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關注創建者:王靖雯 創建時間:2023-02-27


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三角波(Triangle Wave)擾動加載:模擬具有線性增減特征的動力擾動。
正弦波(Sine Wave)擾動加載:模擬典型的地震波或機械振動擾動。
原創保載算法:解決了離散元模擬中應力波動大、難以穩定保載的痛點,確保在擾動施加前模型處于精確的平衡態。
分級擾動機制:支持設置多個擾動量級,觀察巖石從穩定到非穩定破壞的臨界狀態。
本貼采用的驗證算例引用于文獻《黏彈性人工邊界在ABAQUS中的實現及地震動輸入方法的比較研究》-巖土力學與工程學報-馬笙杰等。
下面是建模介紹和模擬結果與文獻結果的對比驗證。
二、模型建立
通過場外垂直入射sv波算例來驗證黏彈性邊界設置和地震動輸入的準確性。
ABAQUS應用之質量縮放8個月前
提高加載速率和質量縮放可提升計算效率,當材料需考慮應變率時,可使用質量縮放。
2. 原理:
Abaqus/Explicit 將求解過程視為波傳問題,穩定時間增量與元素特征長度及疏密波波速有關,疏密波波速又和楊氏系數與密度有關。質量縮放通過調整部分元素的密度,放大時間增量來提升計算效率。
2、 質量縮放的設定方法
1.
圖 2 模態分析結果
6 動力時程分析
6.1 地震波選取
在PEER強震數據庫中選取典型的EL Centro地震波作為動力輸入,加速度時程如下圖。
圖 3 EL Centro地震波
6.2 在ANSYS中施加地震慣性力
本分析采用ANSYS平臺進行結構的地震動響應時程分析,模擬結構在地震波作用下的動態響應特性。
本案例主要介紹基于ABAQUS韌性金屬材料的SHPB常規仿真建模方法以及波形整形、等效載荷加載等仿真內容。此外還提供了一個試樣應力應變數據處理表格和數據處理的視頻,包含兩種獲得試樣應力應變的方法:直接提取試樣應力應變的直接法和基于入射桿透射桿三波曲線的間接法。
開始撞擊桿以一定速度撞擊透射桿,在透射桿形成一個傳播的壓縮載荷脈沖,壓縮波從透射桿主要通經過承壓環傳遞到入射桿,并在入射桿自由端反射形成拉伸波,此拉伸波為試樣的拉伸加載脈沖。拉伸加載脈沖對試樣進行拉伸加載,承壓環不承受拉力,拉伸脈沖一部分進入透射桿形成透射波,一部分反射回入射桿形成反射波。試樣與入射桿、透射桿通過連接結構固定,連接方式有螺紋連接以及卡具連接等方式。
? 邊界條件和加載方式設定存在偏差,邊界條件不符合實際會導致內力重分布異常,加載方式不準確如加載速率過快或不符合實際受力過程,也會使混凝土內部損傷發展過程無法正確模擬,進而導致捏縮現象無法正常顯示。
4.能夠鋼筋本構有哪些?
在研究過程中,大家可能會發現所得滯回曲線較為方正,這主要是由于未考慮鋼筋與混凝土之間的粘結滑移。眾所周知,雙線性本構很難出現捏縮現象。此時,不妨考慮其他本構。
調整邊界條件和載荷:當對邊界條件或載荷的設置有新的認識或需求時,比如在建筑結構抗震分析中,發現初始施加的地震波載荷不符合實際地震情況,或者邊界約束條件設置不合理。可以在重啟動分析中修改邊界條件和載荷,從之前的分析狀態繼續進行模擬,從而提高分析結果的可靠性。
四、分階段分析
1.
仿真流程
結果與效果
?在地震波時間歷程中,球罐上下兩頂點的位移最大,并且兩者位移基本相同;
?球罐在地震作用0.2秒時具有最大動應力,球罐在地震作用0.2秒時滿足結構強度要求,球罐在整個地震過程中始終處于安全運行狀態,不需對其另行補強。
仿真流程
結果與效果
?定量分析球罐在自重、內壓、風壓、雪壓及地震波共同作用下的應力分布和變形。
?有效預測結構設計中的薄弱環節,作為安全性等性能的評價指標。