Simdroid 结构非线性测试:NAFEMS 3DNLG-9 壳的几何大变形


测试版本:

Simdroid开发版。

测试功能:

Shell4单元几何大变形。

参考文献:

[1] A Review of Benchmark Problems for Geometric Non-linear Behaviour of 3D Beams and Shells (SUMMARY).

[2] 某商业软件 6.14 Benchmarks Guide.

问题描述

几何:



材料:

线弹性 E=6.825e7,v=0.3。

截面:

壳截面,厚度 t=0.04。

边界条件:

平面 y=0上对称约束,Uy=Rx=Rz=0,平面x=0上对称约束 Ux=Ry=Rz=0,点A约束Uz=0。

荷载:

点A受x负方向集中力,点B受y正方向集中力,集中力大小为 P=100。本次测试几何采用了完整模型,而不是对称模型,全模型荷载为对称模型荷载的两倍。

单元:

Shell4。

参考解

This is a test recommended by the National Agency for Finite Element Methods and Standards (U.K.): Test 3DNLG-9 from NAFEMS Publication R0024 “A Review of Benchmark Problems for Geometric Non-linear Behaviour of 3D Beams and Shells (SUMMARY).”

结果对比

计算得到不同荷载下的点A和点B的径向位移为:


表中某商业软件的计算结果为[2]中的结果。

Simdroid计算得到的点A和点B的荷载位移曲线为:


作为对比,贴出某商业软件手册[2]中该问题的结果:


结果云图

最后一个增量步结束后,Shell4单元的位移云图为:


最后一个增量步结束后,Shell4单元的下表面应力云图为:



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