获得足够的解决方案准确性的指南
与基于节点的子模型不同,基于表面的子模型在许多情况下可以提供不正确或误导的子模型结果。这种风险来自于用于将应力从全局模型插值到子模型的方法:
l对全局模型材料点应力进行平滑处理,并与全局模型节点关联。
l这些全局模型节点处的应力然后被插值到子模型表面积分点,并作为牵引力应用。
这一过程通常是非保守的,导致子模型的牵引力场与平衡意义上的全局模型应力场不相等。
建模指南
l您可以通过遵守以下准则来提高精度并实现合理的子模型解决方案设计您的模型,使您的子模型曲面在应力梯度相对较低的区域与全局模型相交。
l设计您的模型,使您的子模型曲面在均匀元素大小的区域中与全局模型相交。如果发现元素大小分布明显不均匀,则在数据 (dat) 文件中提供警告消息。
检查您的结果
要了解您的建模方法是否产生了相当准确的解决方案,建议遵循以下准则:
l将子模型驱动表面上的应力分布与整体模型中的应力分布进行比较。用户可以使用Abaqus/CAE可视化模块中的切割平面和路径图等工具查看整体模型中的应力分布。全局模型的应力分布与子模型驱动曲面中的应力分布一致的程度通常是子模型解决方案的精度级别的指示。
l在子模型中使用惯性消除时,如果子模型没有删除所有刚体模式,请将惯性消除力与子模型中的主要力水平进行比较。如果惯性释放力与当前的力水平相比较大,则子模型结果可能不准确。
特别注意事项
有几个特别的注意事项,值得注意。
刚体模态的处理
当您仅使用基于曲面的子模型来驱动子模型响应时,您的位移解决方案将不是唯一的;您通常会遇到刚体模式和伴随的数值问题。你可以通过以下方法来解决这些刚体模式
l在子模型分析中提供足够的基于节点的子模型位移边界条件定义
l在子模型分析中提供充分的边界条件定义,或
l在子模型分析中提供惯性卸荷定义(参见惯性卸荷)
您可以结合这些定义,根据您的模型的需要和适当的,以解决所有刚体模式。
有限旋转的情况
全局模型应力结果存储在全局坐标系中的输出数据库中。子模型的牵引力是根据这些应力和子模型中的当前构型面法向来计算的。因此,当您的全局模型结果涉及显著的有限旋转时,您的子模型结果通常会不准确,除非您提供足够的基于节点的子模型位移边界条件定义,以将类似的刚体旋转传递给子模型,仅使用基于表面的子模型定义不足以提供这些刚体运动。当子模型没有正确旋转时,您也可能遇到收敛困难。
非弹性行为
当使用基干曲面的子模型来驱动具有非弹性材料定义的子模型区域时,您可能会遇到刚体模式和伴随的数值问题。例如,数值问题将防止收敛,如果子模型材料的定义,包括塑性和子模型加载的剪切带的形成超出了材料硬化的定义,这样,可以发生无约束的运动(即,如果子模型负载超过极限负载能力)。在这些情况下,应该使用基于节点的子建模。
温馨提示:
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