练习10:平板面内受载

本案例是一个平板面内受载,学习软件的诊断功能,帮助修复问题,完成求解。

问题描述

平板为下图绿色,为主对象,被面上横向与纵向筋板焊接加强;长10000mm,宽5000mm,板厚5mm,筋板厚度5mm。

材料信息

Steel;杨氏模量210GPa;泊松比0.3.

工作目录

选择File > Set Work Directory设定工作目录

几何模组

单击Open,从工作目录选择StiffenedPlate并打开

至于是否符合壳特征,是薄壳还是后壳请自己计算。上图线框模式是为了看清楚参考点的位置,便于后续选择或者将参考点做成集。

分析步模组

我们假定载荷是缓慢加载的,慢到足以忽略惯性效应。因此分析程序会选择使用Static, General

切换至Step模组

打开几何非线性,设定初始增量步0.01

交互模组

将参考点采用MPC约束至同一侧所有边线上

定义载荷

定义集中力5E6N,方向沿全局坐标系朝x轴正向

定义边界

注意,左侧有使用参考点约束至同一侧边的节点上,对参考点约束即可

详细施加过程可以参考附件.cae文件

网格模组

使用的单元类型为S4。

分析任务

切换至Job模组,直接提交即可。

计算失败,状态为Aborted看到如下提示。

一堆乱七八糟的,看不懂,反正就是软件告诉我们,计算失败了。

可视化模组

切换至Visualization模组,要切入该模组才可进行工具诊断,有人说可以直接看Monitor或者输出文件。但是还是喜欢图形化界面,比较直观一些,因此还是看图比较舒服。

  • 等效应力

计算失败了,也能输出一些图,所以有图它未必就是正确合理。

诊断程序提示矩阵存在负特征值,那么一般什么情况会出现这种情况呢,其实之前的例子见过,通常是涉及稳定性问题。观察上图其实是局部屈曲,遇到求解还是遵循前面的方法,引入体积阻尼。

  • 引入阻尼之后的计算

  • 力对位移曲线

对象为参考点,输出它上面的力与位移,然后合并即可

如果想要跟精确一点知道,只是通过看图,将轴划分的密集一点

  • 查看阻尼对结果的影响

上图表明,由于引入的阻尼而引起的能量耗散相较于系统本身的应变能近乎为0(红色的曲线几乎贴紧水平轴),因此引入阻尼可行。
有人可能觉得我喜欢搞曲线,坦白讲,正是如此

。但不是无中生有,有用的,只是有时候因为解释要写很多字,打字累。还记得前面关于稳定性的问题,看看这个曲线Force VS Displacement有什么反常的吗?没错,你看出来了,它太平滑。实际上在我们引入阻尼之前知道它会发生局部屈曲,引入阻尼只是解决数值问题,并不是改变问题的本质。既然发生了局部屈曲,载荷位移取下怎么会如此平滑呢,说明这种方法是没办法捕捉到局部屈曲的。

模型文件下载:

https://cloud.189.cn/t/JVzyayYRNzMb (访问码:fiw6)

如果就是要捕捉到局部屈曲,我们应该怎么样做呢,计算还是要完成的。

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