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                当前位置:首页>>广州有道有ㄨ限元>>培训服务成功案例

                Abaqus分析(结构的特征值屈曲问题)案例

                2013-09-11 10:46  by:有限元  来源:广州有道有限元

                ABAQUS计算指导11:结构的特征值屈曲问题

                文件与路径

                该题预备练习的算例∞,ExpAbq111使用梁单元,ExpAbq112使用壳单元,ExpAbq113使用实体单元,正题的算△例为ExpAbq14

                本题的解ㄨ法为:Step选用线性摄动分◥析步Linear perturbation计算Buckle屈曲问题。在求解时给结□ 构施加一个“单位力”F0,设解出的特征值为αii=1,2,,n,结构的个阶临界力◢为Fcr i= F0αi。因为是特征值求解,只能做◎线性分析。在这里频率指的是特征值值域范围,可以选0~1e8Hz,视单位力的大↘小而定。

                求解过程的注释:无。求解过程的算法一般采用Lanczos方法。特征值计▲算中的时间仅代表求解进程,无实际∞意义,一般按照默认设定,不改。所提取的特征值阶数为Number of Eigenvalues requested Value:输入10就是♀提取前10阶。特征值值域范围下限Minimum frequency of interest:输入0就是分析范围的下限是0;上限Maximum frequency of interest:输入1000就是分析范≡围的上限是1000 F0

                因为变形很大,两种情←况的求解结果也是大不一样。

                预备练习:

                 

                薄壁梁当载荷过大时,也会因为局部失稳屈曲造成丧失承载能力。求解结构的临界力有多】种方法,这里№先学习特征值分析方法。梁的临界力是你的载荷乘以特征值Eigenvalue。作为预备练习,可以先求解压杆稳定问题:压杆的横截面b=0.4mh=0.1ml=40h=4m,两端铰支,承受压力F0=1N。材料:ρ=7850kg/m3E=210GPaν=0.28

                 

                F0=1000N,分析范围0~1000000。三种方法解√出特征值分别为α1=43144318,和3254,壳模型所得的压杆的第一

                阶临界力为Fcr1= F0α1=1kN×4318=4318kN,问题的理论★解也正是该值。梁模型得Fcr1=4314kN,稍小;实体

                 

                模型得Fcr1=3254kN,小许多。

                 

                 

                正题:

                建造工字形截面悬臂梁的壳模型,应用特征值分析方法,计算梁的前10阶临界力,并观看前10阶∮失稳模态。

                一 部件

                创建部件,用三维可变形壳造梁。

                二 性质

                创建材料:将材料命名≡,E=210GPaν=0.28ρ=7850kg/m3

                创建截面:命名,壳,各向同性,选材料名,关闭。

                将截面的性质附加到部件上:选中Prat-*,将Section-*信息注入Part-*

                三 组装

                创建计算实体∏,以Prat-*为原形,用Independent方式生成♂实体。

                四 分析步

                创建线性摄动分析步Linear perturbation命名为Step-1,屈曲Buckle,线性。前10阶,频率0~1000000Hz

                注释:无Lanczos,时间:不改,Number of Eigenvalues requested Value 10

                Minimum frequency of interest 0Maximum frequency of interest 1000000OK

                五 接触

                无。

                 载荷

                施加位移边界条件命名,只约束梁的⊙一端,自由度xyz

                创建载荷集中█力载荷,在腹板上,y方向,-5002个,要对称。

                七 网格

                网格控制:自选。

                单元类型:默认。

                撒种子:全局种子大约间距自己设计,大概0.025

                划网格:

