abaqus-rebar-定义重要资料 .docx
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1、精品名师归纳总结REBAR的各种用法2. 2 3 定义加强筋用途:.在膜、壳和面单元中用于定义单项加强层。.通过在主实体单元中插入面或者膜单元来添加加强层.在 standard 中可以接受 beam 单元来模拟离散的加强筋.不能用于热传导分析和质点发散分析,但是可用于热力耦合分析中。在热力耦合分析中,加强筋单元没有热传导和比热特性。.可以拥有和其主单元不一样的特性。定义 REBAR LAYER的 4 种方式:1*MEMBRANE SECTIO, ENLSET= memb_set_name定义膜单元*REBAR LAYER2*SHELL SECTION, ELSET= shell_set_nam
2、e定义壳单元*REBAR LAYER3*SURFACE SECTIO,NELSET= surf_set_name定义面单元*REBAR LAYERrebar layer name定义加强层的名字4*EMBEDDED ELEME,NHTOST ELSET=solid_set_name在实体单元中直接定义 rebarmemb_set_namoersurf_set_nameREBAR的几何特性定义1) 其定位总是参照局部坐标系2) 其几何尺寸可以是常数, 也可以是关于圆柱坐标系的径向位置函数,也可可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结以接受轮胎充气公式来定义。但是等效的 rebar 厚度面
3、积 A/ 间距 S。3) 对于壳单元, 必需定义 rebar 在壳厚度方向上与壳中面的距离。 假如壳的厚度通过节点厚度来定义,该距离将按系数结点厚度 /壳截面厚度缩放。 假如壳厚通过单元属性定义,该距离将按系数单元属性定义厚度 /壳截面厚度缩放。等间距 REBAR的定义*REBAR LAYER, GEOMETRY=CONSTANT间距关于圆柱坐标系的径向位置函数的 rebar 的定义:角度间距值也能用于非径向rebar和非零定位角的 rebar 。这些 rebar中定位角不会发生转变。角度间距值只用于运算rebar之间的间距 S rebar 从旋转中心开头的径向半径。假如这种rebar用于三维
4、实体,必需定义局部 坐标系。*REBAR LAYER, GEOMETRY=ANGULAR接受轮胎充气公式定义rebar主要考虑轮胎充气前的rebar角度不同于充气后轮胎上rebar的角度,而充气前的角度可以精确得到。这种差异可以接受lift方式进行映射补偿。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其映射公式如下:*REBAR LAYER, GEOMETRY=LIFT EQUATIONRebar 局部坐标系的定义Rebar 局部坐标系与含有rebar的材料的局部坐标系不相关。其角度定义总参照局部坐标系1 轴。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结接受充气公式运算的rebar的定
5、位,不管是接受等角间距仍是接受等距方式,都参照圆柱坐标系。对于三维实体单元必需定义局部坐标系。用于三维实体单元的局部坐标系可接受 *ORIENTATION定义。假如不定义的话,将接受默认投影的局部坐标系。右手法就定义旋转角度正向,从1 轴指向 2 轴。假如壳、膜或面单元弯曲,其局部坐标系 1 轴也在通过单元的方向上发生变化,其初始定位角度也变化。壳、膜或面单元截面定义上的方向定位不会影响rebar角度定位。 例如以下图:依据自定义的局部坐标系定位可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Figure 5 依据缺省的局部坐标系定位.*ORIENTATION, NAME=name*REBAR
6、 LAYER, ORIENTATION=name用于轴对称单元的局部坐标系的定义以 r-z平面来测量定位角度Figure 6 Example of circumferential rebars in axisymmetric shell elements.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在轴对称单元中不能再接受自定义局部坐标系定位rebar ,可以接受 r-z 平面来定位角度。沿轴对称膜/壳/面单元法向正向为正。假如在无扭曲的轴对称膜/壳/面单元上接受了非0 和非 90 度的定位角, abaqus 认为 rebar 被平稳一半 rebar 接受 a 角度铺设,一半接受a 角度铺
