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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » ANSYS & ABAQUS » 关于ABAQUS的单位变换所导致的结果数量级差异
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njfu3110246

木虫 (小有名气)

[求助] 关于ABAQUS的单位变换所导致的结果数量级差异 已有2人参与

各位虫友，最近使用ABAQUS模拟三维简支梁，遇到了输入不同单位制后结果输出差异的问题，具体描述如下：

1.建模条件：一根简支梁，承受两处80kN的不对称集中荷载，材料使用正交各向异性建模，S11（即x向最大正应力）为40MPa；
2.理论计算：梁采用实体矩形截面，梁宽180mm ，梁高360mm 。经过计算，左侧支座 FA=83.74kN，右侧支座FB=76.26kN ，受力点a弯矩Ma=61548.90N·m ，受力点b弯矩Mb=66346.20N·m ，梁下端最大拉应力计算值为17.064MPa 。
3.约束条件：对梁在不同位置进行约束设置，限制其U1、U2及UR3。分别建立实际钢套约束的模型1和梁端约束的模型2，模型3的约束条件和模型2一致。
4.单位体系：以mm、N及MPa为单位建立模型1和2，以 m、N及Pa为单位建立模型3。
5.计算结果：三个模型的破坏模式都属于梁弯曲变形破坏，最大应力都出现在梁下端受拉段。但是模型1的最大应力为1.506e5MPa ，模型2的最大应力为3.161e5MPa ，模型3的最大应力为3.454e5Pa （即0.3454MPa ）。三个模型的破坏形式基本符合预期设想，但是计算结果都与理论值相差甚大。且模型2和模型3在使用不同单位系统后，计算结果也相差e6倍。

模型、材性及加载都反复检查，而且之前也已算过二十根左右的简支梁，结果也出现偏差。

烦请各位虫友帮忙解答，非常感谢。

关于ABAQUS的单位变换所导致的结果数量级差异
model-1 final state.png


关于ABAQUS的单位变换所导致的结果数量级差异-1
model-1 loading state.png


关于ABAQUS的单位变换所导致的结果数量级差异-2
model-2 final state.png


关于ABAQUS的单位变换所导致的结果数量级差异-3
model-2 loading state.png


关于ABAQUS的单位变换所导致的结果数量级差异-4
model-3 final state.png


关于ABAQUS的单位变换所导致的结果数量级差异-5
beam loading state.png


关于ABAQUS的单位变换所导致的结果数量级差异-6
material characters.png


关于ABAQUS的单位变换所导致的结果数量级差异-7
parameters of models.png
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1楼 2015-06-17 16:10:59
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勇敢的海豚

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

输出应力应变时，建议不要把钢筋和混凝土放到一起输出。你可以单独只输出混凝土或者钢筋的，这样方便统一数量级，本身钢筋的强度就比混凝土大一个数量级，你可以试试。
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2楼2015-06-23 00:24:39
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2014170540

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

边界条件有问题，可以试一下一端固定一端只放松u1方向的约束。多看看力学书吧

[ 发自小木虫客户端 ]
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diaosi
3楼2015-06-23 09:14:13
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njfu3110246

木虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 勇敢的海豚 at 2015-06-22 08:24:39
输出应力应变时，建议不要把钢筋和混凝土放到一起输出。你可以单独只输出混凝土或者钢筋的，这样方便统一数量级，本身钢筋的强度就比混凝土大一个数量级，你可以试试。

谢谢，但是我做的是木材，没有钢筋。
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4楼2015-06-27 22:53:20
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njfu3110246

木虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 2014170540 at 2015-06-22 17:14:13
边界条件有问题，可以试一下一端固定一端只放松u1方向的约束。多看看力学书吧

谢谢。之前就尝试过，一样的。而且重点是模型2和模型3的加载和边界条件一致，只是建模用的单位不一样，但是结果出来都是10的5次方。
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5楼2015-06-27 22:55:52
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gguoqi

新虫 (初入文坛)
请问楼主找到问题了吗？我也遇到了一个同样的问题啦

发自小木虫Android客户端
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6楼2020-10-10 15:27:12
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