位移输出
当在Abaqus软件中使用渐进式元素激活时,您可以控制非活动元素的行为跟随或不跟随模型中活动元素的变形(见控制非活动元素的行为)。除了位移和旋转(U,UT和UR)外,这两种行为在小变形极限下都会产生类似的结果。
跟随变形的非活动元素(也称为“安静”元素)始终存在于模型中并参与求解,但它对整体响应的影响可以忽略不计。在这种情况下,连接到非活动单元的节点可以在其连接的任何单元被激活之前经历非零位移。节点输出变量U、UT和UR表示从分析开始就测量到的位移和旋转,其中包含节点在非活动和活动期间的位移贡献。Abaqus软件还提供节点输出变量UACT、UTACT和URACT,这些变量对应于从第一次激活连接到节点的元素时开始测量的位移和旋转。
不跟随变形的非活动元素不会影响模型的刚度,也不会参与求解。附加到非活动元素的任何节点都将保持在其初始位置。在这种情况下,节点输出变量UACT、UTACT和URACT分别与输出变量U、UT和UR相同。
无论非活动元素的行为如何,激活时的元素配置通常与原始配置不同,因为活动和非活动元素共享的节点会发生位移(参见初始配置)。当一个元素变为活动时,激活时的配置是后续元素计算的参考。因此,输出变量E表示从元件被激活时测得的应变。
时间增量
本征应变分析中所使用的时间增量会影响最终结果。假设执行两个本征应变分析以使用不同的时间增量激活一行元件:小的时间增量每个增量激活一个元件,大的时间增量每个增量激活两个元件。每第二个元素的初始配置是不同的两个分析之间,导致不同的残余应力和变形的结果。您可以通过执行时间步进收敛研究为基干轨迹的特征应变分析选择适当的时间增量。 对于基于模式的本征应变分析,建议使用小于处理一个单元层所需时间的时间增量。
解决融合困难
在本征应变分析中,当元素被激活并应用本征应变时,可能会出现收敛困难。
l元素在激活之前可能会过度扭曲,造成收敛困难。在这种情况下,您应该指定非活动元素跟随变形,以防止过度的元素变形(请参见控制非活动元素的行为)
l如果在单元激活时立即施加大的本征应变,分析可能会有收敛问题。这个问题不能通过减少时间增量来解决。为了解决这个问题,Abaqus软件提供了一个选项,可以在一段时间内改变特征应变,而不是在激活时立即应用它们(参见应用特征应变)。斜坡本征应变会影响分析的准确性结果例如,当激活下一层单元时,如果一层中的单元的特征应变没有完全倾斜,贝新激活的单元的无应变配置与特征应变完全倾斜时的情况不同。您应该使用一个小于处理一个层所需的时间增量的斜坡时间常数。
l如果材料定义包括塑性,分析可能会由于用于加速求解的外推方案而过度迭代。您可以通过关闭外推来防止此问题(请参见Abaqus软件中的增量)。
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