Abaqus楼房结构模型的固有频率振型分析案例

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?观察结果

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

*Heading

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**

**?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

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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

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

0.001,?5

*End?Instance

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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

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

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*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

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**?LOADS

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*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