Abaqus案例 | 圓頂跳躍問題

2021年8月26日 11:53
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本案例是圓頂穩定性問題，對比弧長法與通用靜力學分析。

問題描述

邊界條件如下圖所示；寬1000mm，厚30mm。

Abaqus案例 | 圓頂跳躍問題的圖1

材料信息

Alloy；楊氏模量100GPa；泊松比0.3.

分析步模組

切換至 Step模組，進一步切換為弧長分析模型（兩個模型均已建立好），編輯分析步的終止準則。圓頂的頂部受到均布載荷10Mpa，臨界載荷為4Mpa，所以可以計算載荷比例因子為0.4。設定 載荷比例因子0.5為終止準則。

Abaqus案例 | 圓頂跳躍問題的圖2

  • 請求輸出

進入場輸出請求，在默認的情況下，新增壓力載荷輸出（Pressure Load）。

  • 定義載荷

切換至 Load模組，定義均布載荷10Mpa。

  • 定義邊界

邊界條件已經定義

網格模組

切換至 Mesh模組，單元類型為S8R5

分析任務

切換至 Job模組，直接提交對應的分析任務（已經提前建立好）。

可視化模組

切換至 Visualization模組

  • Mises 應力

Abaqus案例 | 圓頂跳躍問題的圖3

  • Pressure VS Displacement

Abaqus案例 | 圓頂跳躍問題的圖4

Abaqus案例 | 圓頂跳躍問題的圖5

為了更好地觀察曲線圖，這里將分割線顯示出來

Abaqus案例 | 圓頂跳躍問題的圖6

臨界載荷大約3.5Mpa，超過以后載荷迅速下降至-1.5Mpa，最大載荷約5.5Mpa。為了更詳細描述曲線圖，這里進一步細化

Abaqus案例 | 圓頂跳躍問題的圖7


載荷達到最小值之前，位移達到約0.07，之后載荷逐漸提升了。位移達到約0.05時開始發生跳躍（載荷值迅速下降），達到約0.07才開始回升，因此跳躍的位移約0.02.為什么達到0.07之后載荷迅速逐漸上升？因為結構變剛。

  • 切換StaticGeneral模型

定義初始增量0.01，最大增量0.05，如之前的例子添加體積阻尼。場輸出增加壓力載荷輸出，Pressure Load。定義載荷大小5.5Mpa重新分析。

  • 對比結果

Abaqus案例 | 圓頂跳躍問題的圖8

Abaqus案例 | 圓頂跳躍問題的圖9

Abaqus案例 | 圓頂跳躍問題的圖10

兩種方法從曲線上看，有兩段是相似的（曲線基本上重合）。靜態通用解法引入阻尼沒有捕捉跳躍過程（載荷基本上不變），正是引入了阻尼這段曲線才是如此的，只是讓計算完成了，但是根本上捕捉不到啥有用的信息。

模型文件下載：


https://cloud.189.cn/t/7Bnm6nNraQni (訪問碼:qu4o)

圓頂受載依然是穩定性問題，無論是弧長法還是引入體積阻尼，兩種方法均有不足，相互補充。

來源于：SimulationX ，作者追更呀

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