RIKS一点资料

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资源描述

1设置静态Riks步(Configuringastatic,Riksprocedure)几何非线性静态问题有时涉及到屈曲或倒塌collapse性能,即荷载-位移响应出现负刚度(下降段)且结构必须释放应变能来维持平衡。调整(修正)Riks法可在响应的不稳定阶段获得静态平衡。该方法可用于荷载幅值荷载幅值由单个标量参数scalarparameter控制的情况。在病态状态问题,如求解极限荷载limitload问题或几乎不稳定问题(出现软化)。以下为设置Static,Riks步的具体说明:1、更改Nlgeom的设置(是否考虑几何非线性,在该步中一般考虑)2、Includeadiabaticheatingeffects(包含绝热升温效应)--若进行绝热应力分析的话。该选项只有当各向同性金属塑性材料(具有Mises屈服表面)时才有效。3、既然荷载幅值是解的一部分,你需要指定一个结束本分析步的准则。选择以下的一种或2种选项。**选择Maximumloadproportionalityfactor,输入荷载比例系数(loadproportionalityfactor,LPF)的最大值.。当荷载超过一定幅值时,ABAQUS/Standard利用该值来终止本分析步。具体看“Section6.2.4oftheABAQUSAnalysisUser'sManual”(一般输入1)2**选择Maximumdisplacement,输入指定自由度DOF上的最大位移值,你必须同时指定NodeRegion,ABAQUS/Standard将监测该节点区的位移。若超过了指定的最大位移值,ABAQUS/Standard将终止该分析步。(适于位移控制)******若没有指定上述任何一个控制条件,分析将按照Incrementation项中的增量步数(thenumberofincrements)进行分析(进行完所有增量步)。******************************************************************1、选择Automatic,允许ABAQUS根据计算效率来自动选择弧长增量arclengthincrement大小;选择Fixed,来指定用户控制的增量大小。ABAQUS在整个分析步中按照你指定的弧长增量(保持不变)进行分析。在Riks分析中,该方法不被推荐,因为该方法将阻止ABAQUS/Standard在遇到严重非线性时减少弧长的尝试。2、Maximumnumberofincrements,输入本分析步中允许的最大增量步数,若在分析控制结束前最大增量步数超过该数值,分析将被停止。3、若在第1条中选择了“Automatic”,输入弧长增量值(Arclengthincrement):**Initial,输入初始弧长增量(在比例荷载—位移空间中沿静态平衡路径的弧长值),;(一般输入一个较小值,如0.1等)**Minimum,输入最小弧长增量,。若输入0,ABAQUS将采用默认值(推荐的初始弧长和10-5倍总弧长中的较小值)。**Maximum,输入最大弧长增量,.。若不指定该值,将不引入弧长增量的上限。***Estimatedtotalarclength,输入本分析步的总弧长比例系数。若输入0或没有指定,ABAQUS/Standard将采用默认值1.0。4、若在第1条中选择了“Fixed”,输入恒定的弧长增量值(Arclengthincrement)。-------------------------------------------------------------------------------------------------------31、选择Matrixstorage,来选择矩阵存储方法*Usesolverdefault,允许ABAQUS来决定采用对称或非对称矩阵存储和求解方案(solutionscheme)。2、Applycontactiterationsolutiontechnique,采用接触迭代contactiterations来代替严重不连续迭代severediscontinuityiterations以加速计算。接触迭代在求解大量的large、几何线性、小滑移、无摩擦、静态、具有很多严重不连续迭代的问题时比较有效。*Adjustmentfactorforthenumberofsolutionsinanyiteration,该值是在任何接触迭代中right-hand-sidesolutions的最大数的修正因子。*Maximumnumberofcontactiterations,规定了在新整体矩阵组装和因数分解之前允许的最大接触迭代次数。更多的接触迭代信息请参看““Contactiterations,”Section7.1.2oftheABAQUSAnalysisUser'sManual.”3、选择Convertseverediscontinuityiterations右边的选项,选择在非线性分析中处理严重不连续迭代的方法;4、选Extrapolationofpreviousstateatstartofeachincrement择右边的选项,选择一个确定增量求解的初次预估(thefirstguesstotheincrementalsolution)的方法。5、若进行变形理论塑性deformationtheoryplasticity的完全塑性分析,选择Stopwhenregionregionnameisfullyplastic。输入将被监测完全塑性性能的区域名称。6、若选择了Fixedtimeincrementation,你可以选择Acceptsolutionafterreachingmaximumnumberofiterations,当达到规定的最大迭代次数后,该项指定ABAQUS继续求解一个增量步,即使平衡容差得不到满足。