请问减弱约束后模型变形不收敛的问题如何解决？

532117033 · 发表于 2019-4-3 19:42:31

本帖最后由 532117033 于 2019-4-3 19:45 编辑

大家好，我研究的方向是混凝土结构的抗冲击性能。最近在模拟一个梁的冲击试验，试验中的边界条件是简支梁，为了防止梁受到冲击后弹起，还在梁上端安置了两根压梁。
因为支座基本不变形，我在模拟中采用了梁和支座共节点的方法来处理两者间的接触。一开始上下端的支座都做进去了，发现收到冲击后跨中挠度比试验小，冲击力比试验大。我怀疑是因为这样的边界条件是比实际情况更“刚”的，因为试验中上压梁并不能阻止构件下移，而且支座的6个方向的自由度全部约束了。于是我就去掉了上端的压梁，只保留下端的支座。
但是这样就出现了如下的问题，构件受到冲击后，有差不多一半的部分可以说是“炸了”，在有效塑性应变云图里出现了下图这样半边都红了的情况。再查看沙漏能，发现沙漏能也出现了飙升，很大一部分内能都变成沙漏能了。
请问出现这种问题的原因是什么？可以如何去解决呢？谢谢！

532117033 · 发表于 2019-4-10 18:46:33

顶顶，请问有朋友遇到过这种问题吗？特别是采用MAT159_CSCM_CONCRETE的

Wechat · 发表于 2019-4-11 15:59:22

你看一下沙漏是什么产生的，是混凝土还是钢筋。你算出的结果很奇怪，简支梁跨中收到冲击，为什么梁右侧损伤很大，而左侧损伤不是很大呢？不应该是对称的么。

532117033 · 发表于 2019-4-12 09:49:01

Wechat 发表于 2019-4-11 15:59
你看一下沙漏是什么产生的，是混凝土还是钢筋。你算出的结果很奇怪，简支梁跨中收到冲击，为什么梁右侧损伤 ...

通过MATSUM看了，沙漏能全部是由混凝土产生的，钢筋用的梁单元，理论上来说没有沙漏能。
对称性这就是我纠结的问题，因为我建模的时候是对称建模的。而且这个问题的出现找不到规律可循，有一次我把钢筋的应变率效应去掉了，也能消除这个问题。但是下一次再稍微改个别的参数又出现了，头疼。。。

Wechat · 发表于 2019-4-12 10:18:30

532117033 发表于 2019-4-12 09:49
通过MATSUM看了，沙漏能全部是由混凝土产生的，钢筋用的梁单元，理论上来说没有沙漏能。
对称性这就是我 ...

方便将K文件贴出来吗？

532117033 · 发表于 2019-4-12 15:21:16

Wechat 发表于 2019-4-12 10:18
方便将K文件贴出来吗？

可以，太大了放不上来，我放在百度云盘了
不过我参考了 Behavior and design of steel-plate composite (SC) walls for blast loads 这篇学位论文，又做了点修改，目前这个版本的k文件算出来是没有问题的，我是把沙漏控制改成了Type5，QM=0.12，但是很难说如果再改动钢筋直径会不会出问题。
链接：https://pan.baidu.com/s/1XNCFXurhc-5MblJBoRPNPQ
提取码：25pd

Wechat · 发表于 2019-4-12 19:16:56

532117033 发表于 2019-4-12 15:21
可以，太大了放不上来，我放在百度云盘了
不过我参考了 Behavior and design of steel-plate composite ( ...

你是用什么软件做的前处理？

Wechat · 发表于 2019-4-12 19:39:51

我运行了一遍你的模型，问题如你说的那样。我将你模型中的支座删除后，使用节点约束代替，运行后模型计算正常，沙漏能很小，见图。你设置的支座有些问题，很容易出现接触穿透，这可能也是造成你计算出问题的原因。你前处理是用的什么软件？

532117033 · 发表于 2019-4-15 18:41:15

Wechat 发表于 2019-4-12 19:39
我运行了一遍你的模型，问题如你说的那样。我将你模型中的支座删除后，使用节点约束代替，运行后模型计算正 ...

你好，我用的支座接触是Automatic_Surface_to_Surface，谢谢你，我也用节点约束试一下。
以下是我的接触设置，主、从面的和MSTYP和SSTYP和用的是第三种，segment set or node set type的方式，ID=1和5分别是梁Part和冲击体Part的ID号。

532117033 · 发表于 2019-4-15 18:47:11

Wechat 发表于 2019-4-12 19:39
我运行了一遍你的模型，问题如你说的那样。我将你模型中的支座删除后，使用节点约束代替，运行后模型计算正 ...

PS：我前后处理都用的是LS-prepost，求解是用ANSYS的LS-DYNA solver算的。

532117033 · 发表于 2019-4-15 20:21:25

Wechat 发表于 2019-4-12 19:39
我运行了一遍你的模型，问题如你说的那样。我将你模型中的支座删除后，使用节点约束代替，运行后模型计算正 ...

你好，我也将支座接触处理为节点约束处理进行了计算，首先我将上下两个支座处都进行了约束，得到了和你相似的计算结果。然后由于这样约束的话，得到的冲击力峰值大于试验值，跨中竖向位移小于试验值，所以我感觉这样的处理可能会让边界条件太“刚性”了，于是去掉了上支座处的节点约束进行计算，结果发现会出现之前一样的问题，沙漏能再次出现了暴涨。

Wechat · 发表于 2019-4-17 20:28:52

532117033 发表于 2019-4-15 20:21
你好，我也将支座接触处理为节点约束处理进行了计算，首先我将上下两个支座处都进行了约束，得到了和你相 ...

你划分的支座单元太少，只有三排节点，你可以将支座细化一下，看是否能够解决问题。

532117033 · 发表于 2019-4-18 10:52:14

Wechat 发表于 2019-4-17 20:28
你划分的支座单元太少，只有三排节点，你可以将支座细化一下，看是否能够解决问题。 ...

谢谢你的建议
细化采用RIGID材料的支座部分倒还好办，不过细化采用CSCM的梁体好像有点困难...好像LSPP不具备划分逐渐稀疏/细致网格的功能....

Wechat · 发表于 2019-4-18 11:20:22

532117033 发表于 2019-4-18 10:52
谢谢你的建议
细化采用RIGID材料的支座部分倒还好办，不过细化采用CSCM的梁体好像有点困难...好像LSPP不 ...

有很多软件可以划分网格，比如hypermesh ansys等。

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