Abaqus邊界和載荷op參數詳解

Abaqus中施加邊界和載荷時,op參數設置不同必然帶來結果差異,說明如下

a.載荷

Cload施加集中載荷時,op選項默認設為mod,即保留當前載荷(前一分析步定義載荷)并在此基礎上修改已有載荷,或增加新集中載荷(在未定義自由度上);如op設為new,則所有當前施加在模型上的載荷均被移除(移除時在當前分析步內線性減至零或突降至零,取決于分析步內定義的Amplitude卡片。靜力分析中線性移除,動力分析則即刻移除),并重新定義新載荷。

以如下模型為例,第一個分析步在1號螺栓上施加500N力,第二個分析步在2號螺栓上施加1000N力。在第二個分析步中對1號螺栓外載分別按mod和new選項進行定義。

微信圖片_20210406201605.png

Abaqus邊界和載荷op參數詳解的圖2Abaqus邊界和載荷op參數詳解的圖3圖1  載荷模型

分別輸出耦合面參考點的支反力和兩加載點的外載變化歷程。支反力和兩點外載變化曲線如下圖

cloadrf.png

圖2  支反力

cloadmodcomp.png圖3  外載變化

mod設定,1號螺栓外載在step 1中線性增加至指定的500N,在step 2 中保持500N定值;2號螺栓外載在step 1中未定義,在step 2開始線性加載至1000N??偟闹Х戳υ趕tep 1結束時與1號螺栓外載平衡,step 2結束時與兩個螺栓外載平衡。

New設定,從step 2開始,1號螺栓外載在分析時段內線性減少至零(該點未定義新載荷,默認新值為零);2號螺栓載荷因盡在step 2定義,兩條曲線完全重合??偟闹Х戳εc螺栓外載疊加曲線相平衡。

b.邊界

Boundary卡片,op為mod時(默認值),更改已存邊界條件或為之前未被約束自由度添加邊界條件;op為new時,所有當前生效的邊界條件均被移除。僅移除選定邊界條件時,使用new選項并重新指定所有需要保留的邊界條件。如果在standard的盈利/位移分析中移除一個邊界條件,它會被一個與前一分析步終止時該約束自由度處支反力相等的集中力代替。若step是通用非線性分析步,此集中力根據step的Amplitude參數變化至零。如使用默認幅值,則集中力在靜力分析步時段內線性減少到零,而在動力分析步中則在step開始時即就減少為零。

同集中載荷模型一致,第一個分析步在1號螺栓出施加X方向1個強制位移,第二個分析步在2號螺栓處施加X方向2個強制位移。在第二個分析步中對1號螺栓強制位移分別按mod和new選項定義。

Abaqus邊界和載荷op參數詳解的圖6Abaqus邊界和載荷op參數詳解的圖7

微信圖片_20210406201847.png

圖4  位移模型

分別輸出1號螺栓位移加載點處的位移、載荷和支反力變化。

boundarymodcomp.png圖5  位移對比

注意到step 2中X向位移在mod設定時保持定值,而在new設定中則線性降低,但不是降至零,此時該點會在與支反力等效載荷作用下發生位移。

boundarymodcfcomp.png

圖6  集中載荷對比

mod設定時,X向載荷始終為零;而在new設定中,在step 2開始時載荷即從零增至與step 1結束時該點支反力相同幅值,即代替支反力作用,此后在step 2中線性降至零。

boundarymodrfcomp.png

圖7  支反力對比

mod設定時,X向支反力在step 2階段維持恒值;而在new設定中,在step 2開始時X向支反力即突變至零,且此后保持不變,可理解為邊界條件的移除是通過去除支反力及相應外載實現,在分析步完成時對應自由度的支反力和外載均為零。

boundarycfrfcomp.png

Abaqus邊界和載荷op參數詳解的圖13圖8  支反力外載組合對比

組合支反力和載荷的對比可清晰顯示,new設定在step 2開始時,支反力和載荷幅值即刻互換,此后支反力維持零值,載荷則線性減少至零;mod設定中,支反力和載荷互不干涉,兩者在step 2中始終維持step 1結束時的幅值不變。

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP

11
5
20