[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] 平面6节点二次“完全积分”单元(CPS6)

程序作者 ( Author ) JiDong Cui (崔济东) 1, XueLong Shen (沈雪龙)2 1.广州容柏生建筑结构设计事务所; 2.华南理工大学建筑设计研究院 基本概念 ( Concept ) 平面6节点二次“完全积分”单元,用Abaqus中的命名规则,即CPS6。 问题描述( Problem Description) XZ平面内的悬臂梁,悬臂长度2.0m,梁高0.5m,梁宽0.2m。梁左端嵌固,右端受到-z方向的集中力1000kN。材料弹性模量E=200000MPa,材料泊松比为0.3。 MATLAB编程实现该悬臂梁的弹性静力分析,采用CPS6单元进行模拟,并将MATLAB的计算结果与Abaqus分析结果进行对比。 MATLAB 编程 disp stress Abaqus Model stress 单元应力对比 (MATLAB …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] 平面8节点二次“完全积分”单元(CPS8)

  (业余时间 和小伙伴一起写写有限元程序 ) 程序作者 ( Author ) JiDong Cui (崔济东) 1, XueLong Shen (沈雪龙)2 1.广州容柏生建筑结构设计事务所; 2.华南理工大学建筑设计研究院 基本概念 ( Concept ) 平面8节点二次“完全积分”单元,用Abaqus中的命名规则,即CPS8。 问题描述( Problem Description) XZ平面内的悬臂梁,悬臂长度2.0m,梁高0.5m,梁宽0.2m。梁左端嵌固,右端受到-z方向的集中力1000kN。材料弹性模量E=200000MPa,材料泊松比为0.3。 MATLAB编程实现该悬臂梁的弹性静力分析,采用Q4平面单元进行模拟,并将MATLAB的计算结果与Abaqus分析结果进行对比。 MATLAB 编程 disp stress Abaqus Model …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] 8节点六面体单元(C3D8)(8-node linear brick)

  (业余时间 和小伙伴一起写写有限元程序 ) 程序作者 ( Author ) JiDong Cui (崔济东) 1, XueLong Shen (沈雪龙)2 1.广州容柏生建筑结构设计事务所;2.华南理工大学建筑设计研究院 基本概念 ( Concept ) 8节点六面体线性“完全积分”单元,用Abaqus中的命名规则,即 C3D8。 问题描述( Problem Description) 悬臂梁,悬臂长度2.0m,梁高0.5m,梁宽0.2m。梁左端嵌固,受重力作用。材料弹性模量E=200000MPa,材料泊松比为0.3。 基于MATLAB编程实现该悬臂梁的弹性静力分析,采用C3D8单元进行模拟,并将MATLAB的计算结果与SAP2000、midas Gen分析结果进行对比。 MATLAB 编程 disp stress SAP2000 …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] 4节点四面体单元(TET4)

        注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧!         ( If you found any mistakes in the post, please let me know. Email : jidong_cui@163.com. If you like this posts, please give me …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] 平面4节点线性“完全积分”单元(CPS4)

  (业余时间 和小伙伴一起写写有限元程序 ) 程序作者 ( Author ) JiDong Cui (崔济东) 1, XueLong Shen (沈雪龙)2 1.广州容柏生建筑结构设计事务所; 2.华南理工大学建筑设计研究院 基本概念 ( Concept ) 平面4节点线性“完全积分”单元,用Abaqus中的命名规则,即CPS4。 问题描述( Problem Description) XZ平面内的悬臂梁,悬臂长度2.0m,梁高0.5m,梁宽0.2m。梁左端嵌固,右端受到-z方向的集中力1000kN。材料弹性模量E=200000MPa,材料泊松比为0.3。 MATLAB编程实现该悬臂梁的弹性静力分析,采用Q4平面单元进行模拟,并将MATLAB的计算结果与SAP2000、midas Gen分析结果进行对比。 MATLAB 编程 disp stress SAP2000 …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] Constant Stress Triangle Element 三角形常应变单元(CST)