                 建立项目

                 观察结果

                命令流

                *Heading

                ** Job name: ExpAbq113 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, 0.20,-0.05, 0.00

                    5,-0.20,-0.05, 0.00

                  201, 0.20,-0.05, 4.00

                  205,-0.20,-0.05, 4.00

                 1001, 0.20, 0.00, 0.00

                 1005,-0.20, 0.00, 0.00

                 1201, 0.20, 0.00, 4.00

                 1205,-0.20, 0.00, 4.00

                 2001, 0.20, 0.05, 0.00

                 2005,-0.20, 0.05, 0.00

                 2201, 0.20, 0.05, 4.00

                 2205,-0.20, 0.05, 4.00

                *Ngen, ,Nset=Part11

                   1,   5, 1, , , , , , ,

                1001,1005, 1, , , , , , ,

                2001,2005, 1, , , , , , ,

                *Ngen, ,Nset=Part12

                 201, 205, 1, , , , , , ,

                1201,1205, 1, , , , , , ,

                2201,2205, 1, , , , , , ,

                *Nfill, Nset=Part1

                Part11, Part12, 40, 5

                *Element, type=C3D8R

                  1,   1,   2,   7,   6,1001,1002,1007,1006

                *Elgen, Elset=Part1

                  1,   4,   1,   1,  40,   5,   4,   2,1000,160

                ** Section: Section-1

                *Solid Section, elset=Part1, material=Material-1

                1.,

                *End Instance

                **  

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

                1001,1005,   1

                *Nset, nset=Part1B, internal, instance=Part-1-1, generate

                1201,1205,   1

                *Nset, nset=Part1C, internal,instance=Part-1-1

                1201,1205

                *End Assembly

                ** 

                ** MATERIALS

                *Material, name=Material-1

                *Density

                7850.,

                *Elastic

                 2.1e+11, 0.28

                ** ----------------------------------------------------------------

                ** STEP: Step-1

                *Step, name=Step-1, perturbation

                *Buckle, eigensolver=lanczos

                10, 0., 1e+06, 

                ** BOUNDARY CONDITIONS

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

                *Boundary

                Part1A, 1, 3

                Part1C, 1, 2

                ** LOADS

                ** Name: Load-1   Type: Concentrated force

                *Cload

                Part1C, 3, -500.

                ** OUTPUT REQUESTS

                *Restart, write, frequency=0

                ** FIELD OUTPUT: F-Output-1

                *Output, field, variable=PRESELECT

                *End Step

                 

                 

                 

                *Heading

                ** Job name: ExpAbq114 Model name: Model-1

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

                **

                ** PARTS

                *Part, name=Part-1

                *End Part

                **

                ** ASSEMBLY 生成工字钢

                *Assembly, name=Assembly

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

                *Node

                   1, 0.05, 0.08, 0.00

                   5,-0.05, 0.08, 0.00 

                   6, 0.05,-0.08, 0.00 

                  10,-0.05,-0.08, 0.00 

                  11, 0.00,-0.06, 0.00 

                  17, 0.00, 0.06, 0.00 

                1001, 0.05, 0.08, 2.00

                1005,-0.05, 0.08, 2.00 

                1006, 0.05,-0.08, 2.00 

                1010,-0.05,-0.08, 2.00 

                1011, 0.00,-0.06, 2.00 

                1017, 0.00, 0.06, 2.00 

                *Ngen, ,Nset=Part1A

                   1,    5,    1, , , , , , ,

                   6,   10,    1, , , , , , ,

                  11,   17,    1, , , , , , ,

                *Ngen, ,Nset=Part1B

                1001, 1005,    1, , , , , , ,

                1006, 1010,    1, , , , , , ,

                1011, 1017,    1, , , , , , ,

                *Nfill, Nset=Part1

                Part1A, Part1B, 50, 20

                *Element, type=S4R

                   1,    1,    2,   22,   21

                   5,    6,    7,   27,   26

                   9,   28,    8,   11,   31

                  10,   31,   11,   12,   32

                  16,   37,   17,    3,   23

                *Elgen, Elset=Part1

                   1,    4,    1,    1,   50,   20,   16,    1

                   5,    4,    1,    1,   50,   20,   16,    1

                  10,    6,    1,    1,   50,   20,   16,    1

                   9,   50,   20,   16

                  16,   50,   20,   16

                ** Section: Section-1

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

                0.002, 5

                *End Instance

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

                   1,  17,   1

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

                1003,1008

                *End Assembly

                ** 

                ** MATERIALS

                *Material, name=Material-1

                *Density

                7850.,

                *Elastic

                 2.1e+11, 0.28

                ** ----------------------------------------------------------------

                ** STEP: Step-1

                *Step, name=Step-1, perturbation

                *Buckle, eigensolver=lanczos

                10, 0., 1e+06, 

                ** BOUNDARY CONDITIONS

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

                *Boundary

                Part1A, 1, 6

                ** LOADS

                ** Name: Load-1   Type: Concentrated force

                *Cload

                Part1F, 2, -500.

                ** OUTPUT REQUESTS

                *Restart, write, frequency=0

                ** FIELD OUTPUT: F-Output-1

                *Output, field, variable=PRESELECT

                *End Step