7、设,内部运算相应变化 。这种 rebar 不能用于轴对称模型转换。举荐接受在带扭曲的单元上接受rebar 。大位移考虑在几何非线性分析中rebar 的几何特性会随着结果而变化。Rebar layer的变形由壳 膜 面单元的变形梯度准备。 Rebar 随着真实变形而旋转, 但不会随着膜 壳 面单元的材料积分点的刚体平均旋转而旋转。Figure 7 Rebar orientation evolves in a geometrically nonlinear analysis.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在变形过程中, rebar 方向始终对齐单元的等参方向。接受 beam 单元
8、定义 rebarFigure 8 Rebar location in a beam section.需要定义含有 rebar 的单元、截面积、相对于梁单元的局部坐标轴的定位。对每一根 rebar接受不同的名字,用于后处理和预应力施加。该命令在cae 中不支持。* REBAR, ELEMENT=BEAM, MATERIALm= at, NAME=nameRebar 材料的定义区分于含筋单元,必需单独定义。假如 rebar layer接受非零密度,在动态分析、重力、离心力、旋转加速度分布载荷中质量将被考虑。对于用梁单元模拟的rebar 单元,质量不被考虑只用于standard ,除非在梁单元属性中
9、赐予密度。*REBAR LAYER可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结rebar layer name ,A,s,distance of rebar from shell midsurface,rebar material name初始状况的施加定义 rebar 的预应力在 cae 中不支持*INITIAL CONDITIONS , TYPE=STRESS, REBARelement number or element set name, rebar name, prestress value在 standard 中保持 rebar 的预应力施加预应力后,除非设定保持恒定,否就将随
10、着平稳静态分析步而变化,这是由于自平稳应力状态建立以后结构应变变化的结果。你也能通过定义rebar的一些常数以保护预应力不变。通常,预应力在分析的第一步保持不变,这是通用假设。假如在前一分析步中预应力变化,而在后一分析步中保持不变,rebar 的预应力数值将会由于额外的变形而发生变化。假如在预应力恒定的分析步之后的分析中没有引入塑性变形,reabr 上的预应力将复原。*PRESTRESS HOLD在 reabr 上定义基于结果状态变量的初始值CAE 不支持*INITIAL CONDITIONS , TYPE=SOLUTION, REBAR输出Rebar积分点处的轴力可用RBFOR 轴向应力截面
11、积输出。无论rebar 的材料是什么, rebar 都被当作不行压缩材料进行运算当前面积。对于膜面 壳单元中的 rebar , RBANG和 RBROT可表征变形后的 rebar 几何。这些量都接受用户定义的单元等参方向为基准输出,并不是以缺省的单元局部坐标可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结系或自定义的坐标系为基准。定义 rebar 角度输出方向RBANG和 RBROT能通过壳 膜 面单元的任一等参方向为基精确认,可以通过设定 1 或 2 轴等参方向作为基准。以单元法向为主轴,右手定就确认角度的正向。默认方向为1 等参方向。在轴对称壳 膜 面单元中,1等参方向为子午面方向2等参方
12、向为圆周方向。在三角元中定义如下:对于 3 节点三角元, 1等参向1 节点与单元 2 号边的中点的连线中点的连线。2等参向单元1 号边中点与单元 2 号边对于 6 节点三角元,1等参向节点1 与 5 的连线2等参向节点4 与 6 的连线*REBAR LAYERCAE中不能定义方向用于角度输出rebar layer name,A,s,distance of rebar from shell midsurface,rebar material name,isoparametric direction例子:*REBAR LAYER, ORIENTATION=ORIENTRbname, 0.01, 0
13、.1, 0.0, Rbmat, 30.,2输出基准方向*ORIENTATION, SYSTEM=RECTANGULAR, NAME=ORIENT可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Figure 9 RBANGmeasurement forrebardefinedrelativetouser-defined local coordinate directions.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 2 4将 rebar 定义为单元属性首选方法是接受 rebar layer定义。也可以将 rebar 直接定义为单元属性, 这种做法很烦琐,并且其定位和结果都不能在cae
