基于弹塑性理论的梁的附加支座位置的优化设计
Additionalsupportpositionoptimizationdesigntheoryofelastic-plasticbeambased
on
【摘要】
基于有限元分析软件ABAQUS，构建了悬臂梁的参数化模型。对其进行了模态
以及稳态动力响应的分析，得到了系统固有频率、振型图和稳态动力响应的应力与位移
结果ABAQUS是功能强大的通用有限元CAE软件,具有功能很强的非线性和前处理、后处
理的功能。讨论了ABAQUS的各个模块的功能和输入方法,利用它具体求解了一个理想弹
塑性材料的简支梁受均布载荷作用的问题,得到了Mises应力云图,可以明显看到塑性区
的发展。用ABAQUS所得的极限载荷结果与梁的理论解进行比较完全符合,从而证明建模、
分析的正确性。为进一步进行更复杂的非线性分析打下了基础。更多还原
【Abstract】ThefiniteelementanalysissoftwarebasedonABAQUS,tobuilda
parametricmodelofthecantileverbeam.Themodalanalysisanddynamicresponseof
thesystem,thenaturalfrequency,vibrationmodeanddynamicresponseofthestress
anddisplacementresults.ABAQUSisapowerfulCAEsoftwareforfiniteelement
methodwithastrongnonlinearfunction.Italsohasastrongfunctionof
preprocessandpost-process.Thefunctionofeachmoduleandthemethodofinput
forABAQUSarediscussedinthispaper.Asimply-supportedbeammadeofperfectly
elastic-plasticmaterialsubjectedtouniformlydistributedloadingisanalyzed
byusingABAQUS.Misesstresscontourplotsaregotandthedevelopmentofplastic
regionisseenclearlyfromthem.Comparedwith...
【关键词】ABAQUS；弹塑性；Mises应力云图；梁；悬臂梁；ABAQUS模态分析
[keyword]ABAQUS;elastoplastic;Misesstressnephogram;beam;cantileverbeam;modal
analysisinABAQUS
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引言
随着商业化的提高，各软件开发商为了扩大自己的市场份额，满足用户的需求，在
软件的功能、易用性等方面花费了大量的投资，但由于用户的要求千差万别，不管他
们怎样努力也不可能满足所有用户的要求，因此必须给用户一个开放的环境，允许用户
根据自己的实际情况对软件进行扩充，包括用户自定义单元特性、用户自定义材料本
构（结构本构、热本构、流体本构）、用户自定义流场边界条件、用户自定义结构断裂
判据和裂纹扩展规律等等。
伴随着电子计算机科学和技术的快速发展，有限元分析是对于结构力学分析迅速发
展起来的一种现代计算方法。它是50年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态
特性分析中应用的一种有效的数值分析方法，随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁
场、流体力学等连续性问题。可见，有限元法在工程分析中的广泛应用带给了人们更加
有效、快速、直观的分析问题的方法。
而ABAQUS软件被广泛地认为是功能最强的有限元软件，可以分析复杂的固体力学
结构力学系统，特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。ABAQUS
不但可以做单一零件的力