明该节点具有较好的变形能力；耗能系数为2.09，表明耗能性能良好。综上可以认为，BASE模型连接节点具有理想的抗震性能。节点的最终破坏形式为两个T型钢腹板根部区域发生屈服破坏。其中，能量耗散系数eC按最大荷载对应的滞回曲线所包围的面积来衡量，见图4所示。

3BH模型在往复荷载下的受力性能

BH250和BH300模型的弯矩-转角滞回曲线如图5与图6。可见BH模型的滞回曲线趋势与BASE模型相似，呈现饱满的梭型[5]。与BASE模型对比，BH250模型的初始转动刚度增加了6%，BH300的初始转动刚度增加了16%；BH250模型的极限承载力增加了30%，BH300模型的极限承载力增加了45%，说明梁高度变化对节点的极限承载力有相当大的影响，原因是在其他条件相同的情况下，随着梁高度的增加，梁上下翼缘承担的拉、压力相应减小，因此节点的承载力提高；BH250模型的耗能系数增加了6.6%，BH300模型的耗能系数增加了7.6%。综上可得，梁高度的变化对整个节点的承载能力有明显影响，对最初始转动刚度、耗能能力影响较小，因此适当提高梁高度有助于节点承载能力的提高。

4LTW模型在往复荷载下的受力性能

LTW240和LTW280模型的滞回曲线如图7和图8。可见LTW240模型的滞回曲线趋势与BASE模型相似，呈梭型，较饱满。与BASE模型对比，LTW240的初始转动刚度增加了29%，极限承载力与BASE模型基本相同，耗能系数增加了7.6%。LTW280模型的滞回曲线与BASE模型差别较大，呈尖弓型。与BASE模型对比，LTW的初始转动刚度减少了88%，刚度严重下降，原因是当施加荷载时，由于T型钢腹板过长，力矩过大，弯矩过大，造成T型钢的刚度急剧下降，导致整体刚度严重下降，因此曲线呈尖弓型，耗能性能较差，不具备实际研究意义。综上可得，适当改变腹板长度，对提高耗能性能有一定影响，过大增加腹板长度，会造成刚度的急剧下降，因此在对腹板长度进行改动是要适量[10]。

5结论

利用有限元分析软件ABAQUS对不同尺寸构件的连接节点在往复荷载下的力学性能进行分析，得出梁高度的变化对整个节点的承载能力有明显影响，对最初始转动刚度、耗能能力影响较小；T型钢腹板对节点的初始转动刚度影响较大，对极限承载力及耗能能力影响较小。T型钢腹板过长，会造成节点的初始刚度严重下降。因此在设计节点时可根据情况变化梁高度，并在初始转动刚度允许范围内，适当改变T型钢腹板的长度尺寸。

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