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登錄abaqus初始應力設置的案例
有限元模擬條形基礎持力層,abaqus 地基初始應力場設置(二)
有限元模擬條形基礎持力層
模型概況
基礎形式:條形基礎
基底摩擦條件:完全粗糙
荷載情況:基礎承受豎向荷載
模擬的目標
1、地基初始應力狀態
2、條形基礎持力層在極限狀態的位移場
3、地基極限承載力
模型的注意事項
1、 基礎簡化為剛性基礎
2、 該問題簡化為平面應變問題,采用 CPE4 四節點平面應變單元
3、 基底“完全粗糙”在模型中的體現:約束基底范圍的水平位移
4、 彈性階段采用線彈性本構模型,塑性階段采用莫爾-庫倫本構模型
5、 基礎埋深范圍內的土層的重力以等效荷載替代
6、 獲取基礎持力層“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。通過給定的沉降求解基底范圍節點的豎向約束力。
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。
基礎持力層極限狀態下的位移場
通過 YZ 平面鏡像,得到左部分的位移場。
基底壓力與沉降關系曲線
從關系曲線拐點處可以得到基礎持力層的極限承載力:320.7 kPa。
地基初始應力場設置
本例的地基初始應力場是由自重、基礎埋深范圍內土體等效荷載產生的。
在 Initial 初始步中定義 Geostatic stress ,分別設置地基模型頂面、底面的豎向坐標和對應的應力(如下圖),ABAQUS 會根據兩端的應力進行線性插值構建應力場。
此外,要保證初始應力場的平衡,需要在 geostatic 分析步正確施加地基的重度(Body force)、外荷載(基礎埋深范圍土體的等效荷載)。
展開 有限元模擬三軸固結排水試驗,abaqus 初始應力場設置(一)
有限元模擬三軸固結排水試驗
模型概況
土體試樣尺寸:高 8 cm,直徑 4 cm;
土體力學參數:彈性模量 10MPa,泊松比 0.3,粘聚力 10 kPa,內摩擦角 30°;
試驗荷載:圍壓 100kPa;
試驗類型:等應變式三軸試驗,豎向應變為 10%;
模擬的目標
1、等壓固結完成時的應力狀態
2、獲得三軸試驗剪切破壞時的豎向應力
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模型,塑性階段采用莫爾-庫倫本構模型
3、將固結完成后的應力狀態作為初始狀態
4、不考慮等壓固結的變形
5、采用 abaqus 的 Geostatic 分析步模擬等壓固結完成后的應力狀態
6、采用軸對稱應力單元 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節點線性軸對稱應力單元
豎向應力與豎向應變關系
得到土體試樣剪切破壞時的豎向應力為 334.6kPa,與理論計算結果一致。
土體試樣的初始應力場設置
初始應力的設置需要滿足平衡條件:等效節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。此時所產生的應力場也不是所施加的初始應力場。
在本例中,等壓固結完成后的應力場為:三個方向的主應力都為 100kPa。在初始步設置初始應力如下:
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。在頂面和右側施加圍壓 100kPa。得到的初始應力場如下:
對應的土體試樣位移云圖如下,可以判斷 Geostatic 分析步未產生位移:
展開 有限元模擬臨坡地基,abaqus 從外部導入初始應力場(三)
2、在模型中設置各種材料的參數,添加地基土的塑性本構模型。添加 Geostatic 分析步,然后分別修改“輸出請求控制”、“荷載生效時間”,如下圖。
3、從第 1 步備份的數據庫文件導入初始應力場,如下圖。
最后,檢查應力分布云圖、位移分布云圖,確認初始應力場是否設置成功。本例中,設置成功后的位移分布云圖如下。
LS-DYNA動態松弛實現應力初始化設置重力效應時,關于關鍵字設置的一些思考
k文件來自于論壇大神,原作者冰刀,Email: yj152052520@163.com QQ395550334
技術鄰原帖:https://www.yqgqt.org.cn/content/post/284766
drelax1test和drelax2test分別為動力松弛過程應力初始化和后續載荷施加過程,第一步重力加速度加載實現應力初始化,第二步重力加速度繼續加載;
drelax3test為動力松弛過程應力初始化和后續加載一步過程,下面我們看看它們的關鍵字設置具體區別在哪:
下圖為drelax1test計算得到的,用時37s,可以看到時間顯示是0,只有兩步
這里設置了IDRFLG=1,ENDTIM=0.0,*DEFINE_CURVE的SIDR=1,意味著該曲線只能用來應力初始化
運行drelax2test進行重啟動時,需要選取Implicit-to-explicit Sequential Solution,
然后計算時候會提示要求輸入重啟動文件,在命令框輸入m=drdisp.sif點擊回車
就會繼續計算,實現后面的計算
注意這里設置了IDRFLG=2 ENDTIM=0.03,*DEFINE_CURVE的SIDR=1,意味著該曲線只用于瞬態分析或其他應用。
下圖是Drelax3test計算得到的,用時49s,發現有后續的計算,也就是后續的重力加載,導致結果稍有差別,可以看到時間顯示是0.03,一共32步
