Abaqus案例分享：圆顶跳跃问题解析

本案例是圆顶稳定性问题，对比弧长法与通用静力学分析。

问题描述

边界条件如下图所示；宽1000mm，厚30mm。

材料信息

Alloy；杨氏模量100GPa；泊松比0.3.

分析步模组

   切换至 Step模组，进一步切换为弧长分析模型（两个模型均已建立好），编辑分析步的终止准则。圆顶的顶部受到均布载荷10Mpa，临界载荷为4Mpa，所以可以计算载荷比例因子为0.4。设定 载荷比例因子0.5为终止准则。
 

• 请求输出

   进入场输出请求，在默认的情况下，新增压力载荷输出（Pressure Load）。
 

• 定义载荷

   切换至 Load模组，定义均布载荷10Mpa。
 

• 定义边界

   边界条件已经定义
 

网格模组

   切换至 Mesh模组，单元类型为S8R5
 

分析任务

   切换至 Job模组，直接提交对应的分析任务（已经提前建立好）。
 

可视化模组

   切换至 Visualization模组
 

• Mises 应力

• Pressure VS Displacement

   为了更好地观察曲线图，这里将分割线显示出来
 

临界载荷大约3.5Mpa，超过以后载荷迅速下降至-1.5Mpa，最大载荷约5.5Mpa。为了更详细描述曲线图，这里进一步细化

   载荷达到最小值之前，位移达到约0.07，之后载荷逐渐提升了。位移达到约0.05时开始发生跳跃（载荷值迅速下降），达到约0.07才开始回升，因此跳跃的位移约0.02.为什么达到0.07之后载荷迅速逐渐上升？因为结构变刚。
 

• 切换StaticGeneral模型

   定义初始增量0.01，最大增量0.05，如之前的例子添加体积阻尼。场输出增加压力载荷输出，Pressure Load。定义载荷大小5.5Mpa重新分析。
 

• 对比结果

两种方法从曲线上看，有两段是相似的（曲线基本上重合）。静态通用解法引入阻尼没有捕捉跳跃过程（载荷基本上不变），正是引入了阻尼这段曲线才是如此的，只是让计算完成了，但是根本上捕捉不到啥有用的信息。

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