悬赏求教：曲面加竖向均布荷载怎么实现？

menyanqing

各位好，要在曲面上加载竖向均布荷载，如图所示，因为均布荷载作用方向并不指向圆心，所以，pressure不能用（pressure不能定义作用方向，只能指向圆心），用MPC的话没法反应上部结构的不均匀变形(三维结构的情况，且存在其他荷载作用，可能导致纵向不均匀变形)，用surface traction选择general的方式做的结果貌似跟曲面上受竖向均布荷载的作用不等效，所以，在此请教版主以及各位ABAQUS达人，有什么好方法可以实现该功能？能不能像marc一样，写简单的子程序可以实现该功能？如果可以的话在ABAQUS中该用哪个接口？恳请对该问题有所了解的达人能够指点一二。冒昧要求一下，回复的时候恳请能够稍微详细一点点。再次谢过各位达人！

jiianc

使用 Surface traction（面载荷）来定义面载荷
关键字为×DLOAD,  EDLDn类型的载荷即可，详见ABAQUS关键字手册

menyanqing

jiianc 发表于 2012-5-11 23:26
使用 Surface traction（面载荷）来定义面载荷
关键字为×DLOAD,  EDLDn类型的载荷即可，详见ABAQUS关键字 ...

谢谢你的回答，采用surface traction定义的话，面荷载的大小就是上面的数值吗？我采用下图所示的结构，分别将平板和曲板的一端进行固定，平板作用pressure大小为100，曲板作用surface traction，类型为general，定义的方向向下，计算两者的弯矩，发现弯矩大小几乎差了两倍，上面的平板弯矩几乎是下面的1/2，对此，很是不解。产生的疑问是同样是等效到竖向的荷载，数值也相等，但是，为啥计算结果相差这么多？

gogogo

简单的方法：是将所加载的载荷转换成力，然后再加载到NODE上，弧线上的网格划分的均匀一些，问题就会和加载到单元上效果一样，这样仍是用*cload方式，方向想怎么定都可以了！！！

menyanqing

gogogo 发表于 2012-5-12 06:45
简单的方法：是将所加载的载荷转换成力，然后再加载到NODE上，弧线上的网格划分的均匀一些，问题就会和加载 ...

加载荷载转换成节点力，节点力的大小与节点坐标，x-y-z三个平面的投影，单元节点数目有关系，对于三维的情况还是不能手工计算，还是需要程序的。所以，感觉，这个方法还是不合适。

menyanqing

现在我又对surface traction和pressure做了一个验证，考虑的是周围弹簧约束，inp附在本文里面，左侧模型采用的pressure沿着圆弧外侧分布，大小为100，右侧模型采用surface traction，分别作用于水平向和竖向，大小为100，这样，两者的力是等效的，模型如图所示，但是计算结果图显示两者的力有很大差别，也附在本文里面，非常的困惑到底是什么原因产生的这么大的区别？

menyanqing

jiianc 发表于 2012-5-11 23:26
使用 Surface traction（面载荷）来定义面载荷
关键字为×DLOAD,  EDLDn类型的载荷即可，详见ABAQUS关键字 ...

采用6楼的方法最后合成的力还是指向圆心的，怎么能不等效呢？

jiianc

menyanqing 发表于 2012-5-12 11:55
采用6楼的方法最后合成的力还是指向圆心的，怎么能不等效呢？

你横向100,纵向100,合力必然大于100,而且每个单元的方向都不同，压力和和合力的方向应该不吻合，建议你用同一个悬臂梁试试

menyanqing

jiianc 发表于 2012-5-12 12:52
你横向100,纵向100,合力必然大于100,而且每个单元的方向都不同，压力和和合力的方向应该不吻合，建议你用 ...

不好意思，压力100和横向、纵向各100作用效果肯定是一样的才对啊，这个就相当于静水压力状态啊，每个微段的合力肯定是指向圆心的，所以，还是怀疑surface traction不能反映均布荷载设定一定方向的问题。再次谢谢你的回复！

superzxz

看不明白，楼主是要验证pressure和surface traction的作用是否等效？那为何不把6#的surface traction改成沿径向加载，就没有合力问题了。

menyanqing

superzxz 发表于 2012-5-12 16:01
看不明白，楼主是要验证pressure和surface traction的作用是否等效？那为何不把6#的surface traction改成沿 ...

我要在圆形的上、下半圆分别加载竖向均布荷载，在左右半圆加载水平向线性荷载，进而模拟隧道的荷载结构法，因为pressure仅仅能够指向圆心，所以，加载固定方向的均布荷载不能使用pressure。查阅资料后普遍反映用surface traction可以，为了验证surface traction是否满足要求，我做了6楼的简单例子，加载方式也是图示的两种，采用弹性力学的方法，两种分布荷载作用于圆形结构的情况是等效的，但是计算结果不等效，很不理解。另外，您所说的surface traction指向圆心的情况，我在尝试定义surface traction力的方向的时候没能够实现，但是，我想应该没问题的，因为我试过平面结构加载pressure和surface traction的情况，结果表明两者计算的平面结构结果是一样的。现在我的疑惑是在surface traction 里面的general定义了与面的法向存在非正交夹角的情况，为啥计算结果存在差异。今天我还尝试了将surface traction定义两个进而与pressure等效的情况，结果页不等效。所以，对于surface traction能否模拟曲面加载定向均布荷载很困惑。最后，谢谢你的回复！

menyanqing

补充一下，本文加曲面定向均布荷载的目的主要是模拟盾构隧道结构设计的荷载-结构法，碰到的疑惑恳请各位达人给予帮助。在此谢过！

menyanqing

jiianc 发表于 2012-5-11 23:26
使用 Surface traction（面载荷）来定义面载荷
关键字为×DLOAD,  EDLDn类型的载荷即可，详见ABAQUS关键字 ...

DLOAD and VDLOAD are not available for surface tractions, edge tractions, or edge moments.
User subroutine UTRACLOAD allows you to define a nonuniform magnitude for surface tractions, edge tractions, and edge moments, as well as nonuniform loading directions for general surface tractions, shear tractions, and general edge tractions.

jiianc

menyanqing 发表于 2012-5-13 01:01
DLOAD and VDLOAD are not available for surface tractions, edge tractions, or edge moments.
User su ...

你使用的是×DSLOAD,这个是可以施加面均布载荷的

superzxz

我明白你的意思了，

我的疑惑是在surface traction 里面的general定义了与面的法向存在非正交夹角的情况，为啥计算结果存在差异

。我觉得差异的原因是你的pressure与surface traction本来就不等效，正如8#所说。我自己做了个简单模型，验证了一下，模型如下图所示：
左边加pressure，10；右边加surface traction，但大小不是10，例如图中绿色圈起来的两个力的大小分别是，x=4.23，y=9.06.它是按照合力为指向圆心的10和在圆周上的角度位置来分解的（简单的力的合成和分解，集中力可以这样分解，我觉得面力应该也可以吧）。下图是mises应力结果，可见效果是等效的~

个人理解，不知道对不对，希望对你有所帮助~

menyanqing

jiianc 发表于 2012-5-13 11:01
你使用的是×DSLOAD,这个是可以施加面均布载荷的

谢谢您的回复，问题已解决，就是采用您所说的加载surface traction的方式，表示感谢！

menyanqing

superzxz 发表于 2012-5-13 11:50
我明白你的意思了，
。我觉得差异的原因是你的pressure与surface traction本来就不等效，正如8#所说。我自 ...

谢谢您的回答，我根据您的回复明白为啥不等效的原因了，我不应该考虑单元面积投影的影响，谢谢！