Abaqus分析梁的塑性临界力问题案例
槽形截面悬臂梁,用3D壳建模,材料:ρ=7800kg/m3,弹性性质E=210GPa,ν=0.28,线性硬化弹塑性性质σs1=235MPa,εp1=0,σs2=400MPa,εp2=0.007833。壳的厚度δ=0.001m。试应用静态非线性分析方法计算梁的塑性临界力。
本题的非线性屈曲分析解法为:Step选用静态通用分析步,非线性分析。在求解时给结构施加的载荷为超出临界状态的“超临界”FScr,计算一直持续到结构的屈曲后状态,依靠位移的非线性曲线来确定当载荷达到临界力Fcr。即假设在载荷-位移曲线明显变弯的弯曲点处,求解已经完成计划进程的α倍,α<1,α称为进程因子,临界力Fcr = FScr α。
文件与路径
该题的特征值分析算例,ExpAbq131,弹性非线性屈曲分析ExpAbq132,弹塑性非线性屈曲分析ExpAbq133。
一 部件
创建部件,三维、可变形、壳,造梁,命名。
二 性质
1 创建材料:
将材料命名,材料:密度,ρ=7800kg/m3;弹性,E=210GPa,ν=0.28;塑性,σs1=235MPa,εp1=0,σs2=400MPa,εp2=0.007833;关闭。
2 创建截面:
名字,壳,各向同性,选上材料名,关闭。
3 将截面的性质附加到部件上:
选中Part-*,将Section-*信息注入Part-*。
三 组装
创建计算实体,以Part-*为原形,用Independent方式生成实体。
四 分析步
创建分析步,命名为Step-1,Static General 静态,通用,几何非线性开。
五 接触
无。
六 载荷
1 施加位移边界条件:
命名,梁的后端3条槽形线约束自由度ux、uy、uz、θx、θy、θz。
2 创建载荷:梁的前端两角加集中力载荷,y方向,-120N。
七 网格
对部件进行。
1 种子:针对部件,全局种子大约间距自己设计。
2 网格:针对部件。
八 建立项目
求解,完不成,但终止前载荷-位移曲线的弯曲点就是失稳时刻,塑性临界力是你设的载荷乘以终止时的进程因子。
九
1 计算塑性临界力
例如FScr =2×120N=240N,载荷-位移曲线明显变弯的弯曲点处求解已经完成计划进程的0.8,进程因子为α=0.8,临界力Fcr = FScr α=240N×0.8=192N。
2 比较
上述结果是非线性分析的塑性临界力,试与特征值方法的结果和非线性分析的弹性临界力结果进行比较。
特征值方法的结果Fcr = 189N。
非线性分析的弹性临界力结果Fcr =240N×0.8=192N。说明在结构发生屈曲时还没有进入塑性。
命令流