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1、REBAR的各种用法223 定义加强筋用途： 在膜、壳和面单元中用于定义单项加强层。 通过在主实体单元中插入面或者膜单元来添加加强层 在standard中可以采用beam单元来模拟离散的加强筋 不能用于热传导分析和质点发散分析，但是可用于热力耦合分析中。在热力耦合分析中，加强筋单元没有热传导和比热特性。 可以拥有和其主单元不一样的特性。定义REBAR LAYER 的4种方式：1）*MEMBRANE SECTION, ELSET=memb_set_name 定义膜单元*REBAR LAYER2）*SHELL SECTION, ELSET=shell_set_name 定义壳单元*REBAR LA
2、YER3）*SURFACE SECTION, ELSET=surf_set_name 定义面单元*REBAR LAYER rebar layer name 定义加强层的名字4）*EMBEDDED ELEMENT, HOST ELSET=solid_set_name 在实体单元中直接定义rebarmemb_set_name or surf_set_nameREBAR 的几何特性定义1） 其定位总是参照局部坐标系2） 其几何尺寸可以是常数，也可以是关于圆柱坐标系的径向位置函数，也可以采用轮胎充气公式来定义。但是等效的rebar厚度面积A/间距S。3） 对于壳单元，必须定义rebar在壳厚度方向上与
3、壳中面的距离。如果壳的厚度通过节点厚度来定义，该距离将按系数（结点厚度/壳截面厚度）缩放；如果壳厚通过单元属性定义，该距离将按系数（单元属性定义厚度/壳截面厚度）缩放。等间距REBAR的定义*REBAR LAYER, GEOMETRY=CONSTANT间距关于圆柱坐标系的径向位置函数的rebar的定义：角度间距值也能用于非径向rebar和非零定位角的rebar。这些rebar中定位角不会发生改变。角度间距值只用于计算rebar之间的间距（Srebar从旋转中心开始的径向半径）。如果这种rebar用于三维实体，必须定义局部坐标系。*REBAR LAYER, GEOMETRY=ANGULAR采用轮
4、胎充气公式定义rebar主要考虑轮胎充气前的rebar角度不同于充气后轮胎上rebar的角度，而充气前的角度可以精确得到。这种差异可以采用lift方式进行映射弥补。其映射公式如下： *REBAR LAYER, GEOMETRY=LIFT EQUATIONRebar局部坐标系的定义Rebar局部坐标系与含有rebar的材料的局部坐标系不相关。其角度定义总参照局部坐标系1轴。采用充气公式计算的rebar的定位，不论是采用等角间距还是采用等距方式，都参照圆柱坐标系。对于三维实体单元必须定义局部坐标系。用于三维实体单元的局部坐标系可采用*ORIENTATION定义。如果不定义的话，将采用默认投影的局部
5、坐标系。右手法则定义旋转角度正向，从1轴指向2轴。如果壳、膜或面单元弯曲，其局部坐标系1轴也在通过单元的方向上发生变化，其初始定位角度也变化。壳、膜或面单元截面定义上的方向定位不会影响rebar角度定位。例如下图：按照自定义的局部坐标系定位Figure 2.2.35 按照缺省的局部坐标系定位.*ORIENTATION, NAME=name*REBAR LAYER, ORIENTATION=name用于轴对称单元的局部坐标系的定义以r-z平面来测量定位角度Figure 2.2.36 Example of circumferential rebars in axisymmetric shell e
6、lements.在轴对称单元中不能再采用自定义局部坐标系定位rebar，可以采用r-z平面来定位角度。沿轴对称膜/壳/面单元法向正向为正。如果在无扭曲的轴对称膜/壳/面单元上采用了非0和非90度的定位角，abaqus认为rebar被平衡（一半rebar采用a角度铺设，一半采用a角度铺设，内部计算相应变化）。这种rebar不能用于轴对称模型转换。推荐采用在带扭曲的单元上采用rebar。大位移考虑在几何非线性分析中rebar的几何特性会随着结果而变化。Rebar layer的变形由壳膜面单元的变形梯度决定。Rebar随着真实变形而旋转，但不会随着膜壳面单元的材料积分点的刚体平均旋转而旋转。Figu
7、re 2.2.37 Rebar orientation evolves in a geometrically nonlinear analysis.在变形过程中，rebar方向始终对齐单元的等参方向。采用beam单元定义rebarFigure 2.2.38 Rebar location in a beam section.需要定义含有rebar的单元、截面积、相对于梁单元的局部坐标轴的定位。对每一根rebar采用不同的名字，用于后处理和预应力施加。该命令在cae中不支持。*REBAR, ELEMENT=BEAM, MATERIAL=mat, NAME=nameRebar材料的定义区别于含筋单元
