ABAQUS中的非线性介绍

2017-05-13  by:CAE仿真在线  来源:互联网

同样ABAQUS分析中也包含这三种非线性,在ABAQUS软件中,非线性模拟是最常见的,因为所有的物理结构均为非线性的,而线性分析只是一种方便的近似,在一定的范围内,对设计来说一般可以达到所需精度,但对很多实际结构的模拟而言却不能满足要求,例如,对锻造、冲压等加工过程的模拟分析就是如此。

几何非线性

几何非线性发生在位移的大小影响到结构响应的情况 。一般是由以下三种情况造成的:大挠度或大转动;突然翻转;初应力或载荷刚性化。

在ABAQUS分析中,定义几何非线性问题比较简单,只需要在*STEP选项中加入NLGEOM参数即可,并去掉PERTURBATION参数。还可以加入INC参数来指定分析中允许的最大增量步的数目。

而在CAE中的定义方式也很简单,只需要在定义STEP时,把NLGEOM参数设为ON即可。

材料非线性

许多金属在小应变时表现出近似线弹性的特性。此时材料的弹性模量为常数,而在高应力或应变情况下,金属开始表现出非线性特性,我们通常称之为塑性。

在ABAQUS中必须用真实应力和真实应变定义塑性。ABAQUS在需要输入文件中输入这些值。然而大多数实验数据常常是用名义应力和名义应变给出的。这时应该利用公式把塑性材料的数据从名义应力/应变转换为真实应力/应变。

边界非线性

若边界条件随分析过程发生变化,就产生了边界非线性的问题。例如螺栓连接的两个零件会随施加的螺栓预紧力发生接触,也就是边界非线性问题。接触实际上是一系列特殊的不连续的约束,拧紧螺栓时,两零件的表面由分离到间隙为零,开始应用接触约束,当接触条件从“开”到“闭”时,接触压力发生剧烈变化,使接触模拟非常困难。

在ABAQUS中定义两个结构间的接触问题,第一步是用*SURFACE DEFINI TION选项定义表面,接着用*SURFACE INTERACTION选项来定义表面间的相互作用, 然后用*CONTACT PAIR 选项定义可能接触的表面对。

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