Abaqus中子結構分析之一—基本用法

2016-11-24 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網

子結構分析是一種用于簡化計算時間的方法。當結構中某些部分為重復結構時,可將其最小單元做成一個子結構單元,在實際分析時重復利用該單元。其另一種應用方法為,當對整體結構中的某微小部分進行局部設計時,可將結構不變的部分做成一個子結構單元,在進行局部設計分析時也可重復利用該單元。

子結構的實現(xiàn)原理是將一組單元通過分塊求解的方法把內部自由度消除,有時也稱自由度凝聚。這樣僅需對子結構進行一次剛度矩陣求解,對于重復次數(shù)較多的模型可節(jié)約大量計算時間。

子結構也有時也稱作超單元,在Abaqus早期發(fā)行版本中,當需要獲取子結構內部結果時,稱作子結構,現(xiàn)已不做區(qū)分,統(tǒng)稱為子結構。

下面通過一個實例講解上述提到的第二種應用,即當對部分結構進行修改時,如何通過子結構方法來分析。

Abaqus中子結構分析之一—基本用法abaqus有限元資料圖片1

圖1中為一根受彎曲載荷的懸臂梁,梁的下半段結構尺寸已固定,上段為需要進行尺寸優(yōu)化的部分。因此可將梁的下半部分做成子結構單元,然后將其與不同結構尺寸的上半部分進行連接來分析。

在ANSA中進行子結構設置后,輸出時會自動生成2個inp文件,其中帶有“_substructure”后綴的為子結構部分,另外一個為主結構部分。圖2為帶有子結構單元的模型。

求解時,需先求解子結構部分,Abaqus會生成關于子結構部分的剛度信息,用于后續(xù)的主結構求解以及結果獲取。然后求解主結構,主結構求解后的結果如圖3所示。

Abaqus中子結構分析之一—基本用法abaqus有限元分析案例圖片2

現(xiàn)在考慮將主結構沿厚度方向尺寸增加一倍時結構的響應,將變化后的結構部分與先前的子結構連接后求解的結果如圖4所示。

開放分享：優(yōu)質有限元技術文章,助你自學成才

編輯