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。
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