Abaqus模擬波的案例
Abaqus一維桿應(yīng)力波傳遞模擬（轉(zhuǎn)）
這里我們通過一個(gè)四周受限三維桿來模擬一維桿的應(yīng)力波傳遞問題。桿的一端固定約束，一端自由。彈性模量207Gpa，泊松比0.3，密度7.8g/cm3。桿件自由端承受沖擊載荷，載荷大小為100Kpa，持續(xù)時(shí)間3.88e-5s。
（一）建模過程介紹
這里重點(diǎn)介紹沖擊載荷的建立過程，其它步驟與一般動(dòng)態(tài)分析步驟相同。由于沖擊載荷是瞬時(shí)施加的，持續(xù)一段時(shí)間之后載荷大小忽然變化為零。這樣一個(gè)隨時(shí)間變化的載荷或邊界條件可以通過ABAQUS的Amplitude功能實(shí)現(xiàn)，我們首先定義一個(gè)幅值曲線。執(zhí)行Tools/Amplitude/create命令，在Create Amplitude對話框中，將幅值曲線命名為Impact,Type選項(xiàng)選為Tabular表格輸入，單擊Continue
按鈕繼續(xù)，在Edit Amplitude對話框中輸入下圖所示數(shù)據(jù)。
（一）關(guān)于顯示算法的條件穩(wěn)定及網(wǎng)格劃分
我們使用顯示算法進(jìn)行波傳遞的模擬，有必要了解下顯示算法的條件穩(wěn)定問題。簡單來說就是時(shí)間增量步長不能大于某一數(shù)值，稱為穩(wěn)定時(shí)間步長限制值。當(dāng)增量步超出這一數(shù)值時(shí)，會導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果無邊界的振蕩發(fā)散。大部分情況下，要精確確定穩(wěn)定增量時(shí)間步長是很困難的，因此，在計(jì)算中選擇穩(wěn)定時(shí)間增量步長通常要保守一些。對于無阻尼的情況下，穩(wěn)定時(shí)間步長限
模型的最大頻率與很多因素有關(guān)，ABAQUS/Explicit還提供了一個(gè)簡便且保守的估計(jì)方法，它從每個(gè)單元的角度出發(fā)，而不是對整個(gè)模型進(jìn)行考慮。研究表明從各個(gè)獨(dú)立單元確定的最大頻率總是比整個(gè)模型的最高頻率要高。因而有：
由于我們這里關(guān)注的是波在桿件中的傳播，因而必須將網(wǎng)格劃分得足夠細(xì)。經(jīng)驗(yàn)表明，沖擊載荷的跨度在10個(gè)單元內(nèi)是較為合適的。由載荷的持續(xù)時(shí)間得知沖擊載荷結(jié)束后波傳播的長度為0.2m。因此，每個(gè)單元的長度為0.02m。
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