WB驗證案例107:支撐懸掛荷載

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1.案例描述

A和E兩點約束,點2,3,4處受到垂直向下的力。如圖所示,結構處于平衡,確定A處的水平Ax和垂直Ay支反力以及桿中的最大張力 T。利用Cable和link兩種不同的單元進行對比分析。

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖1

2.靜力學

建議兩個靜力學模塊

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖2


3.參數

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖3

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖4

4.建立模型

用SCDM導入模型即可。

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖5




5.Mesh

添加尺寸調整,選擇所有邊,選擇分區數量,默認為1即可。

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖6

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖7

點擊mesh,在單元的階處選擇線性的

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖8

該網格劃分后,在solution中查看網格單元,可以看到該單元類型為LINK180,如果將單元的階改為改為二次項,則單元類型為CABLE280。這個就是兩個分析最大的不同,其余的設置都是一樣的。

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖9

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖10WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖11

6.邊界條件

左邊和右邊端點施加固定約束

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖12WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖13

更改單位制,改為美國慣用單位

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖14

在三個節點分別施加豎直向下6000,12000,4000lbf的力

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖15WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖16WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖17

添加位移約束

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖18

插入命令流

使用 INISTATE 的命令流施加初始應變(1 x 10-7)。

INIS,SET,CSYS,-2    ! ARBITRARY SMALL INITIAL STRAIN

INIS,SET,DTYP,EPEL

INIS,DEFINE,,,,,1E-7

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖19


7.結果

右鍵solution插入總變形

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖20WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖21


軸向力

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖22WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖23

支反力

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖24WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖25

CABLE280的操作和這個一樣,因此不再贅述。


仿真和理論對比

結果

理論

仿真

誤差

Link Results

Ax

-18000

-17997.8

-0.0167%

Ay

5000

5000.6

0.012%

T

24762

24757

-0.0201%

Pipe Results

Ax

-18000

-18000.2

-0.0011%

Ay

5000

5003.5

0.07%

T

24762

24758

-0.0162%


參考文獻

Beer, F. P. & Johnston, E.R., Jr., (1962). Vector Mechanics for Engineers, Statics and Dynamics. New York, NY: McGraw-Hill. 260.



LINK180單元介紹

Link180是一個在各種工程應用中有用的3-d spar。該單元可用于模擬桁架、下垂的纜索、連接件、彈簧等。這個單元是一個單軸拉壓單元,每個節點有三個自由度: 節點 x、 y 和 z 方向的平移。只支持張力(電纜)和只壓縮(間隙)選項。在鉸接結構中,不考慮單元的彎曲。塑性,蠕變,旋轉,大撓度和大應變能力都包括在內。

默認情況下,LINK180 在任何包含大變形效應的分析中都包含應力-剛度項。支持彈性、各向同性硬化塑性、運動硬化塑性、Hill 各向異性塑性、Chaboche 非線性硬化塑性和蠕變。為了模擬僅拉伸/壓縮選項,需要非線性迭代求解方法。附加質量、流體動力附加質量和載荷以及浮力載荷可用。

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖26

CABLE280單元介紹

CABLE280 適用于分析中等到極細的電纜結構(例如海底電纜)。該單元是 3-D 空間中的二次三節點線單元。每個節點具有三個自由度:節點x、y和z方向的平移。

支持彈性、各向同性硬化塑性、運動硬化塑性、Hill各向異性塑性、Chaboche 非線性硬化塑性和蠕變。附加質量、阻尼、壓縮剛度縮放、粘性正則化和初始狀態可用。

WB驗證案例107:支撐懸掛荷載的圖27

如果有需求的,可以自己去查看幫助,有更詳細的介紹。


模型鏈接回復 幫助文檔,進去WB驗證案例文件夾,可根據對應的案例號找到對應的模型文件夾,下載該文件夾即可。

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