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[二次开发] 混凝土尖角处应力集中该如何处理为好

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发表于 2008-1-7 12:43:51 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 江苏徐州
问题是这样的,平面应变模型,结构混凝土在尖角处发生了应力集中,程序提前停止计算,得到的极限承载力明显不符合实际,,因为实际上尖角处的混凝土即使破坏了也不会影响结构极限承载力,于是本人考虑了两种处理方法:
1、在尖角处进行倒角,难点在于采用adina native建模方式,并不能进行倒角操作
2、在应力集中处单独划分单元,用弹性单元代替,难点在于在尖角处对模型进行修改非常麻烦
这两种方式本人尝试过,都难以实现,于是想到是否可以结合LDC并设置对应的本构对结构进行rupture分析,这样,尖角处的破坏的混凝土单元并不影响继续计算。查看了理论手册中能够进行rupture分析的单元类型,却发现不存在用来模拟混凝土的concrete及DP材料,于是问题又卡住了,我现在只能尝试用随动强化材料来模拟混凝土,不知道大家有没有遇到类似的问题,也许对于混凝土应力集中引起的计算提前停止还有更好的处理方法,请大家来讨论讨论。
 楼主| 发表于 2008-1-7 18:28:33 | 显示全部楼层 来自 江苏徐州
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下午设置了low-speed dynamics,材料依然是理想弹塑性的钢板和concrete的混凝土,没有设置钢板的极限拉应变,程序在尖角位置混凝土开裂后依然能够继续算下去并得到的较为理想的结果,我想这应该和repture特性无关吧,一方面混凝土材料不具备repture特性,另一方面也没有设置钢材的极限拉应变,疑惑的是为什么我设置了low-speed dynamics后,计算就能够正常进行呢?又能能解释下吗?同时也发现一个现象,荷载步设置较小反而导致不收敛,这是为什么?
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发表于 2008-1-7 23:58:43 | 显示全部楼层 来自 四川成都
谈谈我的个人看法:
1、微动力阻尼法(low-speed dynamics)类似于动力松弛法(源于英国)——仅仅是类似,可能算法不一样,核心思想在于将静力问题看成动力问题,引入阻尼加速收敛,阻尼越大,收敛性越好,当然,可能结果误差也越大,adina引入这种方法,对接触、开裂等问题的收敛问题非常有帮助。个人做过很多计算验证,该法确实很有效。对于混凝土收敛效果自不必说,甚至可以将很多显式问题采用隐式算法实现(限于adina),这可能也是adina非线性求解能力和求解效率强于绝大多数程序的标志性技术,不过,注意其带来的误差也较大。
2、混凝土非线性分析出现应力集中很正常(边界设置问题和加载方式问题产生的例外),特别是在开裂临界状态更是如此。大多数采用弹塑性混凝土本构的非线性程序,包括abaqus在内,在混凝土开裂以后都能继续计算,只不过开裂以后的单元响应坐标基准转换为开裂面方向(同过单元积分点应力主方向判别),单元应力也进入拉伸刚化阶段,但应力不断变小,直至形成开口裂缝。不过理想弹塑性本构的开裂模式采用的是弥散裂缝模式,得不到显式的裂口扩展过程。值得一提的是,个人曾经用多个程序做过对比计算(针对混凝土开裂以后),adina在开裂以后分析得到的主应力结果最接近理论应力结果——即结构最大应力应该接近或者低于结构峰值开裂应力。
3、至于荷载步越小反而导致不收敛的问题,不是adina的问题,实际上在ansys、abaqus中一样存在,按教科书上的说法,增大荷载步数(减少荷载增量),应该对收殓有益,出现这种情况,个人分析应该是误差累计造成的(几个程序在几何非线性、材料非线性、接触非线性分析时都有这种情况产生)———迭代计算步骤越多,误差累计越多,因为收殓判断准则本身基于相对比例而言。
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 楼主| 发表于 2008-1-8 09:23:11 | 显示全部楼层 来自 江苏徐州
感谢civil fans的启发,使我对lsd有了进一步的了解,另外您上传的崴昊科技的实例给我很多启发,谢谢了,让人感觉adina是一个强大的工具
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