Abaqus樓房結(jié)構(gòu)模型的固有頻率振型分析案例

槽形截面懸臂梁，用3D殼建模，材料：ρ=7800kg/m3，彈性性質(zhì)E=210GPa，ν=0.28，線性硬化彈塑性性質(zhì)σs1=235MPa，εp1=0，σs2=400MPa，εp2=0.007833。殼的厚度δ=0.001m。試應(yīng)用靜態(tài)非線性分析方法計算梁的塑性臨界力。

本題的非線性屈曲分析解法為：Step選用靜態(tài)通用分析步，非線性分析。在求解時給結(jié)構(gòu)施加的載荷為超出臨界狀態(tài)的“超臨界”FScr，計算一直持續(xù)到結(jié)構(gòu)的屈曲后狀態(tài)，依靠位移的非線性曲線來確定當(dāng)載荷達到臨界力Fcr。即假設(shè)在載荷-位移曲線明顯變彎的彎曲點處，求解已經(jīng)完成計劃進程的α倍，α<1，α稱為進程因子，臨界力Fcr?=?FScr?α。

文件與路徑

該題的特征值分析算例，ExpAbq131，彈性非線性屈曲分析ExpAbq132，彈塑性非線性屈曲分析ExpAbq133。

一?部件

創(chuàng)建部件，三維、可變形、殼，造梁，命名。

二?性質(zhì)

1?創(chuàng)建材料：

將材料命名，材料：密度，ρ=7800kg/m3；彈性，E=210GPa，ν=0.28；塑性，σs1=235MPa，εp1=0，σs2=400MPa，εp2=0.007833；關(guān)閉。

2?創(chuàng)建截面：

名字，殼，各向同性，選上材料名，關(guān)閉。

3?將截面的性質(zhì)附加到部件上：

選中Part-*，將Section-*信息注入Part-*。

三?組裝

創(chuàng)建計算實體，以Part-*為原形，用Independent方式生成實體。

四?分析步

創(chuàng)建分析步，命名為Step-1，Static?General?靜態(tài)，通用，幾何非線性開。

五?接觸

無。

六?載荷

1?施加位移邊界條件：

命名，梁的后端3條槽形線約束自由度ux、uy、uz、θx、θy、θz。

2?創(chuàng)建載荷：梁的前端兩角加集中力載荷，y方向，-120N。

七?網(wǎng)格

對部件進行。

1?種子：針對部件，全局種子大約間距自己設(shè)計。

2?網(wǎng)格：針對部件。

八?建立項目

求解，完不成，但終止前載荷-位移曲線的彎曲點就是失穩(wěn)時刻，塑性臨界力是你設(shè)的載荷乘以終止時的進程因子。

九?觀察結(jié)果

1?計算塑性臨界力

例如FScr?=2×120N=240N，載荷-位移曲線明顯變彎的彎曲點處求解已經(jīng)完成計劃進程的0.8，進程因子為α=0.8，臨界力Fcr?=?FScr?α=240N×0.8=192N。

2?比較

上述結(jié)果是非線性分析的塑性臨界力，試與特征值方法的結(jié)果和非線性分析的彈性臨界力結(jié)果進行比較。

特征值方法的結(jié)果Fcr?=?189N。

非線性分析的彈性臨界力結(jié)果Fcr?=240N×0.8=192N。說明在結(jié)構(gòu)發(fā)生屈曲時還沒有進入塑性。

命令流

*Heading

**?Job?name:?ExpAbq133?Model?name:?Model-1

*Preprint,?echo=NO,?model=NO,?history=NO,?contact=NO

**

**?PARTS

*Part,?name=Part-1

*End?Part

**

**?ASSEMBLY

*Assembly,?name=Assembly

*Instance,?name=Part-1-1,?part=Part-1

*Node

1,??0.08,?-0.05,?0.0

6,??0.08,??0.00,?0.0

14,?-0.08,?-0.00,?0.0

19,?-0.08,?-0.05,?0.0

1001,??0.08,?-0.05,?1.0

1006,??0.08,??0.00,?1.0

1014,?-0.08,?-0.00,?1.0

1019,?-0.08,?-0.05,?1.0

*Ngen,?,Nset=Part1A

1,?6,?1,?,?,?,?,?,?,

6,14,?1,?,?,?,?,?,?,

14,19,?1,?,?,?,?,?,?,

*Ngen,?,Nset=Part1B

1001,?1006,?1,?,?,?,?,?,?,

1006,?1014,?1,?,?,?,?,?,?,

1014,?1019,?1,?,?,?,?,?,?,

*Nfill,?Nset=Part1

Part1A,?Part1B,?50,?20

*Element,?type=S4R

1,?1,?2,22,21

*Elgen,?Elset=Part1

1,?18,?1,?1,?50,20,20,1

**?Section:?Section-1

*Shell?Section,?elset=Part1,?material=Material-1

0.001,?5

*End?Instance

*Nset,?nset=Part1A,?internal,?instance=Part-1-1,?generate

1,??19,???1

*Nset,?nset=Part1F,?internal,?instance=Part-1-1

1006,?1014

*End?Assembly

**?

**?MATERIALS

*Material,?name=Material-1

*Density

7850.,

*Elastic

2.1e+11,?0.28

*Plastic

2.35e+08,???????0.

4e+08,?0.007833

**?----------------------------------------------------------------

**?STEP:?Step-1

*Step,?name=Step-1,?nlgeom=YES,?inc=1000

*Static

0.025,?1.,?1e-07,?0.025

**?BOUNDARY?CONDITIONS

**?Name:?BC-1?Type:?Displacement/Rotation

*Boundary

Part1A,?1,?6

**?LOADS

**?Name:?Load-1???Type:?Concentrated?force

*Cload

Part1F,?2,?-120.00

**?OUTPUT?REQUESTS

*Restart,?write,?frequency=0

**?FIELD?OUTPUT:?F-Output-1

*Output,?field,?variable=PRESELECT

**?HISTORY?OUTPUT:?H-Output-1

*Output,?history,?variable=PRESELECT

*End?Step