ABAQUS 非線性屈曲分析三大方法詳細介紹

2017-06-16 by:CAE仿真在線來源:互聯網

riks法,或者general statics法(加阻尼),或者動力法
一共三種方法

【問】在aba中能實現非線性屈曲分析嗎?在step中選定line- perturbation下的各項,其Nlgeom都為Off,是不是意味著是進行不了啊?
【答】
line-perturbation應該是特征值屈曲分析,只能是線性的,要想進行非線性屈曲分析要引入初始缺陷
ABAQUS中非線性屈曲分析采用riks算法實現,可以考慮材料非線性、幾何非線性已經初始缺陷的影響。其中,初始缺陷可以通過屈曲模態、振型以及一般節點位移來描述。
no.1: 利用abaqus進行屈曲分析,一般有兩步,首先是特征值屈曲分析,此分析為線性屈曲分析,是在小變形的情況進行的,也即上面提到過的模態,目的是得出臨界荷載(一般取一階模態的eigenvalue乘以所設定的load),且需要在inp文件中,作如下修改
*node file,global=yes
*End Step
此修改目的在于:在下一步后屈曲分析所需要的初始缺陷的節點輸出為.fil文件。
no.2: 其次,就是所謂的后屈曲分析,此步一般定義為非線性,原因在于是在大變形情況進行的,一般采用位移控制加修正的弧長法,可以定義材料非線性,以及幾何非線性,加上初始確定,所以也稱為非線性屈曲分析。此步分析,為了得到極限值,需要得出荷載位移曲線的下降段,除了采用位移控制以及弧長法設定外,需在所得到的inp文件中,嵌入no.1中的.fil節點數據。修改如下:
*IMPERFECTION(缺陷), FILE=results_file(此文件名為.fil), STEP=step(特征值分析步名),
1(模態),2e-3(模態的比例因子,此值一般取桿件的1%,殼體厚度1%)
此修改一般加在boundary之后step之前。
Re:新手請教非線性屈曲中如何加初始擾動?
6.2.4 Unstable collapse and postbuckling analysis
Rik法用于跳越失穩問題的研究,也可以用于分支屈曲的后屈曲研究。分支屈曲的后屈曲分析不能直接在分支屈曲后面研究,而是要給一個初始缺陷,使力學響應呈連續狀態(非線性)
7.6.1 Introducing a geometric imperfection into a model
定義初始缺陷
Abaqus用三種手段定義初始缺陷,根據分支屈曲模型取一個線性組合,根據靜力分析結果,直接指定。除非初始缺陷已經知道,一般采用第一種方法。
第一步,特征屈曲分析,Write the eigenmodes in the default global system to the results file as nodal data (“Output to the data and results files,” Section 4.1.2).
第二步,將這些特征屈曲模態添加到perfect 幾何體中,作為初始缺陷,
where is the mode shape and is the associated scale factor.
一般來說系數w,在第一階模態最大,而且w一般取結構幾何參數的倍數,如殼的厚度的0.1倍,等。
第三步,用rik法進行分析。
ABAQUS通過節點標簽來輸入初始缺陷(imperfection)但是軟件不會去確認兩個模型的兼容性,所以要特別注意節點標號的一致性。
Defining an imperfection based on eigenmode data/
Input File Usage:
*IMPERFECTION, FILE=results_file, STEP=step, NSET=name
Defining an imperfection based on static analysis data
可以基于前一步的靜力分析輸入初始缺陷,可以定義某個載荷步的結果,也可以不指定,默認輸出文件里的最后一個載荷步
Input File Usage:
*IMPERFECTION, FILE=results_file, STEP=step, INC=inc, NSET=name
Defining an imperfection directly
可以通過局部或整體坐標定義,也可以讀入相應的文件
Input File Usage:
*IMPERFECTION, SYSTEM=name, INPUT=input file
If no input file is specified, ABAQUS assumes that the data follow the option.
缺陷敏感度的問題上,可以通過改變缺陷的系數(W),用分析結果變化大小來評估。
缺陷較小的結構初始位移變形較小,在極值點突變,而初始缺陷較大的結構,載荷位移曲線較平滑,可以說較容易分析。

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