专业ABAQUS有限元建模经验笔记 - 图文 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/2 4:46:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

的定义是独立于截面属性的,那么通过编辑材料定义可以将密度包括在内。);再定义梁截面方向。

Interaction:螺栓连接等约束,在ABAQUS中可以用多点约束、约束方程或者连接件来定义。 其中,连接件允许模拟在模型装配件中任意两点之间(或者在装配件中的任意一点与地面之间的连接。每一个连接件必须提供一个连接件特性一顶一它的类型(类似于在单元与截面特性之间的关系)。

后处理:对于诸如梁这样的一维单元,应用等值线图选项可以产生的“弯矩”类图形则更为有用。 6.7小结

第七章 线性动态分析

如果加载时间很短或者载荷时间在性质上是动态的,必须采用动态分析。 7.1线性动态问题简介

线性问题:小变形、线弹性材料、无接触条件。如果在模拟中存在非线性,振型叠加法将不再适用。当对非线性动态响应感兴趣时,必须对运动方程进行直接积分。在ABAQUS/Standard中的非线性动态程序采用的是隐式时间积分,适用于求解非线性结构动态问题,但计算量很大。在ABAQUS/Explicit中的非线性动态分析计算量较小,最适合于求解应力波影响非常重要并且所需模拟的事件是很短时间(典型的不超过1s)的问题,并且它能够模拟不连续的非线性问题,比采用ABAQUS/Standard更容易些。

7.2阻尼

能量耗散包括结构连接处的摩擦和局部材料的迟滞效应。

对于瞬时模态分析,在ABAQUS/Standard中可以定义一些不同类型的阻尼:

直接模态阻尼(取值范围是临界阻尼的1%~10%)、Rayleigh阻尼、复合阻尼(当结构中有多种不同的材料时)。如果使用了模态阻尼,必须指定在基于模态的动态过程中使用的特征模态。

7.3单元选择

ABAQUS的所有单元均可用于动态分析,选取单元的一般原则与静力分析相同。但在模拟冲击和爆炸荷载时,应选用一阶单元。

设计应用于动态模拟的网格时,需要考虑在响应中将被激发的振型,并且使所采用的网格能够充分地反映出这些振型。这意味着能够满足静态模拟的网格,不一定能够计算由于加载激发的高频振型的动态响应。 7.5建模要点

加载的持续时间很短意味着惯性效应,要进行动态分析。

在动态分析中,必须给定每种材料的密度,这样才能形成质量矩阵。

创建时间历史动画:(1)(动画缩放系数):指单个增量步的变形过程; (2)(动画时间历程)表示整个时间变化过程,即所有增量步的变化过程。 7.12小结

第八章 非线性

线性分析:在外加荷载与系统响应之间为线性关系。 非线性结构问题指结构的刚度随其变形而改变的问题。 8.1非线性的来源

橡胶材料可以用一种非线性、可恢复(弹性)响应的材料来模拟。 如果边界条件在分析过程中发生变化,就会产生边界非线性问题。

几何非线性发生在位移的大小影响到结构响应的情况,可能由于:大挠度或大转动;“突然翻转”;初应力或载荷刚性化。 8.2非线性问题的求解

(1)ABAQUS/Standard将模拟划分为一定数量的载荷增量步,并在每个增量步结束时寻求近似的平衡构型。所有这些增量响应的总和就是非线性分析的近似解答。因此,为了求解非线性问题,ABAQUS/Standard组合了增量和迭代过程。 (2)ABAQUS/Explicit对于线性和非线性问题是类似的,都只需要一个小的时间增量步,只依赖于模型的最高阶自振频率,而与载荷的类型和加载时间无关,非常适合于非线性分析。 (3)分析步、增量步、迭代步的区别: 分析步:

增量步:

迭代步:

(4)几何非线性

将几何非线性的效应引入到分析中,仅需要在ABAQUS/Standard模型分析的定义中考虑几何非线性的效应,这对于ABAQUS/Explicit是默认的设置。对于一个分析步,默认的增量步数目是100。提供一个合理的初始增量步的值有利于问题的求解。ABAQUS/Standard默认的最小容许时间增量为10-5乘以分析步的总时间,且默认没有增量值的上限值。

一旦在一个分析步中包括了几何非线性,在所有的后继分析步中就都会考虑几何非线性。 8.4建模要点

非线性分析中考虑了刚性效应和压力方向的改变,而在线性分析中均未考虑。 8.7小结