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UEL子程序中CPS4單元剛度矩陣不同? 100

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在ABAQUS中UEL隱式動力學編寫時,出現了網格劃分疏散,計算結果與abaqus原來計算結果一致,但是單元質量矩陣輸出不同,如圖(左圖為ABAQUS自己計算,右圖為我編寫的UEL子程序計算結果)

UEL子程序中CPS4單元剛度矩陣不同?的圖1

若網格劃分密集,出現了計算結果完全不同的情況,如圖(左圖為ABAQUS自己計算,右圖為我編寫的UEL子程序計算結果)

UEL子程序中CPS4單元剛度矩陣不同?的圖2

對于單元剛度矩陣,也是如此()(左邊為UEL計算可得,右邊為abaqus自己計算結果)

UEL子程序中CPS4單元剛度矩陣不同?的圖3

采用四節點高斯積分,質量矩陣一致。

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harder & luckier
ABAQUS 中為了避免單元的自鎖現象,它采用了用平均體積變形代替真
實體積變形,對標準的平面應變進行了修正!這就是為什么推導出來的單元剛度矩
陣和 UEL 中的剛度矩陣不同的原因了!


2024年11月14日
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harder & luckier

請大家幫忙看一下是否是這個原因:

對于完全積分的一階等參單元(二維的4節點單元和三維的8節點單元),在高斯點上的實際體積變化被替換為單元的平均體積變化。這種方法也被稱為選擇性減少積分技術,因為它在某些特定項上減少了積分的階數,或者稱為β技術,因為應變-位移關系(β矩陣)被修改了。這種技術有助于防止網格鎖定,從而在不可壓縮或近乎不可壓縮的情況下提供準確的解(參見Nagtegaal等人,1974)。此外,Abaqus在軸對稱和廣義平面應變問題中使用第三個(即出平面)方向的平均應變。因此,在二維單元中,僅需修改平面內的項。在三維單元中,完整的體積項都需要修改。這可能會導致平面應變單元與三維單元之間在施加平面應變邊界條件時表現出略微不同的行為。

在有限應變公式中,選擇性減少積分過程如下工作。定義修改后的變形梯度:


2024年11月15日
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