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什么叫体积自锁?

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发表于 2008-12-17 19:08:46 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 上海
本帖最后由 gdyu_yu 于 2010-6-1 20:40 编辑

请问什么叫做体积自锁,
剪力自锁?

谢谢!
发表于 2010-6-1 19:30:05 | 显示全部楼层 来自 广东深圳
Simdroid开发平台
本帖最后由 gdyu_yu 于 2010-6-1 19:47 编辑

http://blog.sina.com.cn/s/blog_642b4b710100i8qy.html

(为避免该链接地址哪天出现变动而无法访问,特添加以下内容。感谢作者wei1012 。GDYU_YU注)
1.剪切锁死(shear locking)
简单地说就是在理论上没有剪切变形的单元中发生了剪切变形。该剪切变形也常称伴生剪切( parasitic shear)。
发生的条件:1.一阶、全积分单元;2.受纯弯状态;
产生的结果:使得弯曲变形偏小,即弯曲刚度太刚。
解决方法:1.采用减缩积分;2.细化网格;3.非协调单元;4.假定剪切应变法;
2.体积锁死(volumetric locking)
简单地说就是应该有单元的体积变化的时候体积却没发生变化。该原因是受到了伪围压应力(Spurious pressure stresses )。
发生的条件:1.全积分单元;2.材性几乎不可压缩;
二阶单元:对于弹塑性材料(塑性部分几乎属于不可压缩),二阶全积分四边形和六面体单元在塑性应变和弹性应变在一个数量级时会发生体积锁死。二次减缩积分单元发生大应变时体积锁死也伴随出现。
但值得注意的是,一阶全积分单元当采用选择性减缩积分(selectively reduced integration)时可以避免出现体积锁死。
产生的结果:使得体积不变,即体积模量太大,刚度太刚。
解决方法:1.将大应变区域网格细化;2.mixed formulation法;
检查方法:输出积分点的围压应力,分析围压应力是否在相邻积分点存在突变,是否显棋格式分布,是的话
          就说明出现体积锁死。
3.沙漏(hourglassing)
简单地说就是单元只有一个积分点,周边的节点可以随意变形。
发生的对象:1.一阶、减缩积分单元;
产生的结果:单元太柔;
解决方法:1.对一阶减缩单元,合理细化网格;荷载避免使用点荷载;
          2.在大应变区或大应变梯度区使用一阶单元,而不是使用二阶单元。
4.零能模式(zero-energy mode)
采用一阶减缩积分时会出现零能模式。即单元只有一个积分点,在受弯时该积分点没有任何的应变能,此时此单元没有任何刚度,就无法抵抗变形。
解决方法:1.提供人工的“沙漏刚度”;2.细化网格(一般在高度方向至少要有4个单元)

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 楼主| 发表于 2008-12-17 19:24:14 | 显示全部楼层 来自 上海
请大家帮忙说一下,记得以前见过,现在忘记了
谢谢
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发表于 2008-12-17 19:52:27 | 显示全部楼层 来自 英国
三个文件一样,大家看着来,觉得好的,就给点积分吧

[ 本帖最后由 devtt 于 2008-12-17 19:56 编辑 ]

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 楼主| 发表于 2008-12-17 19:58:55 | 显示全部楼层 来自 上海
谢谢!
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发表于 2009-8-14 15:59:22 | 显示全部楼层 来自 湖北武汉
文章很不错
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发表于 2010-3-21 07:57:04 | 显示全部楼层 来自 广东广州
thanks very
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发表于 2010-6-1 17:38:29 | 显示全部楼层 来自 安徽合肥
一直没有机会具体了解自锁现象,谢谢!
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发表于 2010-6-11 16:22:15 | 显示全部楼层 来自 湖南长沙
很不错,收藏了!
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发表于 2010-6-22 09:01:16 | 显示全部楼层 来自 湖南长沙
值得去多多学习,谢谢了
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发表于 2010-6-26 20:22:38 | 显示全部楼层 来自 湖南长沙
学习了。。。
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发表于 2010-11-2 14:23:57 | 显示全部楼层 来自 江苏无锡
受教,找了半天才找到!
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发表于 2010-11-2 18:11:45 | 显示全部楼层 来自 浙江杭州
自锁形式有很多种,根据不同单元类型(或单元阶次、参数等),可能具有不同的自锁形式,最常见的就是横向剪切自锁、膜自锁、体积自锁、曲率自锁等,目前仍有很多学者在单元理论方面进行修正改进,无论提出何种形式的新单元,最核心内容还是如何解决对应的各种自锁现象。纯位移元在自锁处理方面有先天不足,所以现在的单元大多数采用特殊方法进行数值处理,使之成为混合元,例如最常见的ANS法和EAS法等。所以楼主问的问题在有限元的基础理论书籍中都有,但要真正理解,还是最好关注一下当前的相关文献,可能更直观,促进理解。

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发表于 2011-7-4 19:23:24 | 显示全部楼层 来自 湖南长沙
3楼和八楼都很棒哈~说的很好~
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发表于 2017-12-23 16:35:19 | 显示全部楼层 来自 湖南长沙
mixed formulation请问这个方法是什么意思呢
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发表于 2018-6-22 17:58:40 | 显示全部楼层 来自 天津
devtt 发表于 2008-12-17 19:52
三个文件一样,大家看着来,觉得好的,就给点积分吧

[ 本帖最后由 devtt 于 2008-12-17 19:56 编辑 ] ...

感谢分享
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发表于 2018-6-22 18:01:56 | 显示全部楼层 来自 天津
wei1012 发表于 2010-6-1 19:30
http://blog.sina.com.cn/s/blog_642b4b710100i8qy.html

(为避免该链接地址哪天出现变动而无法访问,特添 ...

感谢解答与分享~
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