Simdroid 结构非线性测试:NAFEMS 3DNLG-6 受剪平板的非线性屈曲


测试版本:

Simdroid开发版。

测试功能:

Riks分析。

问题描述

几何:

材料:

线弹性 E=6.4e6,v=0.3。

截面:

壳截面,厚度t=12.5。

边界条件:

四条边上Uz=0,中心点处Ux=Uy=Rz=0。

荷载:

四条边上施加均匀剪力,剪力大小为tau=lambda*tau0,其中lambda为荷载正比例系数(LPF),tau0=2.12e8,采用非线性屈曲分析(Riks分析类型),LPF超过1时分析停止。

初始缺陷:

初始缺陷直接输入在节点坐标中,与NAFEMS算例相一致。壳的中面方向坐标为:

其中:

单元:

MITC4,TMQ。

参考解

本例选自NAFEMS案例 3DNLG-6 “A Review of Benchmark Problems for Geometric Non-linear Behaviour of 3D Beams and Shells (SUMMARY).”

本例缺少解析解,参考解由NAFEMS采用某商业软件计算得出。

结果对比

计算得到的剪力和中心点处挠度的关系曲线为:

作为对比,该商业软件手册中本问题的荷载位移曲线如下图:

结果云图

LPF= 1.00163时,MITC4单元的位移云图为:

LPF= 1.00163时,MITC4单元的最下层等效应力云图为:

LPF= 1.00163时,MITC4单元的最上层等效应力云图为:

结论

有初始缺陷的平板,受平面内纯剪荷载,会发生波浪状的翘曲,且板的上下表面应力分布不同,Simdroid软件采用MITC4和TMQ壳单元计算结果与NAFEMS一致。


Simdroid 是由北京云道智造科技有限公司开发的基于“仿真平台+仿真APP”模式的通用多物理场仿真平台。该平台具备自主可控的结构、电磁、流体和热四大物理场求解器和多物理场仿真内核,在统一友好的环境中为仿真工作者提供了前处理、求解分析和后处理工具,同时其内置的APP开发器支持用户以无代码化开发的方式便捷封装全参数化仿真模型及仿真流程,将仿真知识、专家经验转化为可复用的仿真APP,实现知识变现。仿真APP通过APP商店Simapps 实现在线展示、交易,用户通过云端快速、便捷、低成本使用各类工业APP,真正实现普惠仿真的愿景。Simdroid 已经开展了广泛的商业化推广,在电力、家电、生物医疗、电子信息、航空航天等行业领域得到了工程化应用。了解详情及申请试用www.simapps.com/v/28706.html


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