abaqus應(yīng)力約束設(shè)置的案例
ABAQUS案例-旋轉(zhuǎn)對稱子模型分析及旋轉(zhuǎn)對稱模型在溫度場和過盈裝配下的應(yīng)力位移分析與過約束檢查 ￥3
本實例中采用了旋轉(zhuǎn)對稱子模型分析結(jié)構(gòu)在溫度場和過盈裝配下的應(yīng)力位移分布及計算過盈面總裝配作用力。并演示了如何避免過約束以及如何在局部坐標系下查看應(yīng)力和位移。
ABAQUS殘余應(yīng)力預(yù)定義場設(shè)置案例
六、小結(jié)
本文通過一個簡單的輪轂鑄造后所得殘余應(yīng)力，并且在Abaqus中進行預(yù)定義場設(shè)置的方法和流程，僅供參考，實際制造過程的模型，網(wǎng)格劃分以及材料，裝配關(guān)系也更為復(fù)雜。
有限元模擬條形基礎(chǔ)持力層，abaqus 地基初始應(yīng)力場設(shè)置（二）
有限元模擬條形基礎(chǔ)持力層
模型概況
基礎(chǔ)形式：條形基礎(chǔ)
基底摩擦條件：完全粗糙
荷載情況：基礎(chǔ)承受豎向荷載
模擬的目標
1、地基初始應(yīng)力狀態(tài)
2、條形基礎(chǔ)持力層在極限狀態(tài)的位移場
3、地基極限承載力
模型的注意事項
1、 基礎(chǔ)簡化為剛性基礎(chǔ)
2、 該問題簡化為平面應(yīng)變問題，采用 CPE4 四節(jié)點平面應(yīng)變單元
3、 基底“完全粗糙”在模型中的體現(xiàn)：約束基底范圍的水平位移
4、 彈性階段采用線彈性本構(gòu)模型，塑性階段采用莫爾-庫倫本構(gòu)模型
5、 基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的土層的重力以等效荷載替代
6、 獲取基礎(chǔ)持力層“荷載沉降曲線”的方法：指定基底范圍的沉降，沉降值要足夠大，確保持力層進入極限破壞狀態(tài)。通過給定的沉降求解基底范圍節(jié)點的豎向約束力。
有限元模型
在加載分析步中，指定基底范圍的沉降為 y 方向 -0.3m（見下圖），以此確保地基達到破壞狀態(tài)。
基礎(chǔ)持力層極限狀態(tài)下的位移場
通過 YZ 平面鏡像，得到左部分的位移場。
基底壓力與沉降關(guān)系曲線
從關(guān)系曲線拐點處可以得到基礎(chǔ)持力層的極限承載力：320.7 kPa。
地基初始應(yīng)力場設(shè)置
本例的地基初始應(yīng)力場是由自重、基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)土體等效荷載產(chǎn)生的。
在 Initial 初始步中定義 Geostatic stress ,分別設(shè)置地基模型頂面、底面的豎向坐標和對應(yīng)的應(yīng)力（如下圖），ABAQUS 會根據(jù)兩端的應(yīng)力進行線性插值構(gòu)建應(yīng)力場。
此外，要保證初始應(yīng)力場的平衡，需要在 geostatic 分析步正確施加地基的重度（Body force）、外荷載（基礎(chǔ)埋深范圍土體的等效荷載）。
展開 有限元模擬三軸固結(jié)排水試驗，abaqus 初始應(yīng)力場設(shè)置（一）
有限元模擬三軸固結(jié)排水試驗
模型概況
土體試樣尺寸：高 8 cm，直徑 4 cm；
土體力學(xué)參數(shù)：彈性模量 10MPa，泊松比 0.3，粘聚力 10 kPa，內(nèi)摩擦角 30°;
試驗荷載：圍壓 100kPa；
試驗類型：等應(yīng)變式三軸試驗，豎向應(yīng)變?yōu)?10%；
模擬的目標
1、等壓固結(jié)完成時的應(yīng)力狀態(tài)
2、獲得三軸試驗剪切破壞時的豎向應(yīng)力
模型注意事項
1、簡化為軸對稱問題
2、彈性階段采用線彈性本構(gòu)模型，塑性階段采用莫爾-庫倫本構(gòu)模型
3、將固結(jié)完成后的應(yīng)力狀態(tài)作為初始狀態(tài)
4、不考慮等壓固結(jié)的變形
5、采用 abaqus 的 Geostatic 分析步模擬等壓固結(jié)完成后的應(yīng)力狀態(tài)
6、采用軸對稱應(yīng)力單元 CAX4 ，只劃分一個單元
7、剪脹角采用 abaqus 默認的最小值 0.1°
有限元模型
注：斜體樣式只劃分一個單元，單元類型 ：4節(jié)點線性軸對稱應(yīng)力單元
豎向應(yīng)力與豎向應(yīng)變關(guān)系
得到土體試樣剪切破壞時的豎向應(yīng)力為 334.6kPa，與理論計算結(jié)果一致。
土體試樣的初始應(yīng)力場設(shè)置
初始應(yīng)力的設(shè)置需要滿足平衡條件：等效節(jié)點荷載要和外部荷載、邊界條件平衡。如果達不到平衡，將不能得到一個位移為零的初始狀態(tài)。此時所產(chǎn)生的應(yīng)力場也不是所施加的初始應(yīng)力場。
在本例中，等壓固結(jié)完成后的應(yīng)力場為：三個方向的主應(yīng)力都為 100kPa。在初始步設(shè)置初始應(yīng)力如下：
在 Geostatic 分析步定義邊界條件為：對稱軸處 X 方向位移為零，底部 Y 方向位移為零。在頂面和右側(cè)施加圍壓 100kPa。得到的初始應(yīng)力場如下：
對應(yīng)的土體試樣位移云圖如下，可以判斷 Geostatic 分析步未產(chǎn)生位移：
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