倒塌分析 隐式导入显式报错

toosky

各位好，最近在进行倒塌模拟分析。
整个模型分析思路为：先在隐式下完成重力计算（显式进行重力计算时误差较大），之后import到显式模块中做时程分析，并研究结构的倒塌。
考虑结构为金属材料，起初材料属性为弹性 + 塑性时，是可以导入并完成整个分析的，此时由于没有定义失效，结构不会倒塌。
现为模拟材料失效，补充材料属性shear damage，此时隐式下可完成重力计算，在导入到显式进行后续计算时，提示错误：

Bad Material definition in element number xx instance PART-1-1: zero or negative initial dilatational modulus caused by bad material data. Please check your material input and any initial conditions if necessary

1、搜索本版发现，此错误提示多出现在调用自己编写的子程序上，而这里没有调用子程序，仅仅用了软件在带的shear damage本构。
2、采用相同的材料定义（弹性 + 塑性 + shear damage损伤），单独采用隐式动力分析可以提交计算，单独采用显式动力分析也可以提交计算，但唯独隐式导入显式不可以。
3、参考帮助手册user‘s manual的9.2.2小节Transferring results between Abaqus/Explicit and Abaqus/Standard，对于导入前后的材料做了如下说明：

Material options

All material property definitions and the orientations associated with imported elements are imported by default. Material properties can be changed by respecifying the material property definitions with the same material name. All relevant material properties must be redefined since the old definitions that were imported by default will be overwritten. Material orientations associated with imported elements can be changed only if the reference configuration is updated and the material state is not imported; the material orientations associated with imported elements cannot be redefined for other combinations of the reference configuration and material state.

大致意思是说，当模型导入后，如果采用相同的材料名定义了新的材料属性，软件会采纳这些新的属性，由此想到了先将隐式重力计算中材料定义成弹性，后续导入到显式模块中在补充定义塑性 + 损伤。但仍然提示相同的错误。

希望接触过的朋友能给一些建议，谢谢！

toosky

从下面这个帖子中找到混合分析的相关教程
http://forum.simwe.com/forum.php ... 8%E5%88%86%E6%9E%90
其中关于混合分析中所用到的材料作出了如下限制：

可以看到，弹性和塑性的材料属性是可以进行导入的，但不包括damage属性。也就是说，当模型材料定义含有damage的属性时，无法采用import功能。

goby1988

你好我也做框架结构的倒塌研究，研究APM抗倒塌设计法，不知道你做的是不是这个？但从你的描述来看，你没有讨论到柱的失效分析。我接触到的目前最最好的倒塌模拟方法是采用model change来使柱失效，但explicit不支持model change,所以我的模型全程采用隐式求解器，先施加重力荷载，然后用动力分析步移除失效的柱，再观察剩余结构的响应。我比较纳闷的是你为什么非要合并求解器呢？

toosky

goby1988 发表于 2013-4-28 12:25

你好我也做框架结构的倒塌研究，研究APM抗倒塌设计法，不知道你做的是不是这个？

你好，我没有做抗倒塌分析的理论研究，只是想尝试下有限元模拟的思路。我是通过damage来定义材料损伤机制，来模拟构件失效机制的，当材料塑性应变 / 损伤达到某一预设标准时，单元失效退出工作（即杀死单元）。

我接触到的目前最最好的倒塌模拟方法是采用model change来使柱失效，

曾经尝试过用model change做模拟施工加载，即无初始应力激活结构某一部分，比较成功，但没有尝试过做倒塌，其基本思路是否为判断单元失效后，杀死单元？需要自己编写子程序？能否说下具体思路

我的模型全程采用隐式求解器，先施加重力荷载，然后用动力分析步移除失效的柱，再观察剩余结构的响应。

隐式有收敛问题，我用隐式计算收敛性不好，当结构出现大变形是就计算终止，顶多只能模拟一层的倒塌。我知道清华的陆老师大概是采用隐式算法 + 子程序来做倒塌分析，但必须处理好收敛问题，陆老师著的书里面提到可强行改写general solution control中的参数的方法改善不收敛的状况，但abqus帮助文档关于这些参数一笔带过，对于算法不了解的人很难调整好。

所以自己主要尝试用隐式做重力加载，用显式做倒塌分析。但在import过程中，损伤的属性无法传递，也无法后续补充定义。

goby1988

toosky 发表于 2013-5-2 09:35
你好，我没有做抗倒塌分析的理论研究，只是想尝试下有限元模拟的思路。我是通过damage来定义材料损伤机 ...

