ABAQUS集中力的案例
【iSolver案例分享64】一對集中力作用下受壓大變形圓環的理論公式、iSolver和Abaqus結果對比
雖然圓環的幾何形狀相對簡單，但其在受力狀態下的變形特征復雜多樣，尤其是在大變形和塑性階段，結構的非線性行為變得更加顯著。因此，理解圓環在這種極端條件下的破壞模式，不僅對學術研究具有理論價值，還對實際工程設計和安全評估具有重要意義。
隨著計算技術的發展，現代有限元軟件如Abaqus和iSolver在處理復雜結構分析方面提供了強大的工具。通過這些工具，工程師可以在理論模型的基礎上，進行更精細的數值模擬，以驗證理論預測的準確性。因此，在對此案例的學習中，我不僅回顧和學習了de Runtz和Hodge的理論推導，還結合了現代軟件工具的計算能力對該案例進行建模計算。通過結合理論分析和數值仿真，我希望能在這些早期研究中的經典問題得到更深入的理解和啟發。
為了達到這一目標，我首先在理論層面上回顧了de Runtz和Hodge的推導過程，著重理解了他們在圓環破壞問題上的核心思路。接著，我利用Abaqus和iSolver兩個軟件，針對他們研究中的典型案例進行了詳細的數值模擬。通過對比理論計算結果與仿真結果，我期望不僅能驗證這些經典理論的準確性，還能探討現代軟件在處理這類問題時的表現，特別是它們在模擬大變形塑性行為中的有效性和局限性。
2 仿真模型
在初始破損的時刻下，圓環可以視為在上下中點受到一對方向相反的集中力作用。因此在有限元軟件中進行了如下所示的建模。
部件
建立的圓環結構直徑為9.6米，壁厚為0.2米，寬度為1米。
材料
分析步
邊界條件
在上下施加一對對稱的位移約束，位移距離為1.5 m。
網格
分別使用11220個、34816個和60192個單元對結構進行離散化，得到的初始破損載荷結果如表所示。
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