ABAQUS仿真分析長方體受均布載荷

1、ABAQUS仿真分析長方體受均布載荷為了更好的理解ABAQUS的相關(guān)基礎(chǔ)操作，加深對其前后處理的理解，現(xiàn)分析一個長方體受到均布載荷作用下的受力、應(yīng)變等相關(guān)分析。長方體的尺寸為2x2xlm，考慮到載荷及結(jié)構(gòu)的對稱性，一次建模只建1/4的模型，根據(jù)對稱性建模，一方面能夠減少計算量，另一方面還能夠消除剛性位移，因此所建分析模型尺寸為1x1xlm。在結(jié)構(gòu)的一個面（Y軸正方向面）施加均布壓力載荷，其大小為lx106Pa的壓力，與其相對的面約束其Y軸位移，在對稱面添加對稱邊界條件約束（比如XOY面采用關(guān)于Z軸的對稱面約束）仿真分析圖如圖1所示。所分析的材料參數(shù)為E二210x109,v二0.3，分網(wǎng)采用0.

2、1的網(wǎng)格布局，采用C3D8R單元。壓力載荷106Pa對稱面邊界條件約束圖1仿真分析圖最后創(chuàng)建作業(yè)并提交分析。圖2到圖4為應(yīng)力圖，圖5到圖7為位移圖圖8為Y方向的應(yīng)變圖，圖9到圖10為Y方向邊界上的節(jié)點應(yīng)力圖。Mises（Avg：7S%）H-i-l.O口口日-i-l.OaDe-i-064-1.0aDe4-06HH-i-l.OQDe-i-OS-i-l.OOOe-i-06-i-1.000e-i-U6-i-LiOQDe-i-Ob-L.OQDS-i-Ob-i-i.oaDe-i-OD-biaDe-bOo4.0曰40百4-1.0aDe4-06-i-1.0QDe-i-06Step：Step-1Incremen

3、t1:StepTime=1,000PrimaryVar:S,Mises顯舊dU匸:唱formmt泊門SumI日Fwut：+Z1口匸舊+D斗ODB:Job-1.odbAbaqus/StandardSDEkPERIGNCER201bx圖2等效應(yīng)力圖S,SL1Mg;+3.3769-09十2.704e-Q9+2.1920-09+i.&nie-ag+1.0D9s-09+4.i?2e-ia-1.746S-LD-7.664e-lD-1.35SS-09-1.9506-09-2.542e-09-3s134e-09-3.72EE-D9DDB：Job-l.odbAbaqus/Standard3DEXPERI

4、EN匚EREOiexStep:Step-1ncrement1:stepTime=l-OOOPrimaryVdf：S.Sil圖3X軸方向應(yīng)力圖1.000Step;Step-ltriersmerit1：StepTime=PrimaryVar:S,S2EDefbnnedVar:UDefaririatiDnSaaleFa匚:+2.LD0e+04DDB：Job-l.odtiAbaqus/Standard3DEXPERIENCER2D16MTusNdS.S22(Avg:759b.)I-i.aaDE««-o&1.0006+06l.OOOe-FOf.-1.000e-Hfl6-1.0

5、OOE4-D6-i.oaDE+-O6-1.0QDe+D6-106-l.D00eD6-l.aaDEfo&LL-1.000e+D6圖4Y方向應(yīng)力圖QDB:Job-l.odbAbaqus/Standard3DEXPERJENCER20L6k1.000Step；Step<-_Increment1:StepTimePnmarjVar:UtMagnitudeDeFarmedVar;UDsFarmati口口ScaleF日匚t口：-+2.100s+D+|丿MagnitudeE+5.1?3e-06+49742e-06+4.3L1E-Ofi畑SSOQ-O&+3.4

6、4Qe-0fi+3.0L7e-0G+2.EB6e-06+2B155e-0b"+1.724E-0&+丄293B-0S+0.621e-O7k+4.3L1E-071-+D.DOOe+OO圖5等效位移圖2l.aoastep:iitsp-i口匚em&nt1:StepTimePnmaryVar:U_.U2DeformedvanuDefomnatianscleFact口口4-2.iaoe+o+ODB:Job-1.odbAbaqus/Gtandard3DEXPERIENCEFl2016-C3B1B-06-2.776E-06-3.17E&-063.571S-06-3.966b-