(  业余时间 和小伙伴一起写写有限元程序 ) 程序作者 ( Author ) JiDong Cui (崔济东) 1, XueLong Shen (沈雪龙)2 1.广州容柏生建筑结构设计事务所;2.华南理工大学建筑设计研究院 基本概念 ( Concept ) 三节点三角形单元有三个节点和三个直边,单元内应力为常数,因此称为常应变三角形单元,即Constant Stress Triangle Element(常应力三角形单元),简称CST单元。 问题描述( Problem Description) 平面内的悬臂梁,悬臂长度2.0m,梁高0.5m,梁宽0.2m。梁左端嵌固,右端受到-z方向的集中力1000kN。材料弹性模量E=200000MPa,材料泊松比为0.3。 基于MATLAB编程实现该悬臂梁的弹性静力分析,采用CST平面单元进行模拟,并将MATLAB的计算结果与SAP2000、Midas Gen分析结果进行对比。 MATLAB 编程 mesh …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] 2D Timoshenko梁单元

(  有空和小伙伴一起写写有限元程序 ) 程序作者 ( Author ) JiDong Cui (崔济东) 1, XueLong Shen (沈雪龙)2 1.广州容柏生建筑结构设计事务所;2.华南理工大学建筑设计研究院 基本概念 ( Concept ) 欧拉梁单元基于一定的假设(Kirchhoff假设),在梁的高度远小于其跨度的时候,可以忽略梁的横向剪切变形,此时采用欧拉梁单元进行模拟,能够得到较为满意的结果。但对于跨高比较小的深梁,梁的剪切变形将引起附加挠度,使得原来垂直于轴线的截面在变形后将不再与轴线垂直,且发生翘曲。此时需采用能够考虑横向剪切变形的梁单元进行模拟。 考虑剪切变形修正的经典梁单元和Timoshenko梁单元是两种较为常用的能够考虑梁剪切变形的梁单元,但这两种梁单元仍假定原来垂直于中面的截面在梁变形后仍保持为平面。 在列式方面,Timoshenko梁的基本特点是将挠度和截面转角分别插值。Timoshenko梁单元应用广泛,也容易据此推广到板壳单元 问题描述( Problem Description) 一榀XZ平面内的刚架结构,结构几何信息如图所示;节点1、5处为固定支座,节点4处受到+x方向P=200kN的集中力作用。结构中各杆件采用相同的材料,弹性模量E=30000MPa,梁、柱截面面积分别为0.08m2和0.16m2,梁、柱截面惯性矩分别为0.0128/12m4和0.0256/12m4,梁柱抗剪面积分别为0.0667m2和0.1333m2,材料泊松比为0.2。 基于MATLAB编程实现该框架结构的弹性静力分析,所有构件采用剪切修正梁单元进行模拟,并将基于MATLAB编程计算的结果与Abaqus分析结果进行对比。 MATLAB 编程 Abaqus 位移结果对比: 支座反力对比: 可以看出,MATLAB编程计算结果是和Abaqus计算结果是完全一致的。 …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] FEM Analysis: 2D Truss Element [有限元分析: 2D桁架单元]

(和小伙伴,一起给大家带来有限元编程案例。忙完项目后更新。) 程序作者 ( Author) JiDong Cui (崔济东) 1, XueLong Shen (沈雪龙)2 1.广州容柏生建筑结构设计事务所;2.华南理工大学建筑设计研究院 问题描述( Problem Description) 节点1处为固定铰支座,节点4处为滑动铰支座,节点5、6、7处分别受到-y方向P=100000N的集中力作用;结构中各杆件采用相同的规格,其中弹性模量E=200000MPa,截面积A=4532mm2。 基于MATLAB编程实现该桁架结构的弹性静力分析,并将MATLAB的计算结果与SAP2000、Midas Gen分析结果进行对比。 MATLAB 编程 SAP2000 Midas Gen ABAQUS   可以看出,MATLAB编程计算结果是和 SAP2000,MidasGen 及 Abaqus计算结果是完全一致的。 注释 ( Comments ) …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] 2D剪切梁单元

