abaqus模拟圆孔结构中应力集中分析

1.问题描述 

图4-1 模型图

2.建立模型以及边界条件的设置

(a)模型中涉及到一个圆角的建立 ，以及圆孔位置的确定弹性模量E=21000Mpa，泊松比 v=0.3。

图4-2 建立的有限元模型

图4-2 建立的有限元模型

(b)支架有两种工况：

1.      杆件的一端受到y轴负向的集中力 2KN，其 大小随时间变化 。

2.      支架的自由端在局部区域受到均布切力36MPa。

图4-3 边界条件的设置

图4-4 边界条件的设置

3.网格划分

有限元方法的基本思想是将结构离散化，即对连续体进行离散化，利用简化几何单元来近似逼近连续体，然后根据变形协调条件综合求解。所以有限元网格的划分一方面要考虑对各物体几何形状的准确描述，另一方面也要考虑变形梯度的准确描述。为正确、合理地建立有限元模型，这里介绍划分网格时应考虑的一些基本原则。

此模型的重点在要对模型进行分割，保证网格数量，网格密度，单元阶次，单元形状等吻合网格划分的规则 。

图4-5 网格划分

4..工况对比

模型要求的两个载荷，设置在了两个分析步中，对比了 step-1传递到step-2的此种情况，和step-1不传递到step-2的两种情况。

(a)step-1传递到step-2                                 (b)step-1不传递到step-2

图4-6 后处理结果图

5.结论和心得

模型中的网格划分的质量以及网格的密度对于模型计算的准确性的影响极大，以及单元的设置对模型的影响也很大，比如非协调单元可以增强单元位移梯度的附加自由度引入一阶单元，从而可以克服完全积分一阶单元的剪力自锁。一次积分以及二次积分也对模型的准确值有影响 ，此模型我用的一次减缩积分，保证模型准确性的前提下提高计算效率。方法就发链接付款时间了房间精密的网络，使用缩减积分仍然有体积自锁的网格，比如弹性材料完全进入塑性阶段。即使使用了杂交单元一次三角形或者四面体，对于近似采用不可压缩材料，如果没有物理机制的变形采用全积分单元发生体积自锁。