iSolver案例:固土圆撑与加强筋地基承载性能分析

1. 引言:

结构静力学分析可以帮助设计者在设计过程中确定设计产品的性能,如静载下的应力分布,应变及位移变形情况,以便于评价设计方案并优化,从而节省试验成本,提高产品强度、疲劳寿命等机械指标。

iSolver为一个完全自主的面向工程应用的通用结构有限元软件,对标Nastran、Ansys、Abaqus设计和实现,具备结构有限元常用分析类型和单元、材料、载荷等基础算法组件,精度和Abaqus一致。本文以固土圆撑和加强筋构成的地基承载分析为例,演示iSolver的分析流程,并将iSolver和Abaqus计算结果进行对比。



2. 模型背景

本模型为地基承载结构,由固土圆撑和加强筋构成,全模型采用mm-MPa单位建模。

模型如下:

【iSolver案例分享33】固土圆撑和加强筋构成的地基承载分析的图1

对全模型离散化处理,网格规模在58.9万左右,单元类型为C3D8R,网格如下:

【iSolver案例分享33】固土圆撑和加强筋构成的地基承载分析的图2

材料参数为:杨氏模量70000,泊松比0.3,并设置塑性属性,材料属性如下:

【iSolver案例分享33】固土圆撑和加强筋构成的地基承载分析的图3

【iSolver案例分享33】固土圆撑和加强筋构成的地基承载分析的图4

固定底部边界Z向位移,采用耦合作用方式为顶部施加1000000N载荷。分别利用iSolver和Abaqus软件自带求解器对算例求解得到计算结果。



3. 结果对比

1) 应力

a) 视图1(米塞斯应力)

iSolver结果:

【iSolver案例分享33】固土圆撑和加强筋构成的地基承载分析的图5

Abaqus结果:

【iSolver案例分享33】固土圆撑和加强筋构成的地基承载分析的图6


2) 总应变

iSolver结果:

【iSolver案例分享33】固土圆撑和加强筋构成的地基承载分析的图7

Abaqus结果:


【iSolver案例分享33】固土圆撑和加强筋构成的地基承载分析的图8

3) 位移

iSolver结果:

【iSolver案例分享33】固土圆撑和加强筋构成的地基承载分析的图9

Abaqus结果:

【iSolver案例分享33】固土圆撑和加强筋构成的地基承载分析的图10


4. 结果对比总表如下

1. 应力、应变及位移总体分布完全相同;

2. ABAQUS与iSolver求解器求解到极限位置结果见表1,可见极限位置求解结果包括应力应变和位移,均与原始求解器结果完全吻合,可以为实际产品工程设计提供参考。

表格 1 计算结果

指标应力S应变E位移U
MaxMinMaxMinMaxMin
Abaqus10.830.15628.541E-52.301E-70.1780
iSolver10.830.15628.541E-52.301E-70.1780


5. iSolver免费下载

iSolver为免费软件,且无license限制,最新版免费下载地址如下:

https://www.jishulink.com/content/post/337351

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