联系我们:186 6505 3298 

公众号二维码
新浪微博二维码
百家号二维码
仿真技术
仿真技术

【OptiStruct要领】几何非线性的设置

来源: | 作者:Altair | 发布时间 :2022-07-22 | 1274 次浏览: | 分享到:

之前,我们已经为大家介绍了OptiStruct隐式非线性能做哪些类型的问题。那么今天主要针对其中的几何非线性进行详细的介绍。

首先什么是几何非线性呢?

所谓线性变形体系是指位移与载荷呈线性关系的体系,而且当载荷全部撤除后,体系将完全恢复原始状态。这种体系也称为线性弹性体系,它需满足三个条件:
(1)位移是微小的;
(2)材料的应力与应变关系满足虎克定律;
(3)所有约束均为理想约束。


线性体系的力—位移曲线和应力—应变曲线均为直线。

当以上三种假设有一个或几个不满足时,就会出现非线性问题。如果结构的变位使体系的受力发生了显著的变化,以至不能采用线性体系的分析方法时就称为几何非线性,即力—位移关系不再是直线。如结构的大变形、大挠度的问题等。



在OptiStruct对于几何非线性的启用,只需要在NLSTAT(非线性准静态)分析中设置参数LGDISP,我们可以在CONTROL CARD中设置⬇


•   1, 激活几何非线性

•   -1, 取消激活几何非线性



飞机机翼的静力测试就是典型的几何非线性⬇



在OptiStruct中,几何非线性设置与静力分析中的设置有所不同的主要是以下两点,


1)载荷类型

不同于静载分析中的FORCE类型,这里我们要用到

集中力:FORCE1、FORCE2

压力:PLOAD2、PLOAD4


2)方向

方向可以和静力中设置一样为某个方向。但是我们看到在机翼静力测试的这个案例中,机翼受力方向永远是垂直于机翼表面的,那么我们可以在OptiStruct中通过设置参数FLLWER激活基于变形后几何的跟随力及压力。

•   0/-1,基于变形前几何

•   1,基于变形后几何,考虑PLOAD#面积及法向的改变

•   2,基于变形后几何,只考虑PLOAD#面积变化

•   3,基于变形后几何,只考虑PLOAD#法向变化


就像这样 ⬇,沿某一方向的力 vs 跟随力



那么让我们来完整的看下几何非线性的建模求解流程吧~


曲梁受力变形的完整流程

1.  网格 — 材料 — 属性


2.  载荷边界


3.  工况设置

上一节中我们已经介绍了,非线性准静态工况的定义,这里就不赘述啦~直接上图 ⬇



4.  开启几何非线性及跟随力


除此之外,在OptiStruct中设置非线性弹簧也会用到几何非线性。

这里我们举个例子,我们要定义一个只能受拉不能受压的非线性弹簧。


1.将弹簧单元类型为cbush1d,属性为pbush1D


2.刚度曲线定义:x轴为位移,y轴为力



3.工况设置为Non-linear quasi-static(非线性准静态分析)



4.打开大变形选项



5.在不同大小力的作用下的位移


软件教程
更多
建模与可视化
建模和可视化
近期发布文章
更多
设计、制造和专业解决方案
设计、制造和专业解决方案
云和HPC解决方案
云和HPC解决方案
数据分析及物联网解决方案
数据分析及物联网解决方案​
免费试用申请
助力企业数智化转型,打造仿真新业态!