7、0644365e-0fi-4.762E-06Li,U2i-H-Q.DOQA-I-OD3.9685-077.937e-071.L50E-05-1.SB7E-06l.QB4e-06圖6Y方向位移圖ZU,ULODB:Job-1.odbAbaqus.tandard3DEXPERIENCER2DLfis+1.4299-06+1.31De-06-1.19De-06+1.071e-06+9.S24e-07+8.3330-07+7.143e-07+5.9520-07十+,762e-07+3.571G-07+2.3S1E-07+1.19De-07+0.00De+D0Step:step-1In匚rement1:S

8、tepTime二l.QDOPrimaryVar;LLULDeformedYar:UDeFormationScaleFactor:2,1006+0斗圖7X軸方向位移圖ODB：Job-l.odbAbaqu£/3tndard3DEXPERIENCER2DL6:<Step:Step-L1口匚ement1:StepTime二1.0DOPnmarVar:EE22DeformedUDeformstionSclsFactor:+2.1DO0-I-O4EE22(tivg:7596)r-4.762e-06-4.762E-口6-4.762&-06 -4.762e-afiH-.762e-06-

9、4.762E-06-4.762&-ae-斗.7fi2e-afi -4.762e-Q6 -4.762B-06-4.7626-06一斗.762e-L-4.7G2&-QG圖8Y方向應(yīng)變GenrjlQueritsFi凸Yi也FVobe屈申graupNadAliCotnpanant-s；CanedYdkjpFarAnjchd。帥肺燉300,ITO,GfiO,fiTIBFirlGridDtf.CMf4$Att«h*d略RFr閘燉時feFidrioutrut-kariabefTci-PtobfRF.btate:匚GckDficheckbiftcanidAnrmaievaluesIn

10、詁匕陽亡rcurwrin(fwcurrent»in*pcHi：orclickMB1tarcpwlmlu町inihrProbedijlogIubNav2921:27+9mm30US圖9Y方向邊界上一節(jié)點的反力FMmflllueNDv2931：2?;49mm2016Li已inrmea=firubrVjIukFieldouipuEidrdble1brF¥ob«:HF.MagnitudePfX3be-*Malijf«FpHOiftput.GeneralQueries嘯如Xy»p-1“SekLbromexport-<t)-riLabel'=

11、derta比甲bygroupPrabwNc-daaNull：dickanreeairecheckbuagidbrULibe1ineltNtrS'jlve砂AtfrxhedYemenis20C.3M廠iP*rl-ln-rtwn«N闖*陽QriytMrdfD<f3Cove-JkttKh«vlvmrnlE*ART-1-IL，曲as.a.&4WAL-5?«.&WW匚cl圖10Y方向邊界上一節(jié)點的反力從應(yīng)力圖可以知道，等效應(yīng)力與Y軸方向的應(yīng)力相等，雖然其他方向也有應(yīng)力，比如圖3中的X軸方向也有應(yīng)力，但是其數(shù)量級非常小，為10e-9，遠(yuǎn)小于Y軸方

12、向的10e6的數(shù)量級，因此可以忽略不計，其他方向的應(yīng)力也可以忽略（比如各個面的切應(yīng)力等，比如S12等）。圖5到圖7為位移圖，由于載荷主要加載在Y軸方向，其變形業(yè)主要在Y軸方向，由于有泊松比的存在，因此圖7的X軸方向的位移相對與Y軸方向也不小，只差一個數(shù)量級，因此等效位移與Y軸方向的位移不相等。圖8為Y軸方向的應(yīng)變。圖9和圖10為Y軸方向邊界界面上節(jié)點反力。根據(jù)胡克定律有=Ee（1）已知應(yīng)力b=1e6Pa，E=210e9，則有應(yīng)變?yōu)閑=-1e=4.7619e-6（2）E210e9這與圖8Y軸方向所示的應(yīng)變（-4.762e-06，符號表示與Y軸正方向相反）(2)相等。由于仿真模型Y軸方向的邊長為l=1m，根據(jù)應(yīng)變公式有Me=lY軸方向的變形為M=e3=4.7619e-6，這與圖6Y軸方向受應(yīng)力面的變形一致，表面仿真與理論的一致性。結(jié)構(gòu)所受的外力為F二PDS二1e6x1二1e6N，而Y方向