前文《ANSYS与ABAQUS稳定性分析比较1-Buckling分析ANSYS单元选取》和《ANSYS与ABAQUS稳定性分析比较2-Buckling分析ABAQUS单元选取》分别利用ANSYS和ABAQUS对一个单层网壳结构进行Buckling分析,目的是比较这两个软件的不同梁单元对单元剖分数量的要求,以及通过计算结果分析每种单元对Buckling分析的适用性。这里我想就两个软件的单元进行一下对比。前文中建议,当采用ANSYS分析时,可以采用BEAM189单元,而采用ABAQUS时宜选取B32单元。
那么我们就把问题集中在这两种单元上吧。
回头比较一下BEAM189和B32的计算结果:
ANSYS BEAM189分析结果
| | E1 | E2 | E3 | E4 | E5 |
| N1 | 6.10 | 6.36 | 7.12 | 7.44 | 8.05 |
| N2 | 6.07 | 6.33 | 7.08 | 7.40 | 7.98 |
| N3 | 6.07 | 6.33 | 7.08 | 7.39 | 7.98 |
| N4 | 6.07 | 6.33 | 7.08 | 7.39 | 7.97 |
ABAQUS B32单元分析结果
| | E1 | E2 | E3 | E4 | E5 |
| N1 | 5.99 | 6.25 | 6.96 | 7.26 | 7.88 |
| N2 | 5.96 | 6.22 | 6.91 | 7.21 | 7.80 |
| N3 | 5.96 | 6.22 | 6.91 | 7.21 | 7.80 |
| N4 | 5.96 | 6.22 | 6.91 | 7.21 | 7.80 |
其实,现在的软件内核都是有限元,可能每家的求解方法稍有不同,但是其本质基本上是一样的。就拿Buckling分析来说吧,选择哪个软件应该都没有问题,只要采用合适的单元类型,保证足够的单元剖分数量,计算结果应该几乎相同,其误差在工程上是完全可以接受的。
ANSYS的三个梁单元和ABAQUS中三个梁单元刚好一一对应,以后大家用起来可以相互作为参考,其对应关系为:
Ø BEAM44 ←→B33:Euler-Bernoulli梁,两节点
Ø BEAM188←→B31:Timoshenko梁,线性积分,两节点
Ø BEAM189←→B32:Timoshenko梁,二次积分,三节点