梁单元应用：STEP BY STEP

bananaliuchao · 发表于 2011-12-13 15:24:11

本帖最后由 bananaliuchao 于 2011-12-13 15:27 编辑

梁单元在应用的时候会有各种各样的问题。综合起来，经常碰到的会有以下几个：
1、Beam orientation
2、Profile
3、Render beam profiles
4、Interaction & Constraint
5、Bending moment diagram
下面结合一个隧道开挖的小例子，综合版内已有的精华帖，给新手们做个小示范。中间可能会有一些不符合隧道开挖的实际情况，大家只关注梁单元的使用就好了。
模型概况：
隧道衬砌（管片）采用二维梁单元模拟，土体采用实体单元。模拟步骤：地应力平衡——中心区域开挖同时加衬砌。模型中为了防止本构等原因造成的地表隆起，对衬砌进行了非常规处理，将其密度变为正常混凝土的3倍（7500）。
1、建模
如何建几何模型，我想应该不用多说了。如果不会的话，随便找本aba的书看看。
2、Property
梁单元的property涉及到：材料属性；截面；beam orientation。有关梁单元属性的帖子，版内已经有很多，汇总几个较为经典的：
(1)梁截面
梁截面中个人认为问的最多的是梁的偏置，这个问题在aba里似乎比较纠结，目前来看还不能实现任意截面的偏置，版内很多帖子提到的offset，在此声明，是针对板单元的，不要被误导了。详见：http://forum.simwe.com/thread-983811-1-1.html
帖子8#k版说只有4种梁截面可以进行偏置。其实有些时候，出于建模的方便，最简单的矩形梁截面可能也需要偏置。矩形梁应该可以通过梯形梁截面实现偏置。
(2)梁方向
http://forum.simwe.com/thread-983811-1-1.html
kalvens版主的帖子已经把梁的方向选择解释得很清楚了。如果还不明白的话....三省吾身吧

选择截面：

这样就生成了一个沿径向向内偏置的矩形截面。
赋梁单元方向：

然后是为梁单元赋截面属性，这个就不多说了。
显示梁截面：

3、Interaction
梁单元接触或约束很麻烦，主要是由于其和实体单元自由度不一样造成的。版内关于梁与梁、板及实体接触或约束设置都有较详细的论述，但仍有一些缺陷。
经典的如z管：
http://forum.simwe.com/thread-863998-1-1.html
帖子已经给出了详细的梁单元与其它单元的连接模拟方法。但有一点就是没有三维情况下梁单元侧面与实体单元连接的情况，似乎实际情况中这种连接方式更容易出问题，尤其是非直线梁的情况。我也没想出很好的解决办法。

本模型是二维分析，基本不存在上面的问题，采用tie一般都可以很好的收敛。把梁设为从面，选择点集。
Interaction模块-Constraint-Creat-Tie

注：图中衬砌和土体之间留了一点空隙，主要是开始时想考虑注浆的，后来觉得还是简单点更能把问题说清楚，就没有再考虑。大家可以无视。

4、显示弯矩
首先要在前处理时选择输出选项，如图：

显示弯矩图如下

至于要画出沿环向的弯矩图，可能就需要一些别的软件辅助处理了。
模型中没有进行地应力平衡，大家可以自行平衡地应力。如何平衡地应力应该不用说了吧...
PS：对于经过单元钝化与激活的梁单元，如果没有设置跟踪单元的话，是不能在后处理中render profiles的。后面还会继续发帖汇报一下如何做梁单元的跟踪单元。

CAE：

zl806906 · 发表于 2011-12-30 11:22:52

版主的东西就是好中，学习了，谢谢啊！

bananaliuchao · 发表于 2011-12-30 16:15:52

zl806906 发表于 2011-12-30 11:22
版主的东西就是好中，学习了，谢谢啊！

inp也不行吗？我这没有6.11一下版本的

liyang19871212 · 发表于 2011-12-31 16:18:44

楼主介绍的很是详细，谢谢了

dp_zhou · 发表于 2012-3-7 21:38:41

感谢楼主

majorhou · 发表于 2012-5-3 22:03:22

感谢楼主，经典~~~

chiefyeast · 发表于 2012-6-21 20:52:30

感谢楼主，有一些不明白的东西终于搞清楚了~

surfin · 发表于 2012-6-21 20:58:33

介绍的很是详细

sunlightatdark · 发表于 2012-6-25 13:26:15

初学者，感谢楼主啊~:victory:

hou2012 · 发表于 2012-10-27 12:25:40

版主好人！

wty1218wty · 发表于 2012-12-2 15:35:10

感谢楼主，读过之后，恍然大悟！！！！

281973713 · 发表于 2012-12-2 20:05:01

楼主介绍的很是详细，谢谢了

slion1980 · 发表于 2012-12-3 13:34:11

真是长见识啊，多谢

neverquit · 发表于 2012-12-4 17:51:40

本帖最后由 neverquit 于 2012-12-4 18:04 编辑

如何实现在两个方向的偏移？比如边缘处的楼板与梁、及柱。

bananaliuchao · 发表于 2012-12-5 00:40:46

本帖最后由 bananaliuchao 于 2012-12-5 00:41 编辑

neverquit 发表于 2012-12-4 17:51
如何实现在两个方向的偏移？比如边缘处的楼板与梁、及柱。

i think it still remains unsolved. abaqus have some drawbacks in pre-processing. maybe you could finish your pre-processing via other commercial software as ansys.

zhangjianguo523 · 发表于 2013-1-21 16:48:51

梁单元应该设置成主面吧否则计算结果隧道周边土会出现锯齿状变形

morningsun613 · 发表于 2013-1-21 22:38:18

多谢楼主分享，我明天练习下！

李瑞端端 · 发表于 2013-4-14 09:31:41

bananaliuchao 发表于 2011-12-30 16:15
inp也不行吗？我这没有6.11一下版本的

版主你好，我做基坑开挖，加地连墙，二维，在地应力平衡后，土体恢复但是，墙没动，这是什么原因呢，墙我用beam

bananaliuchao · 发表于 2013-4-17 13:27:54

李瑞端端发表于 2013-4-14 09:31
版主你好，我做基坑开挖，加地连墙，二维，在地应力平衡后，土体恢复但是，墙没动，这是什么原因呢，墙我 ...

what do you mean by 'qiang mei dong'

shuoji007 · 发表于 2014-12-22 11:36:41

楼主，下了你的模型学习，很受益，但你定义的追踪单元好像没有用呢？

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[土木] 梁单元应用：STEP BY STEP

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