20190131_Abaqus学习笔记精华（一）——钢结构高强螺栓铰接节点

前言：

最近新上手的工程里建筑师想做个顶上开花的钢柱，类似下边这种：

整体计算用Midas解决，节点应力分析想弄得高大上一些。市面上常用的有限元软件无非ANSYS 、ABAQUS、Midas FEA ，好像YJK 也有节点有限元分析模块，想了想打算先从ABAQUS学起。这篇算是看了教程学来的ABAQUS基本操作。欢迎跟我一样想学ABAQUS的同学们一起来交流。

ABAQUS是按照模块一步一步进行建模计算的，因此按照模块顺序来操作一般没错，但是有时建模太花哨的话，先装配后网格划分会出问题，所以装配和网格划分的顺序可以根据需要调整一下。

这篇笔记里我是按模块顺序来操作的。

第1部分 建立部件（模块：部件）

1 建立主梁 H600x300x12x20

1.1 工具栏——创建部件（三维、可变形、实体、拉伸、大约尺寸800）

1.2 工具栏——创建线：矩形（四条线）——输入交点建立H形截面的三个矩形

1.3 工具栏——自动裁剪——剪除多余的线

1.4 鼠标中键确认——指定深度：800——确定

2 建立次梁 H200x200x8x12

2.1 同1.1~1.4 建立长度400的次梁

2.2 建立次梁上的螺栓孔

2.2.1 工具栏——创建切削：扫掠——路径：草图

2.2.2 选择平面——选择右侧边

2.2.3 工具栏——创建线：首尾相连——在腹板厚度方向画出扫掠线段

2.2.4 确定扫掠方向正确

2.2.5 草图方式绘制剖面

2.2.6 平面类型——指定——选择面——选择边

2.2.7 工具栏——创建圆——绘制螺栓孔位置

2.2.8 确定

2.2.9 建立次梁端部翼缘板的切削

3 建立连接板 -600x300x12

3.1 同上建立板及螺栓孔

4 建立螺栓 φ16

4.1 工具栏——创建部件——拉伸

D16的圆拉伸50

圆柱头直径30 拉伸10

4.2 工具栏——创建基准轴：圆柱的轴——创建基准面：从已有平面偏移

基准面取梁腹板和加劲肋的交界面

4.3 菜单栏——工具——分区

建立梁腹板与连接板的交界面以施加螺栓荷载

4.4 工具栏——创建部件：拉伸

创建螺母

4.5 模块：装配——创建实例

4.6 工具栏——平移实例——形成螺栓

4.7 工具栏——合并/切割实例——组合为一个构件

5 建立主梁和连接板装配

5.1 同上将H600x300x12x20和连接板-600x300x12组合为一个部件

6 将构件拆分为简单几何元素

6.1 拆分主梁

6.1.1 工具栏——拆分几何元素：延伸面

6.2 拆分次梁

6.3 拆分螺栓

第2部分 创建材料属性（模块：属性）

1 建立Q345钢材

1.1 工具栏——创建材料——名称：Q345——材料行为：弹性——材料行为——塑性

钢材材料

2 建立10.9级高强螺栓材料

2.1 工具栏——创建材料——名称：Q345——材料行为：弹性——材料行为——塑性

3 创建钢材及螺栓截面

3.1 工具栏——创建截面——名称——实体——类型：均质——确定——材料——确定

4 指派钢材及螺栓截面

第3部分 装配为实例（模块：装配）

1 创建实例

1.1 工具栏——创建实例——选择部件——实例类型：非独立——确定

2 改变构件的相对关系

2.1 工具栏——移动、旋转实例——修改部件位置

2.2 工具栏——创建约束：共轴

2.3 工具栏——创建约束：共面

第4部分 设置分析步（模块：分析步）

1 建立分析步

1.1 工具栏——创建分析步——程序类型：通用——静力，通用——增量补最小：0.01——共建立5步

2 各分析步作用

2.1 初始分析步（Initial）

建立主梁约束

2.2 第一分析步

建立次梁临时约束，施加10N螺栓荷载

2.3 第二分析步

撤去次梁临时约束

2.4 第三分析步

施加100kN螺栓荷载

2.5 第四分析步

固定螺栓长度

2.6 第五分析步

施加次梁约束，施加次梁荷载

第5部分 设定摩擦面的相互作用（模块：相互作用）

1 创建相互作用属性

2 创建相互作用

第6部分 施加载荷（模块：载荷）

1 创建主梁的边界条件

1.1 工具栏——创建边界条件

2 创建次梁的边界条件

2.1 创建次梁临时约束

2.2 创建次梁受力状态约束

3 创建螺栓荷载

3.1 工具栏——创建载荷——螺栓载荷

3.2 在分析步3中施加高强螺栓预拉力

3.3 在分析步4中固定螺栓长度

4 创建次梁剪力

4.1 模块：相互作用——工具栏——创建参考点

4.2 工具栏——创建约束——耦合的

4.3 模块：载荷——工具栏——创建载荷——集中力

第7部分 划分网格（模块：网格）

1 为主梁划分网格

1.1 对象——部件——主梁

1.2 工具栏——种子部件：全局种子

全局尺寸调整种子间距

曲率控制调整圆上的种子间距

1.3 工具栏——网格控制属性——为扫掠构件设置网格控制属性——中性轴算法

1.4 工具栏——为部件划分网格——调整上文参数划分规则网格

2 为次梁划分网格

2.1 同上——为次梁划分网格

3 为螺栓划分网格

3.1 同上——为螺栓划分网格

第8部分 提交作业（模块：作业）

1 创建作业

1.1 工具栏——创建作业

2 输出设置

这里还有个输出请求的设置，但创建了作业之后软件自动就设置了，所以高科技问题还是以后再讨论

3 提交作业

3.1 工具栏——作业管理器——提交

第9部分 查看结果（模块：可视化）

1 应力

1.1 工具栏——在变形图上绘制应力

2 分部件显示

2.1 树状菜单——显示组——创建

3 切片显示

3.1 工具栏——激活/取消视图切面——视图切面管理器