关于螺栓与带孔平板剪切模型

ehe12

这个是我做的螺栓与带孔板的剪切模型。板末端与参考点用COUPLING建立互动，然后将这个参考点的自由度完全限制。螺栓也类似，端面与参考点COUPLING然后完全限制自由度，不过螺栓在荷载步中施加X方向位移，挤压螺栓孔。
螺栓孔周与螺栓圆周之间建立接触，默认FINITE SLIDING,NODE TO SURFACE，进行计算。

在计算结束后输出螺栓末端参考点的荷载与位移曲线，发现荷载一直上升而没有下降段。请问这是为什么？另外，当我减小 孔到板末端距离时，发现会出现下降段，又是为什么？

这个是我做的模型的INP文件。
这个是截图：

zsq-w

我觉得这个模型建的挺好的。
1 我减小孔到板末端距离时，发现会出现下降段”----这个是正常的，也是螺栓导致破坏的常见工况之一。
2 lz说的“没有下阶段”的情况可能就是螺栓（螺孔）的位置离边缘太远了（可以参考下钢结构规范，如果你有实验结果那就更好了）
3 厚度方向网格可以再细一点。

ehe12

我觉得这个模型建的挺好的。
1 我减小孔到板末端距离时，发现会出现下降段”----这个是正常的，也是螺栓导致破坏的常见工况之一。
2 lz说的“没有下阶段”的情况可能就是螺栓（螺孔）的位置离边缘太远了（可以参考 ...
zsq-w 发表于 2010-6-22 08:50

多谢。其实我觉得比较烦的就是没有荷载下降段，因为无论距离版末端如何远，拉到最后总是该出现下降段的。我个人的猜测是当距离版末端近的时候，荷载会下降，因为在静定隐式算法里无法模拟破坏，这个荷载下降是由于原本的版末端被拉得太远使受拉截面积减小而引起的。而当版末端距离增大时，这个受拉截面积减小效应可能就不会发生或者是需要拉到长得没有任何意义的时候才会发生，而在那种情况下真实的材料早被拉断好久了。所以需要比较一下截面上的应力，根据破坏准则来确定材料是否破坏，是否能拉到那种情况。

我现在对自己的想法还不是很确定，不知道有没有高手能帮我印证一下？

还有就是，如果我的想法是正确的，那么是不是说我可以在静定隐式算法下做出一种几何结构，在施加外力时荷载会不断增大直到平衡维持在最高荷载而没有下降曲线？因为材料是不变不破坏的，变的只会是几何截面，所以理论上我应该可能做出来这样的东西吧？有没有人能给点例子？

zsq-w

1 “因为无论距离版末端如何远，拉到最后总是该出现下降段的”这个我有不同看法。假设螺栓挤压一个无限大板，应该是没有下阶段的。当螺栓孔越远离边缘，工况就越接近螺栓挤压无限大板了。

2   6.9版隐式分析也可以模拟破坏，ssnss提供了一个单拉实验的例子，可以搜索下。

3   下阶段、失效、破坏的模拟，与材料属性中失效的定义关联重大，所以材料属性很关键。

4   你的想法是否正确，“高手”也未必能说得准。最好的印证莫过于实验了。

ehe12

1 “因为无论距离版末端如何远，拉到最后总是该出现下降段的”这个我有不同看法。假设螺栓挤压一个无限大板，应该是没有下阶段的。当螺栓孔越远离边缘，工况就越接近螺栓挤压无限大板了。

2   6.9版隐式分析也可以 ...
zsq-w 发表于 2010-6-22 19:05

1. 你说的对，我该描述得更清楚点。当无限大的带孔板的孔周受螺栓挤压时，挤压部分所承受的力只能传递到一定范围，在这一范围内的材料共同承受应力集中。当应力集中达到一定程度，也就是说力继续增大，这部分就会撕裂失效，相当于孔径扩大了。撕裂的时候承载力会下降，继续向下一部分未撕裂的地方传导应力，达到一定的集中后又再度撕裂。我在试验中已经观测到这一现象。现在的问题是当变形达到什么程度时会撕裂。我想在ABAQUS里如果按照材料破坏来模拟当然很容易，但是那部分就得再去看断裂力学，去看DAMAGE INITIATION怎么设置。比较简单的就是不加破坏，而是在模型中指定几个参考点，比较这几个参考点与材料破坏强度的大小关系，如果参考点的应力达到材料破坏强度，那么就说明在这个位置材料已经开始破坏，也就是说承载力该下降了。
2. 似乎很有趣，但是我不知道进一步研究并放入破坏模拟需要花多少时间。。。不知道钢的破坏如何定义呢？
3. 是的。所以我之前做材料才那么苦恼，因为一直以为加个下降段就OK了。。。
4. 实验我做过了，几个不同破坏模式基本都做出了，模拟也基本能够模拟，反正上升段的荷载是肯定正确的，至于后半段下降。。。留给以后的学弟来研究吧。。。
这么说来，假如没人能反驳我的论点，在答辩的时候不被问倒就足够了吧？