Abaqus和WELSIM仿真簡單支架受力分析案例賞析---細(xì)化網(wǎng)格對（應(yīng)力集中）解的收斂性的影響

2017-04-15  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

本案例通過使用Abaqus2016和WELSIM兩款軟件對簡單支架的受力進(jìn)行了有限元仿真分析,對比了兩款軟件的結(jié)果,并比較了不同網(wǎng)格大小對應(yīng)力集中處應(yīng)力大小的影響。

1.

模型描述:

一端牢固的焊接在一個大型結(jié)構(gòu)上,支架的圓孔中穿過一個相對較軟的桿件,圓孔和桿件用螺紋連接。結(jié)構(gòu)尺寸和受力工況如下圖所所示。

要求確定這兩種工況下支架擾度變化的情況,以及圓角處的最大主應(yīng)力。然后設(shè)計(jì)工程師可以根據(jù)分析結(jié)果來改進(jìn)設(shè)計(jì),以減小應(yīng)力集中。

材料屬性:彈性模量 E= 200 GPa, 泊松比為0.33

載荷: 桿件的一端受到沿Y軸負(fù)方向的集中力 F=2 kN,支架的自由端還在局部區(qū)域上收到均勻的剪力 P = 36 MPa。

約束:支架的后面是焊接固定的,用全約束。

基于結(jié)構(gòu)和載荷的對稱性,可以只取模型的1/2進(jìn)行分析。

2.

Abaqus仿真分析

2.1

使用General static分析步

2.2

在interaction模塊定義耦合

2.3

在load模塊定義兩個BC和兩個Load

2.4

Mesh模塊劃分網(wǎng)格

為了與WELSIM對比,使用修正的二次四面體單元。

最后劃分得到的單元數(shù)是40032,

3.

WELSIM仿真分析

網(wǎng)格設(shè)置:

單元信息:

具體分析步驟請參考其公眾號里面的文章。

4.

對比結(jié)果

4.1

位移結(jié)果:

由此可見,位移結(jié)果基本一樣。

4.2

Mises應(yīng)力結(jié)果

應(yīng)力分布基本一樣,應(yīng)力集中處的最大值略有差別。

5.

比較Abaqus中不同網(wǎng)格大小對應(yīng)力集中的影響(WELSIM下次再討論~)

單元數(shù):10457

與前面的結(jié)果基本一樣。

此時單元數(shù)為:8169

此時,已經(jīng)有了比較大的差別。

反過來,細(xì)化網(wǎng)格

單元數(shù):60825

再細(xì)化網(wǎng)格,應(yīng)力集中處的最大應(yīng)力已經(jīng)基本保存恒定,此時可認(rèn)為有限元已經(jīng)收斂,可把第二次的單元大小(即單元數(shù)為10457)作為合適的值。

未完待續(xù)To be continued...

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