(  有空和小伙伴一起写写有限元程序 ) 程序作者 ( Author ) JiDong Cui (崔济东) 1, XueLong Shen (沈雪龙)2 1.广州容柏生建筑结构设计事务所;2.华南理工大学建筑设计研究院 基本概念 ( Concept ) 欧拉梁单元基于一定的假设(Kirchhoff假设),在梁的高度远小于其跨度的时候,可以忽略梁的横向剪切变形,此时采用欧拉梁单元进行模拟,能够得到较为满意的结果。但对于跨高比较小的深梁,梁的剪切变形将引起附加挠度,使得原来垂直于轴线的截面在变形后将不再与轴线垂直,且发生翘曲。此时需采用能够考虑横向剪切变形的梁单元进行模拟。 考虑剪切变形修正的经典梁单元和Timoshenko梁单元是两种较为常用的能够考虑梁剪切变形的梁单元,但这两种梁单元仍假定原来垂直于中面的截面在梁变形后仍保持为平面。 问题描述( Problem Description) 一榀XZ平面内的刚架结构,结构几何信息如图所示;节点1、5处为固定支座,节点4处受到+x方向P=200kN的集中力作用。结构中各杆件采用相同的材料,弹性模量E=30000MPa,梁、柱截面面积分别为0.08m2和0.16m2,梁、柱截面惯性矩分别为0.0128/12m4和0.0256/12m4,梁柱抗剪面积分别为0.0667m2和0.1333m2,材料泊松比为0.2。 基于MATLAB编程实现该框架结构的弹性静力分析,所有构件采用剪切修正梁单元进行模拟,并将基于MATLAB编程计算的结果与SAP2000、midas Gen分析结果进行对比。 MATLAB 编程 SAP2000 Midas Gen 注释 ( …

[FEM][有限元][编程][Matlab][Code by myself] FEM Analysis: 2D Euler Beam Element [有限元分析: 2D欧拉梁单元]

(  有空和小伙伴一起写写有限元程序 ) 程序作者 ( Author) JiDong Cui (崔济东) 1, XueLong Shen (沈雪龙)2 1.广州容柏生建筑结构设计事务所;2.华南理工大学建筑设计研究院 问题描述( Problem Description) 节点1、5处为固定支座,节点4处受到+x方向P=200kN的集中力作用。结构中各杆件采用相同的材料,弹性模量E=30000MPa,梁、柱截面面积分别为0.08m2和0.16m2,梁、柱截面惯性矩分别为0.0128/12 m4和0.0256/12 m4。 基于MATLAB编程实现该框架结构的弹性静力分析,所有构件采用欧拉梁单元进行模拟,并将MATLAB的计算结果与SAP2000、midas Gen分析结果进行对比。 MATLAB 编程结果 SAP2000 计算结果 Midas Gen计算结果 注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧!  …

[Midas Gen][ABAQUS][Midas2Abaqus] Verification Example GNL-1: Geometric nonlinear analysis of a high arch structure [ Midas Gen 验证实例 GNL-1: 高拱结构的几何非线性分析]

【1】Problem Description ( Midas Gen’s Verification Examples GNL-1:  Geometric nonlinear analysis of a high arch structure) Obtain load-displacement relation curves at the point of load application on a 100 m radius, …

[优化][ABAQUS][Midas2Abaqus] Topology Optimization of a clamped-clamped beam by Abaqus [两端固支梁拓扑优化分析算例]

做个简单的优化小例子,后续有时间继续再做深入研究吧。这些都是拓扑优化届最初级最初级的小例子。很多书本都可以看到。 先从最简单的拓扑优化开始。后续陆续分享一些实际工程的优化案例,贴近工程的一些优化思路及软件开发应用案例。 【1】Midas Gen Model 【2】Midas2Abaqus Model 【3】Abaqus Model 【4】Optimization Results 优化目标:刚度最大化。 约束条件:体积优化 50%。 (1) Step 5 (2) Step 10 (3) Step 25 (4) Strain Energy 到25步后,结构基本稳定。可以看出优化后的结构的轮廓。 后续再继续深入研究。 注释 ( Comments ) …

