ABAQUS中的非線性介紹

2017-05-13  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網

同樣ABAQUS分析中也包含這三種非線性,在ABAQUS軟件中,非線性模擬是最常見的,因為所有的物理結構均為非線性的,而線性分析只是一種方便的近似,在一定的范圍內,對設計來說一般可以達到所需精度,但對很多實際結構的模擬而言卻不能滿足要求,例如,對鍛造、沖壓等加工過程的模擬分析就是如此。

幾何非線性

幾何非線性發(fā)生在位移的大小影響到結構響應的情況 。一般是由以下三種情況造成的:大撓度或大轉動;突然翻轉;初應力或載荷剛性化。

在ABAQUS分析中,定義幾何非線性問題比較簡單,只需要在*STEP選項中加入NLGEOM參數(shù)即可,并去掉PERTURBATION參數(shù)。還可以加入INC參數(shù)來指定分析中允許的最大增量步的數(shù)目。

而在CAE中的定義方式也很簡單,只需要在定義STEP時,把NLGEOM參數(shù)設為ON即可。

材料非線性

許多金屬在小應變時表現(xiàn)出近似線彈性的特性。此時材料的彈性模量為常數(shù),而在高應力或應變情況下,金屬開始表現(xiàn)出非線性特性,我們通常稱之為塑性。

在ABAQUS中必須用真實應力和真實應變定義塑性。ABAQUS在需要輸入文件中輸入這些值。然而大多數(shù)實驗數(shù)據(jù)常常是用名義應力和名義應變給出的。這時應該利用公式把塑性材料的數(shù)據(jù)從名義應力/應變轉換為真實應力/應變。

邊界非線性

若邊界條件隨分析過程發(fā)生變化,就產生了邊界非線性的問題。例如螺栓連接的兩個零件會隨施加的螺栓預緊力發(fā)生接觸,也就是邊界非線性問題。接觸實際上是一系列特殊的不連續(xù)的約束,擰緊螺栓時,兩零件的表面由分離到間隙為零,開始應用接觸約束,當接觸條件從“開”到“閉”時,接觸壓力發(fā)生劇烈變化,使接觸模擬非常困難。

在ABAQUS中定義兩個結構間的接觸問題,第一步是用*SURFACE DEFINI TION選項定義表面,接著用*SURFACE INTERACTION選項來定義表面間的相互作用, 然后用*CONTACT PAIR 選項定義可能接觸的表面對。

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