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   Abaqus结构智能选型

本例以下面这个赛题为例,存在一个中部拟集中荷载的结构,欲求最优效率的受力方案,该例子可以供读者思考和学习,研读第三章中的概念设计,类似于力流的分析,有助于力学架构设计的方案设计。

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第一步:根据题目进行结构建模

打开Abaqus软件,并开始对结构外围条件进行建模:

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填写题目规定的结构长度:

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生成结构,如下图所示:

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第二步:填写材料本构

如下点击,并填写结构的弹性模量和泊松比:

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建立材料截面:

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将材料赋予结构体上:

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再继续点击ok!

第三步:进行结构装配

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建立装配:

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第四步:建立分析步

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建立线性摄动分析步:

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点击ok!

第五步:建立约束(或者叫边界条件)

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将物体分割多份,为了加边界条件,比如支座之类的,要依照题目要求,分割结构!经过多次分割结构后如下:

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(也可定义其他多体,由于操作对于大一大二太过繁琐,需要用到组装问题,在此用简单方式给大家演示)

注意:除了结构体的建立,其他设置可以与本例一致!

建立边界条件加荷载:

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填写荷载,注意这里只填写单位力1的力,因为我们是想求最优受力路径,而不是结构破坏力,所以这里的力可以填写1。

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根据题目要求设置约束!

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第六步:网格划分

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点击ok!

第七步:优化分析

点击优化,并进行通用优化设计:

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全选,确定!

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设置优化条件:

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选择应变能选项:

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重复操作,选中下面优化体积选项:

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建立目标函数(此处的优化方法和工程管理专业课程运筹学中线性规划方法类似):

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点击选择如下:

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选择需要优化的体积大小,本例子消去40%的体积!

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第八步:建立任务并运算

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大约40min后,计算完成!

查看结果:

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   然后第一步优化计算:

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...

    第四步优化计算:

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    第15步优化计算:

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    第18步优化计算:

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    由此可以看出!三脚架类型对于上述题目是最有利的结构!给例子分析较为简单,作为一个引出作用,主要给读者强调力流的概念,下面给大家优化另一个例子,可供学习分析参考赵州桥的受力合理!(分析模型和优化后模型)

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力学架构是一个体现 土建类学生 理论与实践 

完美结合的竞赛。