Abaqus中子結構分析之一—基本用法

2016-11-24  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

子結構分析是一種用于簡化計算時間的方法。當結構中某些部分為重復結構時,可將其最小單元做成一個子結構單元,在實際分析時重復利用該單元。其另一種應用方法為,當對整體結構中的某微小部分進行局部設計時,可將結構不變的部分做成一個子結構單元,在進行局部設計分析時也可重復利用該單元。

子結構的實現原理是將一組單元通過分塊求解的方法把內部自由度消除,有時也稱自由度凝聚。這樣僅需對子結構進行一次剛度矩陣求解,對于重復次數較多的模型可節約大量計算時間。

子結構也有時也稱作超單元,在Abaqus早期發行版本中,當需要獲取子結構內部結果時,稱作子結構,現已不做區分,統稱為子結構。

下面通過一個實例講解上述提到的第二種應用,即當對部分結構進行修改時,如何通過子結構方法來分析。

圖1中為一根受彎曲載荷的懸臂梁,梁的下半段結構尺寸已固定,上段為需要進行尺寸優化的部分。因此可將梁的下半部分做成子結構單元,然后將其與不同結構尺寸的上半部分進行連接來分析。

在ANSA中進行子結構設置后,輸出時會自動生成2個inp文件,其中帶有“_substructure”后綴的為子結構部分,另外一個為主結構部分。圖2為帶有子結構單元的模型。

求解時,需先求解子結構部分,Abaqus會生成關于子結構部分的剛度信息,用于后續的主結構求解以及結果獲取。然后求解主結構,主結構求解后的結果如圖3所示。

現在考慮將主結構沿厚度方向尺寸增加一倍時結構的響應,將變化后的結構部分與先前的子結構連接后求解的結果如圖4所示。

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