基于ABAQUS的工字梁的稳定性非线性分析

2017-01-20  by:CAE仿真在线  来源:互联网


一、 概述

利用abaqus进行屈曲分析,一般分为两步:首先是特征值屈曲分析,此分析为线性屈曲分析,是在小变形的情况下进行的,是用于预测一个理想弹性结构的理论屈曲载荷,并在inp文件里做一定的修改,此修改是在下一步后屈曲分析所需要的初始缺陷的节点输出.fil文件,作为下一步后屈曲分析所需要的初始缺陷的数据。其次,就是非线性屈曲分析,此步一般定义为非线性,原因在于是在大变形情况下进行的,一般采用位移控制加修正的弧长法(riks法),可以定义材料非线性,几何非线性,以及加上初始缺陷。此步分析,为了得到极限值,需要得出载荷位移曲线的下降段,除了采用位移控制以及弧长法设定外,需在所得到的inp文件中,嵌入第一步分析中的.fil节点数据。

如图为工字梁的截面数据:

基于ABAQUS的工字梁的稳定性非线性分析abaqus有限元分析案例图片1

二、 分析过程

  1. 特征值屈曲分析

首先,需在Part模块中定义梁单元。

基于ABAQUS的工字梁的稳定性非线性分析abaqus有限元分析案例图片2

在Property定义截面属性、截面尺寸以及梁截面方向。

基于ABAQUS的工字梁的稳定性非线性分析abaqus有限元分析案例图片3

在Assembly模块中装配模型。

在Step模块中定义buckle分析步。

基于ABAQUS的工字梁的稳定性非线性分析abaqus静态分析图片4

在Load模块中定义模型的边界条件,轴向力以及约束条件。

基于ABAQUS的工字梁的稳定性非线性分析abaqus静态分析图片5

在Step模块中划分网格。

基于ABAQUS的工字梁的稳定性非线性分析abaqus静态分析图片6

修改Inp文件,并在Job模块中提交分析,修改语句如下:

基于ABAQUS的工字梁的稳定性非线性分析abaqus有限元技术图片7

2. 非线性屈曲分析

首先,拷贝前一步特征值屈曲分析所用模型。

然后,在Step模块中定义Riks分析步,如下:

基于ABAQUS的工字梁的稳定性非线性分析abaqus有限元技术图片8
基于ABAQUS的工字梁的稳定性非线性分析abaqus有限元技术图片9

接着,引入初始缺陷,在第二个模型的任意模块下,点击下拉菜单下的Edit Keywords,修改Inp文件,修改内容如下:

基于ABAQUS的工字梁的稳定性非线性分析abaqus有限元技术图片10

其含义为引入buckle分析步中的一阶模态的1%,二阶模态的1%作为非线性屈曲分析中模型的初弯曲。

最后在Job模块下提交并完成Riks分析。

三、 计算结果

得到载荷-位移曲线及数据如下:

基于ABAQUS的工字梁的稳定性非线性分析abaqus有限元技术图片11
基于ABAQUS的工字梁的稳定性非线性分析abaqus有限元技术图片12


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