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ABAQUS中的非线性

作者:管理员    发布于:2014-11-12 06:25:16    文字:【】【】【

在结构力学模拟中有三种非线性来源 : 材料非线性 ,边界非线性 ,几何非线性。同样 ABAQUS 分析中也包含这三种非线性 ,  ABAQUS 软件中 , 非线性模拟是最常见的 , 因为所有的物理结构均为非线性的 ,而线性分析只是一种方便的近似 , 在一定的范围内 , 对设计来说一般可以达到所需精度 ,但对很多实际结构的模拟而言却不能满足要求 ,例如 ,对锻造、冲压等加工过程的模拟分析就是如此。

几何非线性

几何非线性发生在位移的大小影响到结构响应的情况 。一般是由以下三种情况造成的 : 大挠度或大转动 ; 突然翻转 ; 初应力或载荷刚性化。

 ABAQUS 分析中 , 定义几何非线性问题比较简单 ,只需要在 *STEP 选项中加入 NLGEOM 参数即可 , 并去掉 PERTURBATION 参数。还可以加入 INC 参数来指定分析中允许的最大增量步的数目。

而在 CAE 中的定义方式也很简单 , 只需要在定义 STEP  ,  NLGEOM 参数设为 ON 即可。

2 材料非线性

 许多金属在小应变时表现出近似线弹性的特性 。此时材料的弹性模量为常数 ,而在高应力或应变情况下 ,金属开始表现出非线性特性 , 我们通常称之为塑性。

 ABAQUS 中必须用真实应力和真实应变定义塑性。 ABAQUS 在需要输入文件中输入这些值。然而大多数实验数据常常是用名义应力和名义应变给出的。这时应该利用公式把塑性材料的数据从名义应力应变转换为真实应力应变。

3 边界非线性

若边界条件随分析过程发生变化 ,就产生了边界非线性的问题。例如螺栓连接的两个零件会随施加的螺栓预紧力发生接触 ,也就是边界非线性问题。接触实际上是一系列特殊的不连续的约束 ,拧紧螺栓时 , 两零件的表面由分离到间隙为零 ,开始应用接触约束 , 当接触条件从“开”到“闭”时 ,接触压力发生剧烈变化 ,使接触模拟非常困难。

 ABAQUS 中定义两个结构间的接触问题 ,第一步是用 *SURFACE DEFINI TION 选项定义表面 , 接着用 *SURFACE INTERACTION 选项来定义表面间的相互作用 , 然后用 *CONTACT PAIR 选项定义可能接触的表面对。

 
 
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