鋼管壓縮的案例
abaqus鋼管壓縮及能量輸出
abaqus鋼管壓縮及能量輸出
ANSYS Workbench 中鋼管的壓縮變形分析 ￥20
本實例主要講解了在ANSYS Workbench中如何采用非線性技術計算壓縮變形問題。本實例以一根空心鋼管為例施加一平板來壓扁鋼管，獲取相應的壓縮變形量和應力分布。
關于非線性分析，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力應變曲線。相應的設置接觸參數使之容易收斂。
1.材料，采用多線性來模擬，
2.將壓板設置為剛體，不參與變形
3.將所有模型取一般分析，設置對稱方式，
4.設置多步載荷，實現壓板的下移與上移
5.提取結果，查看應力或應變
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意義
下面的ANSYS Workbench計算源文件包括設置方法和流程
展開 【iSolver案例分享】開口鋼管樁的單軸壓縮試驗
【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, 屈服后的應力應變關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：鋼材的參數設置
該模型的兩個側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
模型的網格類型采用C3D8R，將壁厚分為了兩層。
圖四：模型的網格劃分
二．iSolver與Abaqus的結果對比
圖五：樁內側應力分布圖（上側：abaqus; 下側：iSolver）
圖六：樁內側底部的應力集中圖（上側：abaqus; 下側：iSolver）
圖七：樁外側應力分布圖（上側：abaqus; 下側：iSolver）
圖八：樁外側底部的應力集中圖（上側：abaqus; 下側：iSolver）
取樁外壁的應力路徑（圖九）做樁的應力、應變及位移由樁頂部到樁底部的分布圖。
展開 鋼管混凝土受壓構件的工作性能CFST(Concrete-Filled Steel Tube)
鋼管混凝土在拱橋結構中得到廣泛應用。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力。混凝土收縮會使鋼管端頭高于混凝土端面。鋼管混凝土受壓構件有三種加載方式: (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---鋼管預先單獨承受荷載，直至鋼管被壓縮(應變限制在彈性范圍內)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，鋼管的縱向應變es與核心混凝土的縱向應變ec并不協調一致。鋼管表面的縱向應變 es 明顯小于核心混凝土的縱向應變 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件力學行為的依據。
鋼管和核心混凝土的荷載-應變曲線
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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