Abaqus|杆件结构中刚接点、铰接点、交叉杆件的设置方法

本文摘要（由AI生成）：

本文主要介绍了钢架结构和桁架结构中连接点的设置方法以及交叉杆件的模拟。钢架结构中，刚接点和铰接点的设置方法分别是使用beam单元和添加关键词*release来实现。桁架结构中，交叉杆件的模拟需要使用truss单元，并选择truss单元类。

钢架结构中构件之间的连接方式根据连接点是否能够承受弯矩分为刚接和铰接两种方式。刚接点可承受弯矩，铰接点不能承受弯矩。在Abaqus中，梁单元（beam）默认的是刚接方式,而铰接方式则需要添加关键词（*release）来实现。桁架结构在外载作用下，只有轴力，在Abaqus中是由桁架单元(truss)来实现的，默认的连接方式是铰接点。无论是在钢架还是桁架中交叉杆件是没有交叉的，尽管视觉上两根杆件发生了穿透。

1.问题描述

（a）钢架中刚接点和铰接点的设置方法

（b）    桁架中交叉杆件的模拟

(a)钢架

(b)桁架

图1 钢架、桁架结构

2.案例操作

2.1钢架

在Abaqus中建立如图1的有限元模型，截面半径为1mm,弹性模量为200GPa,泊松比为0.3，单元属性为beam。由于默认的beam单元构件会发生剪切变形的(shear-flexible)，因此在mesh模块单元控制里选择Cubic formulation（图2）。

图2

添加关键词*release释放节点转动自由度，如下是release关键词的使用语法。第一项是单元编号；第二项为单元端部的位置编号（s1:左端；s2:右端）；第三项代表释放的转动自由度，一般为allm,意为所有转动自由度。

由图3所示，铰接点出的单元序号分别为20、31、59，在脚本文件End part关键词之前添加如图4所示关键词。

图3 单元显示

图4 关键词

图5 钢架结果图

2.2.桁架

如前文所言，Abaqus交叉杆件默认是独立的，但是在两根干接触的地方由于相互挤压产生会产生应力集中现象。桁架结构选择truss单元，mesh模块单元类选择truss。

图6桁架

3.总结

本文首先讲解了在钢架中如何添加关键词*release来实现刚接点转换为铰接点的操作步骤，其次演示了桁架中交叉杆件的有限元操作步骤。