为钢筋层分配名称
您必须为特定图元或图元集中的每个钢筋层分配单独的 名字。此名称可用于定义钢筋预应力和输出请求。
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REBAR LAYERrebar layer name
Abaqus/CAE 使用情况
Property module: membrane, shell, or surface section editor: Rebar Layers: Layer Name rebar layer name
您可以在膜、壳或曲面中指定一层或多层钢筋 元素。对于每个层,您可以指定钢筋属性,包括钢筋层名称; 每根钢筋的横截面积;膜平面中的钢筋间距, shell 或表面元素;钢筋在厚度方向上的位置(对于壳体 元素),从壳体的中间曲面测量(在 正常于壳的阳性);钢筋材料名称;初始角度方向,在 度,相对于局部 1 方向测量;和等参方向从 将测量钢筋角度输出。
您可以通过嵌入一组表面或 具有上述在一组主体连续体中讨论的钢筋层的膜元素 元素。
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使用以下选项在膜中定义一个或多个钢筋层 元素:
MEMBRANE SECTION, ELSET=memb_set_nameREBAR LAYER
使用以下选项在壳体元素中定义一个或多个钢筋层:
SHELL SECTION, ELSET=shell_set_nameREBAR LAYER
使用以下选项在曲面中定义一个或多个钢筋层 元素:
SURFACE SECTION, ELSET=surf_set_nameREBAR LAYER
使用以下选项对实体(连续)元素中的钢筋层进行建模:
EMBEDDED ELEMENT, HOST ELSET=solid_set_namememb_set_name or surf_set_name
Abaqus/CAE 使用情况
Property module: membrane, shell, or surface section editor: Rebar Layers
Interaction module: Create Constraint: Embedded region
您必须为特定图元或图元集中的每个钢筋层分配单独的 名字。此名称可用于定义钢筋预应力和输出请求。
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REBAR LAYERrebar layer name
Abaqus/CAE 使用情况
Property module: membrane, shell, or surface section editor: Rebar Layers: Layer Name rebar layer name
钢筋几何形状始终相对于局部坐标系进行定义。定义 下一节将介绍适当的本地系统。钢筋几何形状可以是 常数,随圆柱坐标系中的径向位置变化,或者 根据轮胎“升力”方程而变化。在每种情况下,都必须指定间距 s 和面积 A,它们用于确定 等效钢筋层的厚度,t=一个/st=一个/s以及角度方向αα,相对于此本地系统的钢筋。
此外,对于壳体单元,您必须指定钢筋在壳体中的位置 从壳体的中间表面测量的厚度方向(方向为正 的正法线)。如果壳的厚度由节点定义 thicknesses (节点厚度),此距离将缩放 由 节点厚度 定义的厚度与由 section 定义。如果壳体的厚度是使用分布 (分布定义) 定义的,则此距离按 元素厚度由默认厚度的分布定义。
您可以将几何形状指定为局部钢筋坐标系中的常量。在 在这种情况下,间距 S 被指定为长度度量。
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REBAR LAYER, GEOMETRY=CONSTANT
Abaqus/CAE 使用情况
Property module: membrane, shell, or surface section editor: Rebar Layers: Rebar geometry: Constant
您可以根据 度,如图 1 所示。
图 1.轴对称壳单元中的径向钢筋示例。角度间距值也可用于非径向钢筋以及钢筋 与经向平面的取向角不为零。在这些情况下, 钢筋的定向角度不会改变。仅使用 angular spacing 选项 通过乘以角度来计算钢筋之间的间距(以长度单位表示) 按钢筋上相关点距 轴的径向距离的间距 轴对称。如果 钢筋与三维元素相关联。
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REBAR LAYER, GEOMETRY=ANGULAR
Abaqus/CAE 使用情况
Property module: membrane, shell, or surface section editor: Rebar Layers: Rebar geometry: Angular
轮胎结构分析通常使用硫化轮胎的几何形状作为 有限元模型的参考配置。然而,帘线的几何形状更多 方便地指定“绿色”或未固化的轮胎配置。这 轮胎升程方程提供了从未固化的几何体到固化的几何体的映射(见图 2)。
图 2.未固化和固化轮胎钢筋几何图形之间的映射。您可以指定钢筋绳索相对于 未固化的配置,并让 Abaqus 将这些属性映射到固化轮胎的参考配置。使用 圆柱坐标系、间距、S 和角度 取向αα,在硫化轮胎中由
其中 r 是钢筋沿径向的位置 固化的几何体,r0是钢筋在未固化几何图形中的位置,
s0是未固化几何体中的间距,α0是相对于投影的局部 1 方向测量的角度 在未固化的几何体中,E 是线延长率。在 轮胎 E 表示固化过程中发生的预应变 过程;e =1 表示 100% 扩展。什么时候α0等于 90°,则假定钢筋的恒定间距为s0.
