鋼管壓縮
關(guān)注創(chuàng)建者：大龍貓?? 創(chuàng)建時間：2019-03-11
鋼管壓縮的視頻教程
workbench中Ls-dyna基礎(chǔ)知識
實例包括汽車碰撞，鋼管壓縮，罐體壓縮變形，跌落分析，軟連接電動力計算變形 （公眾號：CAE_ANSYS）
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鋼管壓縮的實例教程
abaqus鋼管壓縮及能量輸出
本實例主要講解了在ANSYS Workbench中如何采用非線性技術(shù)計算壓縮變形問題。本實例以一根空心鋼管為例施加一平板來壓扁鋼管，獲取相應(yīng)的壓縮變形量和應(yīng)力分布。
關(guān)于非線性分析，主要是材料的非線性和接觸非線性，本實例采用等向強化材料模型來模擬應(yīng)力應(yīng)變曲線。相應(yīng)的設(shè)置接觸參數(shù)使之容易收斂。
1.材料，采用多線性來模擬，
2.將壓板設(shè)置為剛體，不參與變形
3.將所有模型取一般分析，設(shè)置對稱方式，
4.設(shè)置多步載荷，實現(xiàn)壓板的下移與上移
5.提取結(jié)果，查看應(yīng)力或應(yīng)變
該實例可以較好的在ANSYS Workbench中完成塑形的仿真，對于超過屈服強度的仿真有一定的指導(dǎo)意義
下面的ANSYS Workbench計算源文件包括設(shè)置方法和流程
展開 【iSolver案例分享】開口鋼管樁的單軸壓縮試驗
一．模型背景：
該模型為開口鋼管樁，該鋼管樁的尺寸為：外直徑2m, 壁厚0.05m, 樁長9m。樁所用鋼為Q235鋼，采用彈塑性本構(gòu)模型，鋼材密度為7.85t/m3, 彈性模量為215e6KPa, 泊松比為0.28，屈服強度為235MPa, 屈服后的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為理想彈塑性模型。由于開口鋼管樁具有軸對稱性，故而只建立90度的模型，以降低計算成本。
圖一：所建90度的開口鋼管樁
圖二：鋼材的參數(shù)設(shè)置
該模型的兩個側(cè)邊截面為軸對稱約束，樁底部固定，頂部受到均布荷載，壓強為4000KPa。
圖三：樁的邊界約束及荷載
模型的網(wǎng)格類型采用C3D8R，將壁厚分為了兩層。
圖四：模型的網(wǎng)格劃分
二．iSolver與Abaqus的結(jié)果對比
圖五：樁內(nèi)側(cè)應(yīng)力分布圖（上側(cè)：abaqus; 下側(cè)：iSolver）
圖六：樁內(nèi)側(cè)底部的應(yīng)力集中圖（上側(cè)：abaqus; 下側(cè)：iSolver）
圖七：樁外側(cè)應(yīng)力分布圖（上側(cè)：abaqus; 下側(cè)：iSolver）
圖八：樁外側(cè)底部的應(yīng)力集中圖（上側(cè)：abaqus; 下側(cè)：iSolver）
取樁外壁的應(yīng)力路徑（圖九）做樁的應(yīng)力、應(yīng)變及位移由樁頂部到樁底部的分布圖。
展開 鋼管混凝土在拱橋結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。拱橋跨度不大(100m以下)時，主拱可采用單管截面；跨度較大時，可采用啞鈴形截面、多管桁式截面或集束式截面, 如下圖所示。
3 鋼管混凝土受壓構(gòu)件的工作性能
一般情況下鋼管與核心混凝土同時共同承擔荷載，更多的情況則是鋼管先于核心混凝土承受壓應(yīng)力?；炷潦湛s會使鋼管端頭高于混凝土端面。鋼管混凝土受壓構(gòu)件有三種加載方式: (1) 加載方式Ⅰ---荷載直接施加于核心混凝土上，鋼管不直接承受縱向荷載；(2) 加載方式Ⅱ---荷載直接同時施加于鋼管和核心混凝土上。(3) 加載方式Ⅲ---鋼管預(yù)先單獨承受荷載，直至鋼管被壓縮(應(yīng)變限制在彈性范圍內(nèi))到與核心混凝土齊平后，方與核心混凝土共同承受荷載。
試驗證明，上述三種加載方式對壓力(N)-核心混凝土縱向應(yīng)變(εc)曲線(簡稱N- εc曲線)的變形特征有顯著影響。
加載方式對N-εc曲線的影響
在荷載作用下，鋼管的縱向應(yīng)變es與核心混凝土的縱向應(yīng)變ec并不協(xié)調(diào)一致。鋼管表面的縱向應(yīng)變 es 明顯小于核心混凝土的縱向應(yīng)變 ec, 通常以核心混凝土的 N-ec曲線，作為描述和評價鋼管混凝土受壓構(gòu)件力學(xué)行為的依據(jù)。
鋼管和核心混凝土的荷載-應(yīng)變曲線
鋼管外徑D與其厚度t之比(簡稱徑厚比). D/t ≥ 20的鋼管混凝土軸心受壓短柱的N-ec 典型曲線。在較低的荷載階段，N-ec大致為一直線(圖中的OAB段)。當荷載增加至B點，鋼管開始屈服，其表面或出現(xiàn)呂德爾斯滑移斜線，開始有鐵皮剝落，N-ec曲線明顯偏離其初始的直線。隨著荷載增加而不斷減小，直至C點處 ，荷載達到最大值。
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鋼管壓縮的最新內(nèi)容
【iSolver案例分享】開口鋼管樁的單軸壓縮試驗
一．模型背景：
該模型為開口鋼管樁，該鋼管樁的尺寸為：外直徑2m, 壁厚0.05m, 樁長9m。樁所用鋼為Q235鋼，采用彈塑性本構(gòu)模型，鋼材密度為7.85t/m3, 彈性模量為215e6KPa, 泊松比為0.28，屈服強度為235MPa, 屈服后的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為理想彈塑性模型。由于開口鋼管樁具有軸對稱性，故而只建立90度的模型
(3) 加載方式Ⅲ---鋼管預(yù)先單獨承受荷載，直至鋼管被壓縮(應(yīng)變限制在彈性范圍內(nèi))到與核心混凝土齊平后，方與核心混凝土共同承受荷載。
試驗證明，上述三種加載方式對壓力(N)-核心混凝土縱向應(yīng)變(εc)曲線(簡稱N- εc曲線)的變形特征有顯著影響。
加載方式對N-εc曲線的影響
在荷載作用下，鋼管的縱向應(yīng)變es與核心混凝土的縱向應(yīng)變ec并不協(xié)調(diào)一致。
abaqus鋼管壓縮及能量輸出
本實例主要講解了在ANSYS Workbench中如何采用非線性技術(shù)計算壓縮變形問題。本實例以一根空心鋼管為例施加一平板來壓扁鋼管，獲取相應(yīng)的壓縮變形量和應(yīng)力分布。
關(guān)于非線性分析，主要是材料的非線性和接觸非線性，本實例采用等向強化材料模型來模擬應(yīng)力應(yīng)變曲線。相應(yīng)的設(shè)置接觸參數(shù)使之容易收斂。
1.材料，采用多線性來模擬，
2.將壓板設(shè)置為剛體，不參與變形
