首页 理论教育 非线性非对称屈曲的研究

非线性非对称屈曲的研究

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:步骤2 生成非线性算例生成一个名为Nonlinear-Full的非线性算例。我们将使用这个特征来生成非对称网格,并在稍稍偏离中心的位置加载力。可以发现网格是非对称的。步骤11 运行算例非线性分析将需要大约10min完成。可以观察到在结构的某些点会发生非对称屈曲,形状明显不同于在算例Nonlinear-Buckling-Quarter中得到的合位移结果。图10-24 响应图解可以看出中点处的平衡路径差异很大,从这个非线性算例得到的载荷因子比对称模型的非线性结果的载荷因子小13%。

非线性非对称屈曲的研究

下面将通过分析整个结构重新求解上面的问题,会对此对称模型引入一个小的扰动,即将作用力的加载位置稍稍偏离壳体的几何中心。操作步骤

步骤1 激活配置Default

在Configuration Manager中激活配置Default。

步骤2 生成非线性算例

生成一个名为Nonlinear-Full的非线性算例。

分析整个模型的几何形状,并注意靠近中心的小三角形,如图10-18所示。我们将使用这个特征来生成非对称网格,并在稍稍偏离中心的位置加载力。

步骤3 设置壳体

在Simulation分析树中右键单击

978-7-111-50702-4-Chapter10-20.jpg

10-18 小三角形区域

Cylindrical Shell实体,选择【按所选面定义壳体】。选择柱面体顶部的五个面。确认选择了前面步骤中提及的小面。壳体【类型】选为【细】,并在【抽壳厚度】中输入6.35mm,单击【确定】。

步骤4 定义材料

注意

应用铝合金中的1060合金。确认使用的是【线性弹性各向同性】材料模型类型。

步骤5 添加简单支撑

沿着顶部直边生成【不可移动(无平移)】的夹具,如图10-19所示。

确认选择的是定义的壳体上的边线,重命名夹具为Simple support。

978-7-111-50702-4-Chapter10-21.jpg

10-19 支撑约束

步骤6 添加垂直作用力

在靠近中点的小三角形中两个顶点中的任何一点应用1000N的垂直作用力(图10-20),注意不要将力直接作用在中点上。

978-7-111-50702-4-Chapter10-22.jpg

10-20 添加垂直作用力

选择Top Plane作为定义方向的基准面,确认力的方向朝下(沿y轴的负方向),重命名边界条件为Center force。

步骤7 应用网格控制(www.xing528.com)

对靠近中点的小三角形表面应用网格控制,设置【单元大小】为0.25mm,【比率】为1.3,如图10-21所示。

步骤8 对模型划分网格

使用【草稿品质网格】对模型划分网格,选择【标准网格】,设置【整体大小】为18mm,【公差】为0.90mm,最终的网格如图10-22所示。可以发现网格是非对称的。

步骤9 设置结果选项

和之前的非线性算例一样,将查看中点处的结果。按照Nonlinear-Quarter算例的步骤定义中点的响应数据,这些数据将被保存用于出图。

步骤10 指定算例Nonlinear-Full的属性

指定和Nonlinear-Quarter算例完全相同的算例属性。

步骤11 运行算例

非线性分析将需要大约10min完成。

步骤12 查看位移结果

978-7-111-50702-4-Chapter10-23.jpg

10-21 应用网格控制

在【结果】文件夹下,对最后一个求解步长定义【URES:合位移】图解,如图10-23所示。

978-7-111-50702-4-Chapter10-24.jpg

10-22 对模型划分网格

978-7-111-50702-4-Chapter10-25.jpg

10-23 位移图解

步骤13 动画显示位移

按照算例Linear Buckling-Quarter的对应步骤,动画显示结构的变形。可以观察到在结构的某些点会发生非对称屈曲,形状明显不同于在算例Nonlinear-Buckling-Quarter中得到的合位移结果。

步骤14 图解显示响应图表

右键单击【结果】文件夹,选择【定义时间历史图解】,绘制中点处载荷因子随合位移变化的图表,如图10-24所示。

978-7-111-50702-4-Chapter10-26.jpg

10-24 响应图解

可以看出中点处的平衡路径差异很大,从这个非线性算例得到的载荷因子(11.6)比对称模型的非线性结果的载荷因子(13.1)小13%。也可以增加【最大圆弧步进数】到250并再次求解分析,会发现平衡路径非常复杂,形成了一个闭环

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