14、 中显示。1 用途:.用于定义实体 膜 壳单元中的单轴加强筋.在实体单元中定义单根杆.用于在实体 膜 壳单元中定义单一间距的加强筋层等厚度每一加强杆的截面积 /加强杆间距.能用于热力耦合分析,但没有热传导系数和比热容参数.在 standard 中没有质量.不能用于热传导和质点散射分析.不能用于三角形壳膜单元或者三棱锥,三棱柱单元.材料与含筋单元不同2 对 rebar 组命名*REBAR, ELEMENT=elem, MATERIAL=mat, NAME=name能用于结果输出和预应力施加。3 在三维壳和膜单元中定rebar在 3D 壳和膜单元中可以定义等参或者skew rebar ,三角元不能
15、使用,除非接受塌陷的四角元替代。 Rebar 的结果方向由 rebar 使用的类型等参仍是 skew来准备。由于单元扭曲,所以rebar必需仔细定义。该技术应当只用在非关键的网格或者应力梯度不是很高的部位。Rebar 的应力运算与含筋单元接受一样的积分点。3. 1在 3D 壳 膜单元中定义等参rebar可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Figure 1 “Isoparametric” rebarinan undistortedthree -dimensional shell or membrane element.等参 rebar 沿着单元常等参线的映射对齐。假如含筋单元的两条对
16、边不平行,单元内每个积分点处的rebar 方向不同。Figure 2 “Isoparametric” rebar directions in a distortedthree-dimensionalshellor membraneelementdashed linesindicaterebar directions.Rebar的间距在物理空间固定。假如含筋单元的边不平行,接受间距值会使通过含筋单元一条边的真实rebar 数量将与其对边的数量不等。定义 rebar , 要指定:.含筋单元可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.每个 rebar 的截面积.在壳的含筋平面内rebar 的间
17、距.rebar 将在等参空间内平行的轴的编号。.对于壳单元,仍要指定壳厚度向上的rebar与壳中面的距离。假如壳厚度接受节点厚度进行定义,该值将被缩放。*REBAR ,ELEMENT=SHELL,MATERIAL=mat , GEOMETRY=ISOPARAMETRIC*REBAR , ELEMENT=MEMBRANE, MATERIAL=mat, GEOMETRY=ISOPARAMETRIC3 2在 3D 壳 膜单元中定义 skewrebarSkew rebar不必与单元的边相像,能沿着局部1 轴任意定位。定义rebar的方向只有以下两种方式:接受投影的局部1 轴方向未定义定位方向坐标系时或
18、者自定义的坐标系1轴方向定位。Figure 3 “Skew” rebar in a three-dimensional shell or membrane.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在壳 膜单元上定义的方向定位对rebar 角度定位没影响。 假如壳 膜在空间弯曲,单元上局部1轴发生变化, skew rebar 将相应变化。3 2 1 以默认投影的局部坐标系作为基准定义skew rebarFigure 4 Skew rebar defined relative to default local coordinate directions.假如没有接受自定义的局部坐标系,如上
19、图定位。而且当壳与整体坐标系的 1轴几乎平行时,在单元内或单元间的局部1轴将变化猛烈。*REBAR, ELEMENT=SHELL, MATERIAL=mat, GEOMETRY=SKEW*REBAR, ELEMENT=MEMBRANE, MATERIAL=mat, GEOMETRY=SKEW3 2 2以自定义局部坐标系作为基准定义skew rebarFigure 5 Skew rebardefinedrelativeto user-definedlocalcoordinate directions.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结*REBAR ,ELEMENT=SHELL,MA
20、TERIAL=mat ,GEOMETRY=SKEW, ORIENTATION=name*REBAR, ELEMENT=MEMBRANE, MATERIAL=mat, GEOMETRY=SKEW, ORIENTATION=name3. 3 在轴对称壳 膜单元中定义rebar假如从轴对称模型接受 SYMMETRIC MODEL GENERATION命令生成3D 模型,只有平稳 rebar 可以转换。在通用轴对称膜单元中非平稳 rebar 将正确转换。*REBAR , ELEMENT=AXISHELL, MATERIAL=mat*REBAR, ELEMENT=AXIMEMBRANE, MATERIA
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