3DNLG-2:梨形筒体端部缩短

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几何非线性响应 / 3DNLG-2

测试范围

测量梨形筒体均匀轴向缩短过程中的首个全筒端部载荷失稳峰值。

几何

四分之一模型:半截面由相切直线段及单位半径的 135° 和 45° 圆弧组成;轴向半长度 0.4 m,厚度 0.01 m。外半轮廓范围为 y=0 至 2.70710678 m。

材料

弹性 E=10 MPa,ν=0.3;采用 SI 长度和力单位。

边界条件与载荷

在 x=0 和 z=0 施加镜面对称条件;约束 z=0.4 m 处横向平移,并在该处规定均匀负轴向位移,最大至 0.0016 m。

模型假设

准静态大转动弹性。不考虑塑性,不添加网格扰动。

AM-DT 模型与求解方法

采用 AM-DT S4 模型和解析相切几何,不使用四舍五入的输入坐标。直接施加均匀端位移,与来源的端部自由度绑定等效。此驱动器使用位移控制的生产版平衡求解;若不能跟踪完整路径,必须失败,不得跳至另一分支或构造结果。此处不声明实现了壳弧长求解。

测量位置与结果恢复

汇总缩短端四分之一模型的轴向内力反力,再乘以二,以报告全筒端部载荷。模型只包含一半周长;轴向半长度对称性不会额外增加端载荷倍数。依据明确批准的比较约定,将 2619 N 参考值视为全筒端部载荷,但不宣称已确证 Abaqus 原始后处理采用了这一定义。要求完整路径上的最大值两侧均有较低载荷,并在来源节点 1 处采样未经缩放的 y 位移。同时细化网格和缩短增量。

基准测试几何与载荷的原创示意图
AM-DT 原创示意图;尺寸与载荷遵循所引规范。

AM-DT 求解器结果

全筒端部载荷的约定在最近一次求解后发生了变化。当前规范的数值结果有待重新运行;历史四分之一模型的反力并未被重新标记为新的求解器证据。

参考观测量

collapseLoad_N = 2619 N

transverseAtCollapse_m = -0.03116 m

百分比误差采用各基准测试规定的归一化尺度;不据此判定通过或失败。

来源: Abaqus 基准测试手册中的 NAFEMS 3DNLG-2。