若采用该选项,非常小的增量和aminimumoftwoiterations是必须的。7、选择Obtainlong-termsolutionwithtime-domainmaterialproperties,以获得完全无约束relaxed的长期弹性解(时域粘弹性或2层粘塑性的长期弹-塑性解)。该值只有当采用时域粘弹性和2层弹塑性材料时才有效。-------------------------------------------------------------------------------------------------------若选择了最大荷载比例系数为1作为控制条件,+初始弧长增量为0.1,则在Job分析中会出现如下:4每个增量步中的LPF分析步中的荷载比例系数分析步中的荷载比例系数LPF1之后,结束本分析步。弧长法中LPF增量值无规律,因为是按照弧长增量变化的。5一般通过CAE中CreateXYdata画出的曲线都是基于弧长的,如弧长—位移曲线,可通过OperateonXYdate,用Combine命令来合成(弧长—位移曲线+弧长—荷载比例系数曲线),从而得出位移—荷载比例系数曲线。弧长增量共11个增量步弧长—LPF曲线图荷载比例系数LPF可以看到:1、初始弧长增量为0.1;2、弧长增量的自动调整规则和常用迭代法一样,即连续2个增量步迭代少于5次,则增加到原值的150%,若经过16次迭代仍不收敛,则将增量调整为原值的25%,等等。该曲线可在Visualization中,选择Result—HistoryOutput---Loadproportionalityfactor:LPFforwholemode---Plot获得。荷载比例系数LPF与弧长值之间没有什么明显规律。6注意:在上面曲线中,LPF1以上的曲线将被截断(非求解部分)。真实荷载幅值为:----荷载比例系数LPF。-----“deadload,”----referenceloadvector。具体含义参见下述描述。若只有一个分析步(Riks)则:reftotalPPl=,为Riks分析步荷载。--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------不稳定的倒塌和屈曲后分析Unstablecollapseandpostbucklinganalysis6.2.4UnstablecollapseandpostbucklinganalysisABAQUSAnalysisUser'sManualRiks方法:l一般用于预估结构的不稳地、几何非线性倒塌collapse;l可包含材料非线性和边界非线性;l经常伴随在特征值屈曲分析中,提供关于结构倒塌的完整信息;l可用在表现为不稳定的病态状态ill-conditioned或翻转snap-through问题中加速收敛。不稳定响应Unstableresponse几何非线性静态问题有时涉及到屈曲或倒塌性能,即荷载-位移响应出现负刚度(下降段)且结构必须释放应变能来维持平衡。有以下几种可能的模拟该性能的方法:1、动态处理屈曲响应,这样利用包含结构翻转的惯性效应来真实的模拟响应。当静态求解变得不稳定时,该方法可以很简单地通过重启动(Restartingananalysis)终止的静态过程和转换为一个动态过程(“Implicitdynamicanalysisusingdirectintegration,”Section6.3.2)来实现。在一些简单的情况下,位移控制可提供解决办法,即使当共轭荷载(反作用力)随着位移增加而降低。2、另一种方法是在静态分析中采用减震器dashpots来稳定结构。在静态分析工程中,ABAQUS将提供一个这种稳定方法的自动版本。(see“Staticstressanalysis,”Section6.2.2;“Quasi-staticanalysis,”Section6.2.5;“Fullycoupledthermal-stressanalysis,”Section6.5.4;or“Coupledporefluiddiffusionandstressanalysis,”Section6.7.1)。3、修正的弧长法modifiedRiksmethod,将解决静态平衡中的不稳定响应问题。该方法用于荷载是比例的(荷载幅值由单个标量参数scalarparameter控制)的情况。该方法在复杂的、不稳定响应情况(如下图)下可提供解答。7比例荷载不稳定响应。Riks方法一般用来求解在病态状态ill-conditioned问题,如极限荷载limitload问题或几乎不稳定问题(出现软化)。弧长法TheRiksmethod在一些简单情况下,线性特征值分析(“Eigenvaluebucklingprediction,”Section6.2.3)对于设计预估可能已经足够了。但如果在屈曲前或不稳定屈曲后响应中涉及到材料非线性和几何非线性,必须进行荷载—挠度deflection(Riks)分析以进一步研究问题。Riks方法采用将荷载幅值作为附加的未知数;它同时求解荷载和位移。因此,另一个量必须被采用以衡量求解进度;ABAQUS/Standard利用沿荷载—位移空间中静态平衡路径的弧长“arclength,”l。不管响应是稳定还是不稳定的,该方法都能求解。(Seethe“ModifiedRiksalgorithm,”Section2.3.2oftheABAQUSTheoryManual)比例荷载Proportionalloading若Riks步是前一个历史(分析步)的后续分析步,在本分析步开始时存在的任何荷载且没

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