Abaqus框架结构模态分析练习。(This is a small example to outline the steps required to do a simple modal analysis of a frame structure using Abaqus.)
- 算例(Example)
- Abaqus有限元模拟(FEM Analysis with Abaqus)
利用Abaqus进行分析,具体步骤如下:
(1)设置工作路径并创建数据库(Set Work Directory and Create Model Database)
(2)创建部件(Create Part)
本例通过分别创建 梁的部件 和 柱的部件,然后在Assembly中通过编辑操作组合的方式,建立整个空间三维框架部件。
Beam Part
Column Part
Frame Part ( Combine beam part and column part to generate the 3D Frame part in the Assembly Module)
具体也可以创建部件的时候通过基准面的操作直接建立空间三维的部件。
(3)创建材料 (Create Material)
新建材料,指定密度和弹性属性。Create material and fill out the Property of Density and Elastic.
(4)创建截面并赋予截面 (Create Section and Assign Section in Property Module)
创建截面轮廓 (Create section profile for beam and column section)
创建截面(Create section with profile and material)
指定梁的方向 (Assign Beam Rotation),赋予截面(Assign section to element)
(5)创建组件 (Create Assembly )
(6)创建模态分析步(Create Step for Modal Analysis )
分析步类型为线性摄动 (Linear perturbation),子类为频率分析(Frequency)
(6)定义荷载和边界条件(Define load and boundary condition)
支座固定约束。
(7)布置种子和划分网格(Seed Part and Mesh)
每个构件一个单元。(Seed part by number)
本例选用欧拉梁单元B33。
划分单元(Mesh)
(8)创建任务并提交分析(Create Job and submit to run analysis)
(9)查看结果(Check Results)
- 查看分析结果(Check Results)
- 与SAP2000结果对比(Comparison with SAP2000 results )
SAP2000中建立欧拉梁单元模型:
SAP2000 Results
从以上对比可见,SAP2000的分析结果与ABAQUS的分析结果存在严重差异,尤其是高阶模态。
造成这种现象的原因是SAP2000使用节点集中质量(Nodal Mass),且仅仅考虑平动质量(Translational Mass),而ABAQUS中的B33梁单元使用的是一致质量(Consistent mass )。
- 调整模型(Modify Model)
将材料的密度设置为0,并通过Abaqus中的节点质量单元输入三个平动质量,并进行分析。
- 调整后与SAP2000结果对比(Comparison with SAP2000 results after modification)
调整后的Abaqus分析结果 (Abaqus results after modification):
调整后,两个软件分析结果完全一致。
- 注释 ( Comments )
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老师你好,请问为什么选用欧拉梁单元
崔老师,怎样加载的或者说用什么方式?
请问这个算例中梁柱节点是如何设定的?
请问一下对于空间杆系结构,模态分析时一般选用一致质量还是集中质量更好一些?
具体情况具体分析,一般情况划分较细的话集中质量就够了。
请问最后调整模型阶段,“通过ABAQUS中的节点质量单元输入三个平动质量” 这步怎么实现的?
请问在建立模型的时候梁和柱节点是怎么处理的?是merge吗?还是tie?如果是merge是选中整个框架吗?如果是tie,请问线单元怎么使用tie?点对点吗?还是两种方法都没使用,用了其他方法?感谢!初学者诚问!
如果是线单元,不是线节点和线节点直接相连吗。
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