喵星人呕心沥血总结ABAQUS易出错的边界条件 原创

四点受弯梁作为结构工程常见的有限元模拟试件，其边界条件通常是一端固定铰支座，一端活动铰支座，然而这种简单的结构力学概念在ABAQUS有限元模拟中却常常出现意想不到的错误，今天就和喵星人一起看看吧。

1.支架设置的常见问题

——铰接边界条件设置了竖向约束

如图所示，认为支座是固定铰接，因此释放了转动自由度UR1，事实上，对于实体单元而言并无转动自由度，因此UR1,UR2,UR3的约束设置与否均无意义。

另外，由于对整个底面设置了U2方向的位移自由度，因此该面不会发生转动。这是因为转动时该面需绕轴转动，因此必定有面上的点发生U2方向位移，如果约束U2方向位移，相当于约束面的转动自由度。

解决方案

（1）可在支座部件的转动线上切一条线，并对线设置铰竖向约束。

如图所示，对转动线设置固定铰接边界条件。由于此处绕线转动时并不影响U2位移，因此实现铰接边界。

（2）可在部件底部耦合一参考点，并对参考点设置铰约束。

如图所示，在底面中心位移耦合一参考点（快速生成面中心参考点插件可见视频操作，公众号回复“参考点插件”可免费获取哦~）。并对参考点设置固定铰接边界条件。

需要注意的是，参考点具有转动自由度，为实现支座铰接，必须释放UR1自由度，同时约束UR2和UR3自由度。

2.顶部加载的常见问题

——顶部加载点耦合了两处加载板的两个面

为模拟实际加载工况中顶部仅一竖向千斤顶，并通过分配梁施加于顶部的情况。

同样，顶部参考点约束了加载板的自由转动，与实际顶部同样可以自由转动的边界条件不符。

解决方案

这种情况同样可在加载板处切一条线，并将参考点与线耦合，如图。

3.关于加载板在梁轴线方向的约束讨论

上图中耦合点约束了加载支座的梁轴线自由度U3，若允许加载板沿梁轴向自由移动，还可解除U3约束，如图所示。

结语

尽管简支作为结构力学中最为简单的边界条件，但同学们在有限元模拟中仍然可能存在概念错误，因此喵星人给出了一些技巧和建议，希望对你有所帮助！