8、，必须单独定义。如果rebar layer采用非零密度，在动态分析、重力、离心力、旋转加速度分布载荷中质量将被考虑。对于用梁单元模拟的rebar单元，质量不被考虑（只用于standard），除非在梁单元属性中赋予密度。*REBAR LAYERrebar layer name, A, s, distance of rebar from shell midsurface, rebar material name初始状况的施加定义rebar的预应力（在cae中不支持）*INITIAL CONDITIONS, TYPE=STRESS, REBARelement number or element se
9、t name, rebar name, prestress value在standard中保持rebar的预应力施加预应力后，除非设定保持恒定，否则将随着平衡静态分析步而变化，这是因为自平衡应力状态建立以后结构应变变化的结果。你也能通过定义rebar的一些常数以维持预应力不变。通常，预应力在分析的第一步保持不变，这是通用假设。如果在前一分析步中预应力变化，而在后一分析步中保持不变，rebar的预应力数值将会由于额外的变形而发生变化。如果在预应力恒定的分析步之后的分析中没有引入塑性变形，reabr上的预应力将恢复。*PRESTRESS HOLD在reabr上定义基于结果状态变量的初始值（CAE不
10、支持）*INITIAL CONDITIONS, TYPE=SOLUTION, REBAR输出Rebar积分点处的轴力可用RBFOR（轴向应力截面积）输出。无论rebar的材料是什么，rebar都被当作不可压缩材料进行计算当前面积。对于膜面壳单元中的rebar，RBANG和RBROT可表征变形后的rebar几何。这些量都采用用户定义的单元等参方向为基准输出，并不是以缺省的单元局部坐标系或自定义的坐标系为基准。定义rebar角度输出方向RBANG和RBROT能通过壳膜面单元的任一等参方向为基准确认，可以通过设定1或2轴等参方向作为基准。以单元法向为主轴，右手定则确认角度的正向。默认方向为1等参方向
11、。在轴对称壳膜面单元中，1等参方向为子午面方向2等参方向为圆周方向。在三角元中定义如下：对于3节点三角元，1等参向1节点与单元2号边的中点的连线 2等参向单元1号边中点与单元2号边中点的连线。对于6节点三角元，1等参向节点1与5的连线 2等参向节点4与6的连线*REBAR LAYER（CAE中不能定义方向用于角度输出）rebar layer name, A, s, distance of rebar from shell midsurface,rebar material name, isoparametric direction例子：*REBAR LAYER, ORIENTATION=ORI
12、ENT Rbname, 0.01, 0.1, 0.0, Rbmat, 30., 2（输出基准方向）*ORIENTATION, SYSTEM=RECTANGULAR, NAME=ORIENT -0.7071, 0.7071, 0.0, -0.7071, -0.7071, 0.0 3, 0.0Figure 2.2.39 RBANG measurement for rebar defined relative to user-defined local coordinate directions.224 将rebar定义为单元属性首选方法是采用rebar layer定义。也可以将rebar直接定义为
13、单元属性，这种做法很烦琐，并且其定位和结果都不能在cae中显示。1 用途： 用于定义实体膜壳单元中的单轴加强筋 在实体单元中定义单根杆 用于在实体膜壳单元中定义单一间距的加强筋层（等厚度每一加强杆的截面积/加强杆间距） 能用于热力耦合分析，但没有热传导系数和比热容参数 在standard中没有质量 不能用于热传导和质点散射分析 不能用于三角形壳膜单元或者三棱锥，三棱柱单元 材料与含筋单元不同2 对rebar组命名*REBAR, ELEMENT=elem, MATERIAL=mat, NAME=name能用于结果输出和预应力施加。3 在三维壳和膜单元中定rebar在3D壳和膜单元中可以定义等参或
14、者skew rebar，三角元不能使用，除非采用塌陷的四角元替代。Rebar的结果方向由rebar使用的类型（等参还是skew）来决定。由于单元扭曲，所以rebar必须仔细定义。该技术应该只用在非关键的网格或者应力梯度不是很高的部位。Rebar的应力计算与含筋单元采用一样的积分点。31 在3D壳膜单元中定义等参rebarFigure 2.2.41 “Isoparametric” rebar in an undistorted three-dimensional shell or membrane element.等参rebar沿着单元常等参线的映射对齐。如果含筋单元的两条对边不平行，单元内每个
15、积分点处的rebar方向不同。Figure 2.2.42 “Isoparametric” rebar directions in a distorted three-dimensional shell or membrane element (dashed lines indicate rebar directions).Rebar的间距在物理空间固定。如果含筋单元的边不平行，采用间距值会使通过含筋单元一条边的真实rebar数量将与其对边的数量不等。定义rebar， 要指定： 含筋单元 每个rebar的截面积 在壳的含筋平面内rebar的间距 rebar将在等参空间内平行的轴的编号。 对于壳单元，还要指定壳厚度向上的rebar与壳中面的距离。如果壳厚度采用节点厚度