[Midas Gen][ABAQUS][Midas2Abaqus] Verification Example Static-31: Elliptic membrane under uniformly distributed load [ Midas Gen 验证实例 Static-31: 椭圆薄膜受均布荷载]

【1】Problem Description ( Midas Gen’s Verification Examples Static-31:  Elliptic membrane under uniformly distributed load) An elliptical membrane of thickness, t and geometrical properties is subjected to a uniformly distributed outward pressure. …

[Midas Gen][ABAQUS][Midas2Abaqus] Verification Example Eigen-15: Eigenvalue analysis of simply supported thin annular plate [ Midas Gen 验证实例Eigen-15: 简支薄圆板的特征值分析]

【1】Problem Description A simply supported thin annular plate is analyzed to determine the first 10 natural frequencies. Determine the natural frequencies and mode shapes. ( This model is original come …

[Midas Gen][ABAQUS][Midas2Abaqus] Tut-3: Web-opening Detail Analysis [ Midas Gen tut-3: 腹板开洞梁截面详细分析]

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[Midas Gen][ABAQUS][Midas2Abaqus] Tut-2: Plant Structure[ Midas Gen tut-2: 厂房结构]

(马上更新…)         注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧!         ( If you found any mistakes in the post, please let me know. Email : jidong_cui@163.com. If you like this posts, please give …

[Midas Gen][ABAQUS][Midas2Abaqus] Tut-1: 3-D Simple 2–Bay Frame [ Midas Gen tut-1: 单层两跨三维框架]

【1】Problem Description ( This model is original come from Midas Gen’s Tutorials – Tut-1. ) 【2】Midas Gen Model [ Tut-1: 3-D Simple 2–Bay Frame from Midas Gen’s Tutorials ] Load …

[ABAQUS][FEM][Midas] Buckling Analysis of Steel Box Beam [钢箱梁的特征值屈曲分析]

Buckling Analysis of Steel Box Beam [钢箱梁的特征值屈曲分析] 【1】Midas Gen Model 【2】Midas2Abaqus 【3】Abaqus Model 【4】Midas Gen Results (1) Buckling Mode 1 (2) Buckling Mode 2 (3) Buckling Mode 3 (4) Buckling …

[ABAQUS][Midas][FEM] Modal Analysis of Steel Box Beam [钢箱梁的模态分析]

Modal Analysis of Steel Box Beam [钢箱梁的模态分析] 【1】Midas Gen model 【2】Midas2Abaqus Model 【3】Abaqus Model 【4】Midas Gen Results (1) Mode 1 (2) Mode 2 (3) Mode 3 【5】Abaqus Results (1) Mode …

[FEM][Abaqus][Midas][分析] Midas2Abaqus模型转换工具

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[Midas Gen][结构分析] Midas Gen中基底反力的统计

(别急,马上就更新。。。。。)   注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧!         ( If you found any mistakes in the post, please let me know. Email : jidong_cui@163.com. If you like this posts, please give me a “thumbs up“ rating …

[Midas Gen][结构分析] 带加劲肋钢板有限元分析

工字型钢为主梁,槽钢为铰接次梁,铺设钢板,钢板铰接支撑在钢梁上。左模型钢板底设置角钢加劲肋,间距500mm,右模型为纯钢板。整个结构尺寸为1000mmx2800mm,钢板施加竖向均布荷载。 整体模型 钢梁 钢板竖向位移 (左模型,角钢的最大竖向位移为2mm,最大相对位移为1.5mm,角钢挠度为 1/(1.5/1000)=1/666;钢板的最大竖向位移为2.2mm,分布于跨中,最大相对位移为0.3mm,相应的挠度为1/(0.3/500)=1/1666;右模型:跨中位移最大,最大竖向位移为17.4mm,最大相对位移为17mm,相应的板的挠度为 1/(17/1000)=1/58。) 钢板的Von-Mises应力 (左模型:钢板的最大应力为60Mpa,主要集中在角钢端部的局部范围;右模型:钢板的最大应力为83Mpa,主要集中在跨中较大范围。) 注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧!         ( If you found any mistakes in the post, please let me know. Email : jidong_cui@163.com. If you like …