注意這里設置了IDRFLG=1 ENDTIM=0.03,*DEFINE_CURVE的SIDR=2,意味著該曲線同時用于初始化和瞬態分析
注意,約束的是端面
使用上述的動態松弛法進行土壤重力的施加,得到的土壤重力分布如下圖所示
展開 
ABAQUS熱應力分析 附ABAQUS中初始地應力的施加下載
軋輥拉伸深度為0.04m,Cu層和 Fe層拉伸深度為0.03m
紫銅Cu材料數據
膜層散熱系數為200(25℃時)用于設置表面熱交換條件
軋輥與Cu層的摩擦系數為0.2,Cu層與Fe層之間的摩擦系數為0.3
軋輥速度為-1.5rad/s(順時針),Cu層和Fe層速度為-0.05m/s熱
軋溫度為850℃,軋輥速度一直認為是25℃。
軋輥與Cu層的熱傳導系數
下載地址:ABAQUS中初始地應力的施加
關于在flac3d里設置初始地應力的討論(轉帖)
SimWe仿真論壇
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2 、對于均質材料施加有梯度的應力
如工程接近地面,則不能忽視應力隨深度的變化,當然,也要考慮重力。在合理的邊界條件下(如固定底部,側邊為滾動邊界),通過一般幾百步左右的計算,模型的自重應力和所施加的重力會達到平衡。不過,并不一定要進行這種計算。較好的方法是賦予初始內部應力,這種應力能滿足平衡以及重力梯度的要求。
其中,grad= ρg ,而內部應力還需和施加應力的邊界上的邊界應力一致。
所舉的例子表明重力方向的初始應力及梯度應與重力場一致,其他兩個方向則在不破壞屈服準則的前提下可以取任意值。
論壇;XX[ hk.l2pG
討論:|Simwe.com|仿真|設計|有限元|虛擬儀器 Y)Af
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從flac3d說明里看到,在具體條件不知的情況下,初始地應力在某種程度上成為了人為規定的東西。
總結原始數據缺乏時的初始地應力輸入原則為:重力向應力與重力場對應,按梯度計算出的結果與所施加的初始邊界應力條件一致;其他方向的應力場輸入時應注意量值不應過大,防止模型產生塑性流動,邊界條件或者采用apply 命令賦予與初始應力值一致的應力值,或者用fix 命令直接搞定。
展開 Abaqus碰撞初始速度設置(HyperMesh)
在做碰撞仿真分析時,需要設置初始速度,本文針對在hypermesh、Abaqus求解器下的初始速度設置進行說明,
首先創建剛性墻模型(創建方法可參考剛體創建),并創建set;
創建初始速度loadcollector,需設置類型為INITIAL_CONDITION,然后單擊create/edit
進入load設置面板,設置沿X方向的初速度為5000(單位根據模型單位,本文單位為mm).
然后按需設置其他碰撞必須參數。
復合材料失效脫粘分析鏈接:http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14492
后處理教程鏈接:http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14395
Abaqus子模型設置http://www.yqgqt.org.cn/content/post/1196942;
計算復合材料ABD剛度矩陣:http://www.yqgqt.org.cn/content/post/1193225;
展開 基于ABAQUS的初始地應力平衡方法研究_代汝林.pdf
基于ABAQUS的初始地應力平衡方法研究_代汝林.pdf
單自由度彈簧振子abaqus的實例設置,初始條件為初速度。
彈簧振子的振動是我們在學習工作振動力學和可靠性理論中最簡單,最基礎的單元,掌握其理論基礎,并用abaqus仿真。
現將實例概述如下:質量1噸的物體用彈簧和固定的甲板相連,彈簧的剛度k=2000N/m,阻尼系數c=17.89N·s/m,求最大位移。
1振動力學的原理:
2利用MATLAB4級龍格庫塔得出以下結論:
最大位移位x=338mm
3利用ANSYS得出的結論
最大位移x=338mm
4用abaqus仿真設置和結論
這個例仿真對于初學者有三 個難點,第一個是彈簧的設置,第二個是初始速度的施加。第三個是分析步的設置。
a.裝備。將模型簡化成兩個點,可以在裝配中直接做出來,兩點的距離不影響結果,為了觀察方便,距離要適當的增大。
b.分析步。分析步要設成兩步,第一步靜力學分析,第二步隱式動力學分析。也可以適當的調節增量步的大小,也可以不改變。
c.相互作用。設置彈簧的剛度、阻尼和慣性。其中彈簧的設置有兩種這里只介紹一種特殊設置(另一種也不是很復雜)。
d.載荷。這里要將左側的甲板固定住,限制他的六個自由度。并且施加初速度,這里要注意初學者容易將初速度在邊界條件中施加,這并不是正確的。要在預定場當中施加。
c.網格。因為模型已經簡化成了兩個點,因此不必要在進行網格劃分,直接提交作業。
d.可視化后處理
彈簧振子的位移曲線如圖,最大位移為338mm
5結論
最后,MATLAB數值仿真,ansys與abaqus結論相同。
本實例主要針對abaqus的初學者的彈簧振子的相關問題提供思路,由于水平有限,歡迎批評指正。Q:1035863272
展開 ABAQUS殘余應力預定義場設置案例
六、小結
本文通過一個簡單的輪轂鑄造后所得殘余應力,并且在Abaqus中進行預定義場設置的方法和流程,僅供參考,實際制造過程的模型,網格劃分以及材料,裝配關系也更為復雜。