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HyperMesh與Abaqus_Explicit接口實例-模擬方盒跌落過程
HyperMesh與Abaqus_Explicit接口實例-模擬方盒跌落過程
Abaqus應用實例丨 鋼筋混凝土簡支梁數值模擬
如何利用 ABAQUS有限元軟件分析一個鋼筋混凝土適筋梁受力特性?我們以鋼筋混凝土簡支梁為例,做一次有限元全流程概述。
01 模型參數概述
梁截面尺寸為150×300、跨度2400mm,混凝土強度等級為C30 ,采用混凝土塑性損傷模型。
為防止混凝土梁局部受壓破壞,在支座和受力點處設置厚度為150×100×60mm的鋼墊片,理想彈塑性鋼材。
下部受拉筋2?18 、架立筋2?8 、箍筋雙肢?8@100 。箍筋采用HPB300 ,屈服強度為300MPa ,縱筋采用 HRB400 ,屈服強度為 400MPa ,均為理想彈塑性模型。
混凝土塑性損傷參數數據圖
備注:箍筋由于是雙肢,考慮用到Wire(線)單元,直接將截面積組合起來,面積為101。
02 Abaqus分析全流程
1. Part(部件)模塊
在建立模型前,必須先確定量綱系統。ABAQUS 沒有固定的量綱系統,一個項目所有的輸入數據只能用同一個量綱系統,下表為常用的量綱系統,我們通常采用mm,N,t,Mpa對應的量綱。
本節的任務是用 Part 模塊來生成分析所需的部件。部件是模型中每一部分的幾何形體,它們是 ABAQUS/CAE 模型的基本構造塊。
首選的是在ABAQUS/CAE環境中直接生成部件,也可以由其它軟件生成幾何體或有限元網格,再導入作為部件。
本文混凝土、墊塊采用3D,solid(實體),通過Extrusion(拉伸)繪制;鋼筋采用3D,Wire(線)直接繪制。
通常考慮到后期可能會分析部件材料特性對結果的影響,因此即使幾何屬性相同,也需繪制各自的部件,另外在未裝配之前,部件顏色均默認為白色。
2.
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例6---單向壓縮過程模擬1
本篇博文是ANSYS與ABAQUS比較系列的第6個算例。對于該算例,本篇博文用ABAQUS模擬。
【問題描述】
模擬單向壓縮試驗,材料在壓縮過程中,發生了塑性變形。現在已知其變形過程中真實應力與塑性應變曲線,要用軟件復現此過程。
已知:圓柱試樣直徑為30mm,高50mm。壓頭將其壓縮20mm。
材料的彈性模量為210e3MPa,泊松比為0.3,
材料的真實應力-塑性應變列表如下
【問題分析】
分析類型:因為是緩慢加載的,使用靜力學分析。由于是接觸問題,為了保證收斂,使用兩個分析步,第一個分析步稍微有接觸,第二個分析步則壓縮20mm
幾何模型:由于是軸對稱,使用軸對稱類型。對式樣使用變形體,對壓頭使用解析剛體;創建時使得壓頭和式樣距離5mm。
材料模型:彈塑性材料,按照給定的數據分別輸入彈性數據和塑性數據表格。
交互作用:壓頭和試件之間使用無摩擦接觸。
邊界條件:試件底邊沒有豎直位移;壓頭分兩次下移,第一次是-5.001mm,第二次達到-25mm
【求解步驟】
1. 創建部件
創建兩個部件
均為軸對稱,前一個是變形體
后一個是壓頭,剛體,并在其中點創建參考點。
2. 創建材料和截面屬性
創建材料,其彈性屬性
塑性屬性
創建均值實體截面,并與上述材料屬性關聯
將上述截面屬性賦予給式樣。
3. 創建裝配
將上述二部件裝配在一起
4. 設置分析步
除了系統默認的分析步外,設置兩個分析步
兩個分析步都打開大變形開關,其中第二個分析步設置時間增量如下
即大致希望對于該分析步設置20個載荷子步。
5. 定義接觸
首先定義無摩擦的接觸
然后選取直線的下方,試件的上面直線作為接觸面,并引用上述接觸屬性創建無摩擦的接觸
6.
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例6---單向壓縮過程模擬2
【結論】
分別通過ABAQUS與ANSYS對單向壓縮過程進行模擬,得出以下結論:
(1)從有限元模型建立方面來說,二者建模的方式基本一致,且都用兩個載荷步才易于收斂;
(2)從計算結果方面來說,二者計算的結果基本一致,且與輸入材料的應力應變參數想對應。
本文有考慮不周的地方,請各位CAE朋友提出寶貴意見和建議,謝謝!
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【李祖吉】
來源:宋博士的博客,版權歸作者所有。