[有限元][编程][日记] PFSAP:平面框架弹性静力分析程序

(旧博客(2013年)中的日记,当初学习有限元时候做的笔记,现转移到 www.jdcui.com 备份!!!) 最近一段时间决定开始认真地去学有限元了,基本的理论应该认真地去学好,很重要,没有理论为前提,研究很难深入下去,且根本无法去应用,更别说把程序当成工具了,简直就是被程序玩弄。所以,要多看书,多思考,多动手, 学习基本理论。 为此,初学FEM的过程中,写了个十分十分简单的小程序:PFSAP,即平面框架结构分析程序。前两天刚刚完成。PFSAP包括简单的前后处理,通过图形操作建立模型,可以进行一般的平面桁架、刚架、组合结构的静力分析,类似结构力学求解器,当然功能简单很多。做这个东西主要是想体验一下。以下是程序界面: 下面测试一个简单的桁架例子,参考教材 — 同济大学朱慈勉老师编的《结构力学》下册,例8-1桁架例子。 (1)建立模型,指定支座,施加节点荷载。 (2)分析,查看变形图 (3)查看轴力图 (3)查看支座反力 记录一下,改天再详细测试一下其他的例子 …… 小结:学习有限元,动手实践很重要,实践包括用通用的有限元程序去操作,也包括自己编些小程序来体验;因为公式都是那样,不同的书虽然讲得有深有浅,但是当你看多了以后,看懂了以后,再继续看下去单纯从书面来获得的东西就越来越少了,这时候如果能动手实践一下,那么理解会更加深刻,也能够明白里面的一些比较关键的东西。所以我认为,学任何东西都有下面一个过程:听懂->看懂->做出来->创造。这几个过程都叫“懂”了,但是懂的深度是逐渐加深的,当然要想向着更高的高度发展,要付出越来越多的精力和努力。 附上【Video】 注释 ( Comments )   ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧!         ( If you found any mistakes in the post, …

[论文][Paper]基于试验的ABAQUS混凝土塑性损伤参数取值方法(Determination of Damage Parameter of ABAQUS CDP Model Based on Test Data)

在ABAQUS的混凝土塑性损伤本构中,塑性损伤参数是影响钢筋混凝土构件行为的重要参数,其取值不仅影响卸载或反向加载的刚度,且直接对构件应变成分有很大影响.对国内外多组混凝土单轴往复压、拉试验数据进行统计分析及数据拟合,提出了一种新的塑性损伤参数的取值方法.与其他方法的比较及数值试验均表明,该方法能较准确地反映真实的混凝土退化特性,并且相对于其他损伤参数取值方法形式更为简洁,便于使用.

[论文][Paper]Deformation Limits of L-Section RC Shear Walls (L形RC剪力墙的变形指标)

In order to establish the relation between damage state and member deformation of the L-section RC shear wall, 216 FE models designed to meet the requirements of the Chinese codes were set up. The analysis fully considers the variation of parameters including axial load ratio and shear span ratio etc. According to the results, criteria of classifying failure modes of L-section RC shear walls are proposed. Failure modes are determined by shear-span ratio, moment-shear ratio and end columns’ reinforcement ratio. Deformation limits corresponding to respective performance levels are put forward. Fitted formulas of calculating the limits are also presented. It is shown that the categorization criteria are reliably accurate in predicting failure modes. Deformation limits of a given L-section RC shear wall could be determined via axial load ratio and moment-shear ratio. The fitted formulas possess a satisfactory correlation with numerical results.