Simdroid 结构非线性测试:粘弹性杆受轴向力测试


问题描述

几何:

高h=1,长L=10,x方向厚度b=0.5。


材料:

瞬时弹性性质E=10000,v=0.4833,粘弹性Prony级数取一项,剪切模量系数 g1=0.901001112,体积模量系数为k1=0,周期tau1=0.99。

边界条件:

面ABCD Ux=0,面ABB’A’ Uy=0,面AA’D’D Uz=0。

荷载:

面BB’C’C受常值压力P=-100。计算分为两个分析步,第一步为通用静力分析步,取时间周期0.001;第二步为准静力分析步,时间周期为50。

增量步控制:

case1:较大的时间增量,准静力分析采用自动时间增量,共14个增量步。

case2:较小的时间增量,准静力分析采用固定时间增量,时间增量为0.1,共500个增量步,每隔30步输出一次。

单元:

一个Hex8单元。
















参考解

轴向应变为:

结果对比

对于较大的时间增量case1,Simdroid计算得到的轴向应变为:

对于较小的时间增量case2,Simdroid计算得到的轴向应变为:

轴向应变和时间的关系曲线图为:


结果云图

case1的位移云图:


结论

Simdroid提供的粘弹性材料本构的计算结果与解析解一致,Simdroid提供了专门的“准静力分析步”用于计算时间依赖的材料本构,例如粘弹性、粘塑性、蠕变等。“准静力分析步”忽略结构的惯性效应,考虑材料的时间依赖性。当分析为“准静力分析步”时,材料的线弹性性质默认表示为瞬时弹性性质(Instantaneous),用户可在前处理文件中将其修改为长期性质(Long-term)。Simdroid软件在“准静力分析步”中对时间的积分采用完全隐式的向后欧拉格式,采用更小的时间增量(case2中的情况)有助于提高时间积分计算的精度。


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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