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悬链线是一种曲线，他的形状因与悬在两端的绳子在只受重力作用下形成的形状相似而名。悬链线的力学特征是该曲线上任意位置出都只受拉力作用。生活中有不少悬链线的例子，例如两根电杆之间的电线垂落形状，含有水珠的蜘蛛网形状（图2）。一些建筑也设计成了悬链线（图3），这样设计的一个好处是它们在重力作用下只受到压应力作用，避免了由于剪力或者弯曲而导致失效。

图1 铁链的形状

图2 含有水珠的蜘蛛网

图3 立式建筑

在Abaqus中怎么模拟悬链线呢？需要用到truss单元！悬链线不能抵抗剪切和弯曲变形，只受到轴力的作用，在Abaqus中与truss单元的受力特征一致，因此可用truss单元模拟。

1.问题描述

使用Abaqus分析悬链线曲线特征。

2.操作步骤

使用truss单元模拟绳索变形前，需要对其施加一定的预应力来保证分析可以进行下去。绳索没有塑性变形，施加预应力后再撤销预应力对结果不会有影响。为了更好地控制悬链线形状以及力学参数，使用参数化建模的方式。脚本文件(.py文件)是通过在CAE界面操作获得.rpy文件，然后修改其后缀得到。最后将需要修改的参数，统一放在放在脚本文件开端，方便修改。脚本文件包含了在CAE界面操作的所有建模流程，具体见下图所示代码。

图4 脚本文件

3.结果展示

图5 悬链线应力云图

图6 悬链线位移云图

4.结论

Python脚本文件对Abaqus进行参数化建模，可大大方便对模型参数的修改流程。后续本公众号将会更多的关注Python在 Abaqus中的二次开发。

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