如果钢筋为 与 3D 元素相关联。
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REBAR LAYER, GEOMETRY=LIFT EQUATION
Abaqus/CAE 使用情况
Property module: membrane, shell, or surface section editor: Rebar Layers: Rebar geometry: Lift equation–based
钢筋几何形状 (例如钢筋方向和间距) 是相对于 local orientation 系统。此局部钢筋定向系统完全独立于 用于基础分配的本地方向系统。
钢筋角度始终相对于局部 1 方向定义,如图 3 所示。
使用角间距或轮胎升程方程定义的间距定义的钢筋为 相对于圆柱方向系统指定。对于轴对称分析, 全局坐标系用作圆柱坐标系。用于三维分析 您必须提供用户定义的圆柱方向定义。
您可以通过引用用户定义的本地坐标来定义本地系统 系统。有关本地 坐标系是根据用户定义的定义方向计算的,用于定义钢筋 在壳、膜和表面单元中。
如果未指定用户定义的方向,则局部 1 方向将基于 default projected local coordinate system(默认投影局部坐标系)。有关空间中表面上的默认投影局部方向的定义,请参阅约定。
正角αα定义从局部方向 1 到局部方向 2 的旋转 元素的法线方向或用户定义的法线方向。如果 shell 执行 膜或表面元素在空间中弯曲,则局部 1 方向将随 元素和初始钢筋的角度方向也将相应地变化。这 方向定义,可以选择与壳或膜关联 截面定义对钢筋角度方向定义没有影响。为 例如,在 Membrane section、Shell Section 或 Surface Section 中,以下数据 将产生如图 4 所示的钢筋层定义:A=0.01;s=0.1;钢筋与 壳 midsurface=0.0;αα=30.;,钢筋定义引用局部矩形 方向定义为使其 X 轴穿过该点 (−0.7071, 0.7071, 0.0),则其X−YX-Y平面包括点 (−0.7071, −0.7071, 0.0) 和附加的 绕 3 个方向旋转 0.0 度。
图 4.相对于用户定义的局部坐标方向定义的钢筋。以下数据将产生如图 5 所示的钢筋层定义:A=0.01,s=0.1,钢筋与 壳 midsurface=0.0,并且αα=45.
图 5.相对于默认局部坐标方向定义的钢筋。输入文件使用情况
使用以下选项定义钢筋的局部 1 方向 层:
ORIENTATION, NAME=nameREBAR LAYER, ORIENTATION=name
Abaqus/CAE 使用情况
Property module:ToolsDatum: Type: CSYSAssignRebar Reference Orientation
轴对称膜单元或轴对称表面单元中的钢筋必须位于 在元素参考表面中,而轴对称壳体中的钢筋可以位于 壳参考曲面,也可以从中间曲面偏移。轴对称中的钢筋 膜、壳和表面单元可以定义为具有任何角度方向 相对于 r-z 平面。参见图 6 的圆周钢筋示例和图 1 的轴对称壳中的径向钢筋示例。
图 6.轴对称壳单元中的周向钢筋示例。您不能在轴对称中为钢筋层指定用户定义的方向 膜、壳和表面单元。相反,在钢筋层定义中,您 指定钢筋层相对于 r-z 平面的角度方向(以度为单位);此方向是测量的 positive 关于膜、壳或表面元件的正法线。
如果为轴对称中的钢筋指定非 0° 或 90° 的方向角 无扭曲的膜、轴对称壳体或无扭曲的轴对称曲面,则 Abaqus 会假定钢筋是平衡的(即,一半的钢筋位于指定角度αα另一半的角度为−α-α) 进行 URL作,并相应地处理内部计算。这样的钢筋 定义不应与对称模型生成功能 (Symmetric Model Generation) 一起使用。这 推荐的建模技术是在轴对称元素中定义不平衡的钢筋 与 Twist。另一方面,平衡钢筋可以在正轴对称中定义 元素或具有 twist 的轴对称元素中,应通过指定 half 来定义 指定角度的钢筋αα另一半的角度为−α-α.
在几何非线性分析中,当钢筋配筋元素变形时, 最初定义的几何属性和钢筋层的方向可以更改为 有限应变效应的结果。钢筋层的变形由 底层壳、膜或曲面单元的变形梯度。钢筋旋转 使用实际变形,而不是使用材质的平均刚体旋转 point 在底层元素中。有关详细信息,请参阅壳、膜和表面单元中的钢筋建模。
例如,考虑在大纯剪切下使用一阶单元建模的板 变形,如图 7 所示,其中钢筋最初与单元等参方向对齐。
图 7.钢筋方向在几何非线性分析中演变。由于有限应变效应,钢筋会旋转,但与元素保持对齐 isoparametric directions (等参方向)。如果使用各向异性材料对相同的问题进行建模 属性而不是钢筋,并且材料方向(1 和 2)最初是对齐的 在单元等参方向下,在如此大的剪切变形下,材料 方向会旋转,并且不再与元素等参方向对齐。这 在这种情况下,材质方向是根据平均刚体旋转确定的 的 Material Point。因此,如果材料不是真正的连续体,则各向异性 使用钢筋可以更好地对行为进行建模。
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