3.3 简单INP文件实例详解

本节将以两个简单实例为主，讲解具体实例的INP文件，使读者进一步熟悉INP文件的结构等信息，并且理解其中语句的含义。

3.3.1 悬臂梁

输入文件的开始就是文件头，以HEADING开始，随后是模型的名字，如下所示：

    *HEADING
    CANTILEVER BEAM

然后是网格定义，模型数据的网格包括单元和结点。假如悬臂梁有5个单元、6个结点，下面首先详细说明结点：

    *NODE, NSET=ENDS
     1, 0.
     6, 100.
    *NGEN
     1, 6

结点组集，NSET其值（名字）为ENDS。下面的就是这样理解的，第1个结点是从0开始的，第6个结点是在100处结束。

同样的方法来定义单元：

    *ELEMENT, TYPE=B21（单元类型）
     1, 1, 2 （单元类型的参数）
    *ELGEN, ELSET=BEAM （产生单元集及其名称）
     1, 6 （一个单元集，包括6个单元）

现在定义单元的性质：

    *BEAM SECTION, SECTION=RECTANGULAR, ELSET=BEAM, MATERIAL=STEEL
     1., 2.

上述梁截面的形状是矩形，单元集的名称是梁单元，材料是钢。截面的尺寸是1×2。

下面定义材料的性质：

    *MATERIAL, NAME=STEEL
    *ELASTIC
     2.E9,

材料是钢，弹性模量是2E9。

下面定义边界：

    *BOUNDARY
     6, ENCASTRE

边界是在6结点，通过ENCASTRE来描述。

边界也可以用下面的形式来定义：

    *BOUNDARY
     6, 1, 6

ABAQUS对结构单元中的结点的自由度使用常规的编号方式。1，2，3代表的是位移分量；4，6，6代表的是旋转分量。

以上是模型数据的定义，下面开始历史数据的定义（加载的次序，事件的发生，还有变量的响应）。

时间步（步骤）的定义如下：

    *STEP, PERTURBATION（步骤的开始，摄动是其名称）
    *STATIC（静态分析）
    *CLOAD（集中荷载）
     1, 2, ﹣20000.（在结点1、y方向施加荷载，荷载的大小是﹣20000，也就是向下施加荷载。）
    *END STEP（步骤的结束）

下面来解释输出要求：

3.3.2 孔平板分析

一个材料是10cm×10cm的钢板，在中心处有一个半径为1cm的圆孔。假设材料是理想的弹塑性硬化本构模型，弹性模量是210GPa，泊松比是0.3，如图3-2所示。它的单轴应力-应变曲线理想化为一系列直线段，如图3-3所示。

图3-2 材料应力-应变曲线

图3-3 载荷变化曲线

由于板内圆孔的应力集中因子大约为3，因此在时间t＝1时A点将达到屈服（板的初始屈服应力为200MPa）；在时间t＝3时，平板都将达到屈服。

下面利用ABAQUS分析并输出时间t=1、t=2和t=3时板的塑性变化情况。

技巧提示

板及载荷具有对称性，只需要考虑板的1/4，并在底部和边缘施加对称边界条件，采用4结点二次平面应力单元。对称边界条件的施加及载荷的分布如图3-4所示。特征结点的编号如图3-5所示。

图3-4 对称边界条件的施加和载荷分布

图3-5 特征结点编号示意图

INP文件详解：