Abaqus有限元分析實(shí)例——非線性斜板(三)

2013-08-14 by:廣州Abaqus服務(wù)和培訓(xùn)中心來(lái)源:仿真在線

Abaqus有限元分析實(shí)例——非線性斜板(三)

8.4.3 后處理

現(xiàn)在將對(duì)結(jié)果進(jìn)行后處理。

顯示畫(huà)面

開(kāi)始這個(gè)練習(xí),首先要確定可用的輸出畫(huà)面(將結(jié)果寫(xiě)入輸出數(shù)據(jù)庫(kù)的增量步間隔)。

顯示可用畫(huà)面:

1.從主菜單欄中,選擇Result-->Step/Frame。

彈出Step/Frame(分析步/畫(huà)面)對(duì)話框。

在分析時(shí),ABAQUS/Standard根據(jù)要求在每第二個(gè)增量步將場(chǎng)變量輸出結(jié)果寫(xiě)入到輸出數(shù)據(jù)庫(kù)文件。ABAQUS/CAE顯示畫(huà)面列表,如圖8-18所示。

Abaqus有限元分析實(shí)例——非線性斜板(三)ansys結(jié)果圖圖片1

表中列出了儲(chǔ)存場(chǎng)變量的分析步和增量步。此分析中只包含一個(gè)分析步和6個(gè)增量步,已經(jīng)默認(rèn)地保存了關(guān)于增量步0的結(jié)果(即分析步的初始狀態(tài)),并按照要求保存了第2、4和6增量步的結(jié)果。默認(rèn)情況下,ABAQUS/CAE總是使用保存在輸出數(shù)據(jù)庫(kù)文件中的最后一個(gè)增量步的數(shù)據(jù)。

2.點(diǎn)擊OK關(guān)閉分析Step/Frame對(duì)話框。

顯示變形前后的模型形狀

將未變形圖疊加在變形圖上,一起顯示變形前后的模型形狀。旋轉(zhuǎn)視圖得到類(lèi)似于圖8-19所示的圖形。

Abaqus有限元分析實(shí)例——非線性斜板(三)ansys結(jié)果圖圖片2

應(yīng)用來(lái)自其它畫(huà)面的結(jié)果

從保存在輸出數(shù)據(jù)庫(kù)文件中的其它增量步數(shù)據(jù)中,你可以選擇適當(dāng)?shù)漠?huà)面來(lái)評(píng)估結(jié)果。

選擇一個(gè)新的畫(huà)面:

1.從主菜單欄中,選擇Result-->Step/Frame。

顯示Step/Frame對(duì)話框。

2.從Frame菜單中,選擇Increment 4(增量步4)。

3.點(diǎn)擊OK應(yīng)用這些變化,并關(guān)閉Step/Frame對(duì)話框。

現(xiàn)在,所需要的任何繪圖將使用來(lái)自增量步4的結(jié)果。重復(fù)這個(gè)過(guò)程,應(yīng)用所感興趣的增量步加以替換,自如地調(diào)用在輸出數(shù)據(jù)庫(kù)文件中的數(shù)據(jù)。

X-Y曲線圖

對(duì)于模擬中的每一個(gè)增量步,你保存了跨中節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)集合Midspan)的位移作為輸出到數(shù)據(jù)庫(kù)文件NlSkewPlate.odb中的歷史變量部分,你可以使用這些結(jié)果來(lái)繪制X-Y曲線圖。特別是,你將繪制位于板跨中邊界處節(jié)點(diǎn)的豎向位移歷史。

創(chuàng)建跨中位移的x-y圖形:

1.首先,創(chuàng)建一個(gè)顯示組(display group),它包括節(jié)點(diǎn)集Midspan中未變形的模型圖,顯示出節(jié)點(diǎn)號(hào)以確定那些位于板跨中邊界處的節(jié)點(diǎn)。

2.從主菜單欄中,選擇Result-->History Output。

3.在彈出的History Output對(duì)話框中,選擇(用[Ctrl]+點(diǎn)擊)兩個(gè)跨中邊界節(jié)點(diǎn)的豎向運(yùn)動(dòng)。其曲線標(biāo)注的形式為:Spatial displacement: U3 at Node xxx in NSET Midspan(用節(jié)點(diǎn)編號(hào)確定你需要選擇的曲線)