我觉得我们的研究重点还是不一样的，我的研究重点是APM(荷载路径转换法)，先施加重力荷载，再用动态隐式分析model change掉关键构件以模拟局部破坏，至于失效时间这个可以通过爆炸分析得到，也可以根据规范定义，最后再通过一个动力分析步查看剩余结构响应，整个过程不需要子程序，我的是钢框架，所以采用梁单元可以解决问题

toosky

goby1988 发表于 2013-5-2 09:49
我觉得我们的研究重点还是不一样的，我的研究重点是APM(荷载路径转换法)，先施加重力荷载，再用动态隐式 ...

这种方法貌似是一种简化计算方法，没有办法模拟出结构在受到地震荷载作用下，构件逐步进入塑性，损伤累积的过程。而结构进入塑性后，刚度会重新分配，应力状态也会重新分配，与初始弹性状态有较大出入。
用model change在弹性阶段直接杀死薄弱构件，貌似忽略了这些构件的塑性变形能力，以及他们对结构的有利贡献作用。同时也让其余结构构件由初始弹性阶段直接过渡到倒塌前的临界状态，可能也与真实结构倒塌情况有出入？个人观点，欢迎指正。

goby1988

toosky 发表于 2013-5-2 10:12
这种方法貌似是一种简化计算方法，没有办法模拟出结构在受到地震荷载作用下，构件逐步进入塑性，损伤累积 ...

你们的研究可能超前了，呵呵，现在国内还没有抗倒塌规范，国外已有的抗倒塌规范在设计时也没有考虑地震作用的损伤累积，APM针对的是爆炸引起的倒塌，关键构件是此过程中是瞬间失效的，本身也是小概率事件，对地震和爆炸如果同时独立考虑是可以的，但要考虑交互影响，这对设计人员的要求太高了，我们的研究还是基于规范的，相对简单很多

toosky

goby1988 发表于 2013-5-2 10:24
你们的研究可能超前了，呵呵，现在国内还没有抗倒塌规范，国外已有的抗倒塌规范在设计时也没有考虑地震作 ...

恩，我主要关心的是地震作用下的倒塌分析，对于爆炸这种突然作用力，可以采用直接杀死某些构件来模拟，但地震时程分析是一个累计损伤的过程。

勇敢的海豚

toosky 发表于 2013-5-2 10:31
恩，我主要关心的是地震作用下的倒塌分析，对于爆炸这种突然作用力，可以采用直接杀死某些构件来模拟，但 ...

我觉得你可以采用显示分析，通过VUMAT定义失效，当达到某一个损伤指标时，构件退出工作。

勇敢的海豚

goby1988 发表于 2013-5-2 10:24
你们的研究可能超前了，呵呵，现在国内还没有抗倒塌规范，国外已有的抗倒塌规范在设计时也没有考虑地震作 ...

备用荷载路径法目前只是移除了支持构件，并没有真实的考虑失效的原因，我也用这种方法做过一些分析。

dctywjp

我想问一下，model change后，怎么实现杆件的后续破坏结构倒塌，我用的是理想弹塑性模型，没有出现别人的那个杆件连续失效的情况

1812883157

goby1988 发表于 2013-5-2 09:49
我觉得我们的研究重点还是不一样的，我的研究重点是APM(荷载路径转换法)，先施加重力荷载，再用动态隐式 ...

局部破坏可能导致大位移，收敛很难保证吧？请问你是仍然采用隐式分析的吗？？？

小僵尸123456

请问有相关算例吗  新手想学习一下  

Hi@田野

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