在Abaqus 中使用梁单元进行计算 在 Abaqus 中使用梁单元进行计算 (2012-03-26 11:28:00) 转载▼ 标签: abaqus 梁 杂谈 分类: ABAQUS xiaozity 助理工程师: 在练习老庄的Crane 例题时,欲提取梁元的截面应力。反复折腾后,小小体会,总结如下: (1)书中讲到:“线性梁元B21、B31 及二次梁元B22、B32 是考虑剪切变形的Timoshenko梁单元;而三次梁元B23、B33 不能模拟剪切变形,属 Euler 梁单元”。 (2)众所周知,当要考虑剪切变形时,例如深梁,采用Timoshenko 梁单元比较合适。三次梁元由于可模拟轴线方向的三阶变量,因而对 static 问题,一个构件常常用一个三次单元就足够,特别对于分布载荷的梁,三次梁元的精度相当高。 (3)Abaqus 会默认在积分点处的若干截面点输入应力值;但用户可自定义应力输出的截面点位置,这通过property-section-manage-edit-output points 来定义输出应力值的截面点; (4)特别要指出的是,无论B22 还是 B33 还是其它梁元,其输出的应力分量只有S11,如图所示;那么,现在的问题是: 1:S11 代表什么应力,根据经验 ,大 家 会认为 11 是 1 方向的正 应力或 主 应力等 等 2:为 什么没 有S22、S33、S12...... 下面分别说 明 : 1:S11 表达 的是梁元的弯 曲 应力,即 局 部 坐 标系 下截面上 的正 应力 2:只输出S11,而无其它应力,这是因为 梁元之 所以 成 为 梁元,有一基 本 前 提就是用梁元来模拟的构件,其正 应力是最 主 要的,而剪应力是可忽 略 的;一个基 本 的佐 证 就是:众所周知,在建 立 梁的总势 能方程时,总是讲剪切应变能是小量,因而它总是被 忽 略 掉 的;忽 略 剪应力的一个结果 是:mises 应力将 与 S11 在数 值上 完 全 相同 ,不仅 Abaqus 如此 ,Ansys 也 是如此 ,这也难怪有人讲:“Timoshenko 梁单元是骗人的,它根本没有考虑剪应力”;对这件事情,我想作如下评价: (A)不仅 Timoshenko 梁单元,其它梁元(不考虑剪切变形)确实在应力的层面没有考虑剪应力的影响,这可从 mises 应力与 S11 的比较看出来;而为什么这样处理,理由如上所述,剪应力是高阶量,可忽略,否则就认为不能用梁元来模拟。 (B)尽管应力层面没有考虑剪应力,但在变形层面 Timoshenko 梁单元还是考虑了剪切的影响;所以说 Timoshenko 梁单元是骗人的说法,本人不太同意。...