4.點(diǎn)擊Plot。

ABAQUS從輸出數(shù)據(jù)庫(kù)文件中讀出兩條曲線的數(shù)據(jù),并畫(huà)出類(lèi)似于圖8-20所示的曲線圖(為了清楚,第二條曲線已變?yōu)樘摼€)。

Abaqus有限元分析實(shí)例——非線性斜板(三)ansys結(jié)果圖圖片3

從這些曲線中可以清楚地看到該模擬的非線性性質(zhì):隨著分析的進(jìn)行,板會(huì)逐漸變硬。幾何非線性的效應(yīng)意味著結(jié)構(gòu)的剛度將隨著變形而改變。在該模擬中,由于薄膜效應(yīng)使板當(dāng)變形時(shí)變得剛硬。因此,所得到的位移峰值比線性分析預(yù)測(cè)的小,因?yàn)樵诰€性分析中沒(méi)有包括這種效應(yīng)。

應(yīng)用保存在輸出數(shù)據(jù)庫(kù)文件(.odb)中的歷史變量數(shù)據(jù)或場(chǎng)變量數(shù)據(jù),你可以創(chuàng)建x-y曲線圖。X-Y曲線的數(shù)據(jù)也可從外部文件讀入,或者交互地鍵入到Visulization模塊中。一旦創(chuàng)建了曲線,可以進(jìn)一步利用這些數(shù)據(jù),并以圖形的形式繪制到屏幕上。

數(shù)據(jù)報(bào)表

創(chuàng)建一個(gè)跨中位移的數(shù)據(jù)報(bào)表。應(yīng)用節(jié)點(diǎn)集合Midspan創(chuàng)建一個(gè)適當(dāng)?shù)娘@式組。報(bào)表內(nèi)容顯示如下。

Abaqus有限元分析實(shí)例——非線性斜板(三)ansys仿真分析圖片4

將這些位移值與在第5章“應(yīng)用殼單元”中應(yīng)用線性分析得到的結(jié)果進(jìn)行比較。該模擬中的跨中最大位移比由線性分析預(yù)測(cè)的位移約小9%。在模擬中包括非線性幾何效應(yīng),減小了板跨中的豎向撓度(U3)。

兩種分析的另一個(gè)區(qū)別是在非線性模擬中沿1和2方向有非零撓度。在非線性分析中,是什么效果使得面內(nèi)位移U1和U2非零呢?為什么板的豎向撓度會(huì)小呢?

板變形后成了彎曲形狀:在非線性模擬中考慮了幾何改變,作為結(jié)果,薄膜效應(yīng)使得部分載荷由薄膜作用來(lái)承受而不是僅由彎曲作用單獨(dú)承受,這使得板更加剛硬。另外,始終保持垂直于板面的壓力載荷隨著板的變形也開(kāi)始具有沿1和2方向的分量。非線性分析中考慮了這種剛性效應(yīng)和壓力方向的改變,而在線性分析中這兩種效應(yīng)均未考慮。

在線性和非線性模擬之間的差別是相當(dāng)大的,表明在這種特殊載荷條件下,對(duì)于該板應(yīng)用線性模擬是不合適的。

對(duì)于5個(gè)自由度的殼單元,如在這個(gè)分析中應(yīng)用的S8R5單元,ABAQUS/Standard沒(méi)有輸出在節(jié)點(diǎn)處的所有轉(zhuǎn)動(dòng)。

8.4.4 用ABAQUS/Explicit運(yùn)行分析

作為一個(gè)選作的練習(xí),你可以修改模型并在ABAQUS/Explicit中計(jì)算斜板的動(dòng)態(tài)分析。為此,你需要為Steel的材料定義添加一個(gè)7800 kg/m³的密度,應(yīng)用一個(gè)顯式動(dòng)態(tài)分析步替換已存在的分析步,并改變單元庫(kù)為Explicit。此外,你必須編輯歷史變量輸出要求,將集合MidSpan的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)寫(xiě)入輸出數(shù)據(jù)文件。這些信息將有助于評(píng)估板的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。在作出適當(dāng)?shù)哪Ｐ托薷闹?你可以創(chuàng)建并運(yùn)行一個(gè)新的作業(yè)以考察在板上突然施加載荷的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)效應(yīng)。

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