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STRAT积分算子法简单算例
银土木






积分 413
帖子 202
2011-8-11 16:53    顶部


大震分析中,涉及到截面屈服、开裂、破坏等,这种材料非线性问题,对于梁柱就是非均质梁。非均质梁超出了传统的刚度法(针对变形插值)的适用范畴。

STRAT软件对于非均质梁、大震分析中的材料非线性梁柱,均采用积分算子法计算。大震中材料非线性问题,涉及因素非常多,因此不能很准确地进行比较。这里贴出一个简单变截面梁算例,由于其简单,结果更容易反映问题。大震中的材料非线性梁可以比照得出结论。(不就变截面梁、材料非线性梁之间的差异展开讨论)。

特别申明:
     对比算例用用另外软件计算,这并不是" 攻击“谁。ABAQUS无疑是一套著名的软件。算例针对的是算法,换第2、第3套软件,只要采用传统的刚度法,也会得出类似的结果。  
    在学术研究中,将自己的算法与现有软件结果对比,非常普遍,这是科学方法。希望不要误解。(如有这类讨论,恕不回帖)。

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银土木 修改于2011-08-11 16:54
银土木






积分 413
帖子 202
2011-8-11 17:03    顶部


结果分析:

1、闭合解:就是在容许的模型下,自己跟自己比。如果算法准确,结果相同闭合;如果算法不准确,结果不闭合。

2、,ABAQUS在2段、4段模型中,梁端弯矩、跨中挠度,均不相同,且误差较大(最大10%)。
       STRAT计算梁端弯矩、跨中挠度完全相同,是准确解。

3、ABAQUS结果中,4段与2段的相比,弯矩、挠度均减小。可以预见,随着梁的进一步加密,如8段、16段,其结果趋近于STRAT的计算结果。

欢迎展开讨论。

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Kuffs






积分 129
帖子 105
2011-8-11 17:30    顶部
麻烦比较下壳单元,除了变形值,也给下破坏形态之类的吧
xumunoc2sxtq






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帖子 42
2011-8-11 19:06    顶部
看了结果,有点感觉
大震下,STRAT可能不会直观地显示出塑性铰的位置(不知是否已经有显示功能),但是实质上该出铰的地方已经有铰了(不用细分单元)。ABAQUS则必须细分单元才能反映出塑性铰。如果这样的话,确实在计算效率方面很高效了。
不知理解是否正确
penglinhai2008






积分 1063
帖子 635
2011-8-11 21:18    顶部
印象中设计软件的梁单元都是用矩阵位移法来编的吧 单元刚度矩阵的形成是精确解
ABA是通用的有限元 变截面的构件必须细分才能收敛到精确解
你还选了个精度差的单元
银土木






积分 413
帖子 202
2011-8-12 10:09    顶部
xumunoc2sxtq wrote:
看了结果,有点感觉
大震下,STRAT可能不会直观地显示出塑性铰的位置(不知是否已经有显示功能),但是实质上该出铰的地方已经有铰了(不用细分单元)。ABAQUS则必须细分单元才能反映出塑性铰。如果这样的话,确实在计算效率方面很高 ...

STRAT纤维单元,在一个单元之内,即可模拟钢梁塑性区。单元不需要细分。

应该说塑性铰是一种抽象的概念,就是钢筋屈服了,导致截面刚度下降,转交增大。在STRAT中,直接判断钢筋直接参与计算,根据钢筋、混凝土是否屈服判断塑性铰。

软件能显示每个纤维的应力、屈服状态。

下面是一个混凝土柱,左侧纤维细分情况。右侧各截面的钢筋、混凝土的应力状态。可明显看出,柱底部几个截面,钢筋已经受拉屈服,形成塑性铰。
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银土木 修改于2011-08-12 10:11
ahanggewala






积分 278
帖子 106
2011-8-16 12:19    QQ 顶部
对于解的闭合性,分别用PKPM的二维门式刚架,ETABS,MIDAS算了一下。
二维门式刚架的解是闭合的
ETABS的解是闭合的
midas的解不是闭合的
wei1012






积分 71
帖子 75
2011-8-18 09:32    QQ 顶部
ABAQUS同选用的单元非常有关系。你用B31,就存在这个问题。所以你的这个结果不能说明问题。

你可以试一下对ansys用beam188,得出的结论也会和abaqus是一样的。因为这是两节点单元,就一个积分点,节点的结果就是积分点的结果。

对一根两端固定的梁而言,用B31模拟,一个单元时弯矩和剪力结果为0,二个单元时结果又不一样。所以对比的时候建议采用B32或者B33.
银土木






积分 413
帖子 202
2011-8-20 02:56    顶部
前面说过,是比较算法,不是比较软件。

单纯的变截面梁、楔形梁,算法太多了,就国内的就有很多专家提出算法。就单段楔形梁,多数变截面梁算法采用级数解。多段楔形梁,就所知道的,软件内部会采用静力凝聚方法。

一个梁两端固定,结构自由度数为0,可能哪个软件也算不了。外行了吧!!
银土木






积分 413
帖子 202
2011-8-20 02:58    顶部
0 分
编辑怎么不看内容,乱打分???
 


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