ABAQUS 长柱 初偏心、初弯曲 几何缺陷的建模

       长柱的几何缺陷分为初偏心和初弯曲,两种一般都用1/1000构件长度来考虑,两者一般可统一用1/1000构件长度的初偏心来考虑,因为分别考虑两者影响的承载力一般较为相近,且初偏心相比于初弯曲,建模更简单,计算更易收敛。但对于新的截面形式，为使论证更加严谨，往往都需要验证初偏心和初弯曲的差别。

      初偏心指的是在构件两个端部偏心1/1000构件长度，初弯曲指的是在构件1/2长度位置向外1/1000构件长度。以下将分别介绍初偏心和初弯曲的建模办法。

                                《圆端形钢管混凝土柱轴压和偏压力学性能研究》中有限元建模图

首先是初偏心：

        初偏心的建模方式与偏心柱相同，参考论文《圆端形钢管混凝土柱轴压和偏压力学性能研究》中有限元建模图，其为上下端面分别耦合于RP点上，然后上下RP点都偏离1/1000构件长度得到。

 

接下来是初弯曲：

 

方法1：

对于简单的模型，可以用放样（SWEEP）来建模，以钢管混凝土为例，建立混凝土，选用sweep，先画轨迹线，这边构件长度为1000，故点为（-500,0），（500,0），（0,1），最后一点的设置是为设置初弯曲点，1/1000，再选图中2的选项，即可凭这三点得到平滑的曲线，确定后再设置轮廓，这边设置为一个圆，点击确定，即可得到带初偏心的混凝土，如图可看到因为初偏心，混凝土向上稍稍隆起，钢管与其类似。

因为构件长度方向为曲线，在mesh分割网格时可能会出现无法划分结构网格的情况，收敛性会差一些。

                                                                              方法1

但如果截面较为复杂，比如有很多钢筋，逐个建模的效率是很低的，这时得用第二个办法。

方法2：

将初偏心的模型复制一个出来，这边命名为60-bk。

上方model-edit keywords-60-bk（中文版为 模型-编辑关键字-60-bk）

拉到底部

在红色区域加入如下语句

*node file,global=yes

U,

加入关键字

修改后如图，这是为了生成一阶屈曲模态的节点集，后面初弯曲模型引用这个节点集即一开始就有初弯曲。

要点击ok。

原先step1去掉，新建一个step。

设置step

加个1的集中力，-1代表为-z的方向，对模型来说为压力。

job中。投入计算。命名为 60-bk，提交进行计算。

计算完毕后，打开结果，在result-step/frame，出现3阶模态。

先后点击图中红色按钮，出现破坏模态，初偏心都用的是第一模态。如图所示。

结果文件查看

关键字编辑

初偏心去除

将刚刚初偏心模型再复制一份，命名为60-cwq。

上方model-edit keywords-60-cwq，下拉，到最下面的上面几行，找到图中“**STEP：step”的位置。

加入如下语句：

*imperfection,file=60-bk,step=1

1,4.3

其中，60-bk代表刚刚生成的job，60-bk，也就是要取刚刚生成的job里取一阶屈曲模态的数据，

下面的1，代表的是一阶模态，4.3表示为跨中屈曲的量，我的模型里构件为mm值，构件长度为4300mm，取1/1000的初偏心，故为4.3.

修改后如下所示：

cwq的模型中，在底部、顶部的偏心都要去除。

生成任务，命名为60-cwq，开始运算即可。

如果有做大量参数分析的可以看下我的教程-ODB批处理程序，它可以一键提取多个odb的位移、力、应力等数据，方便简单，谢谢支持！

链接：https://www.jishulink.com/college/video/c17203