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2017-01-23 by:CAE仿真在线 来源:互联网
1.沙漏的定义
沙漏hourglassing一般出现在采用缩减积分单元的情况下:
比如一阶四边形缩减积分单元,该单元有四个节点“o”,但只有一个积分点“*”。而且该积分点位于单元中心位置,此时如果单元受弯或者受剪,则必然会发生变形,如下图a所示。
沙漏的产生是一种数值问题,单元自身存在的一种数值问题,举个例子,对于单积分点线性单元,单元受力变形没有产生应变能--也叫0能量模式,在这种情况下,单元没有刚度,所以不能抵抗变形,不合理,所以必须避免这种情况的出现,需要加以控制,既然没有刚度,就要施加虚拟的刚度以限制沙漏模式的扩展---人为加的沙漏刚度就是这么来的。
关于沙漏现象的判别,也就是出现0能模式的方法最简单的是察看单元变形情况,就像刚才所说的单点积分单元,如果单元变成交替出现的梯形形状,如果多个这样的单元叠加起来,就像我们windows中的沙漏图标。
2.ABAQUS中沙漏的控制
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*SECTIONCONTROLS:指定截面控制:
警告:对于沙漏控制,使用大于默认值会产生额外的刚度响应,甚至当值太大时有时导致不稳定。默认沙漏控制参数下出现沙漏问题表明网格太粗糙,因此,更好的解决办法是细化网格而不是施加更大的沙漏控制。
该选项用来为减缩积分单元选择非默认的沙漏控制方法,和standard中的修正的四面体或三角形单元或缩放沙漏控制的默认系数;在explicit中,也为8节点块体单元选择非默认的运动方程:为实体和壳选择二阶方程、为实体单元激活扭曲控制、缩放线性和二次体积粘度、设置当单元破损时是否删除他们、或为上述完全破损的单元指定一标量退化参数。
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必需参数:
NAME:名字
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可选参数:
DISTORTION CONTROL:只用于explicit分析。设置为YES则激活约束防止负体积单元出现或其他可压缩材料的过度变形,这对超弹材料是默认的。DISTORTION CONTROL参数对线性动力学不可用并且不能防止单元由于时间不稳定、沙漏不稳定或不切实际的物理变形造成的扭曲。设置为NO则不激活约束,对于除了超弹材料等单元都是默认值。
HOURGLASS设置:
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HOURGLASS=COMBINED定义沙漏控制的单元粘性-刚度形式;
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HOURGLASS=ENHANCED基于假定的增强应变方法来控制沙漏;
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HOURGLASS=RELAXSTIFFNESS使用整合的粘弹性形式控制沙漏;
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HOURGLASS=STIRRNESS对于standard分析除了超弹材料和修正的四面体和三角形外的单元默认,为所有减缩积分单元定义沙漏控制是严格的弹性;
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HOURGLASS=VISCOUS为缩减积分单元定义沙漏阻尼。
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数据行:
1、对于沙漏刚度的比例因子,影响移动自由度。如果为空,默认值是1.0。建议范围是0.2~3;
2、对于沙漏刚度的比例因子,影响转动自由度。如果为空,默认值是1.0。建议范围是0.2~3;
3、对于沙漏刚度的比例因子,在explicit中,影响小应变壳单元的超出平面的移动自由度,如果为空,默认值是1.0,建议范围是0.2~3。不用于standard中;
4、explicit中的线性体积粘度的比例系数。如果为空,默认值是1.0,建议范围是0.0~1.0。不用于standard中;
explicit中的二次体积粘度的比例系数。如果为空,默认值是1.0,建议范围是0.0~1.0。不用于standard中。
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