关于ADINA里混凝土压碎的考虑和应力集中
最近在做一个混凝土的模型,碰到3个问题:1、网格划分大一点呢,各个钢筋单元的应力相差很多,就把网格划小点了,然后就出现混凝土材料破坏,也就是应力集中,在一个混凝土单元里出现结构的最大应力和最小应力,就无法继续往下算了。
2、我记得在ANSYS里可以不考虑混凝土的压碎,在ADINA里可以实现这个功能么,本想通过调节本构关系的参数来实现,就是把压碎值调大点,但是没有成功。
3、经常会出现混凝土单元某一个节点位移过大,出现材料破坏,用改进的牛顿法也还是会那样。有什么办法可以解决么
感觉自己的理论水平很差,解决不了。各位能不能帮忙下,先谢了。 我给你回答一下,看看能不能解觉你的问题。
1、网格大小对计算结果影响较大,但也不是说网格就需要划分得非常细密。过分细密的网格对变形适应能力会降低(特别是存在局部变形或者边界设置不当导致的局部应力集中区域),通常“雅克比行列式为负值”的警告提示有时候就和过于细密的网格有关。
2、adina里面无论采用rebar模拟钢筋还是用truss模拟钢筋(钢筋和混凝土初始处于完全粘结状态),得到的钢筋应力都不会是很光滑连续的(针对你说的“各个钢筋单元的应力相差很多”),这里面既有数值模型边界处理的原因,也有实际物理模型工作条件的影响因素,主要原因还是实际物理模型本来就存在这样的问题(你换用aba或者marc得出的结果也不会好到哪里去)。
3、adina里面不可以直接关闭压碎,但可以把抗压强度设置得比较高来等效代替,但如果关心混凝土的实际工作行为,建议不要这样做,弹塑性分析各个阶段材料的状态对结果影响很大,原则应该是得到正确的结果,而不是收敛的结果。收敛的结果不符合实际的话,这样的结果也是没有意义的。
4、adina混凝土计算的能力是超强的。影响收敛的因素很多,比如边界合理设置,求解子步数量的设置,收敛容差和收敛标准的设置都很重要,这些设置和ansys环境的设置是一样的,没有必要再做多的探讨。adina和其他程序不同的一个改进收敛的重要手段就是引进“微动力阻尼系数”,这个系数对绝大多数稳态非线性问题具有举足轻重的影响意义,一般最大可以设置到0.2-0.3,这样的系数对结果精度肯定有影响,但个人经验,其影响在工程接受范围之内。
针对你的问题只能说这些了,有问题的话,可以具体一点贴出来讨论讨论
回复 2# civil fans 的帖子
首先非常感谢您的回复。对于第一点,我想问一下,网格大小对计算结果影响的主要是因为什么,提示一下,我自己去看书。
2.您说的这个问题我也发现了,我发现钢筋的锚固段基本是没多少大的应力的。在后期更精确的分析中,我也想考虑钢筋混凝土滑移的影响,我知道可以加弹簧或是界面单元,不知道您有什么好的建议,主要是要考虑哪些因素,对其中的系数取值的建议。
3.对于这点我想我还是再去研究下ADINA的混凝土本构,怎么样去考虑适合实际问题的模型。
4.我最感兴趣的是您说的第四点。这个“微动力阻尼系数”具体对应ADINA里那个系数,到现在还没曾发现。ADINA理论手册里有这个参数的介绍么。
再次感谢您的回复,这是我今天晚上最开心的事。如果您看到这个,还请抽空给予回复。 1、一般而言,网格越精细,意味着积分点增多,节点也增多,积分结果就越精确,后期插值的结果当然就越精确。但网格细密也意味着成数量级增长的计算时间消耗,特别是非线性问题——虽然adina的求解速度飞快,但也不能用这种方式去考验它吧:lol ;网格细密之后的另外一个可能后果就是我第一条中提到的“雅克比行列式为负值”的情况,特别是非线性问题,局部变形较大的时候。
2、考虑滑移或者边界单元,是属于比较理想的方式,不过我查阅过很多混凝土非线性分析方面的资料和文献,似乎还没看到一个公认的好的本构模式,比如,采用非线性弹簧单元,选择什么样的非线性弹簧刚度公式呢,不过,这个课题还是很有意义,希望你能做出成绩。需要注意的是,采用边界单元需要考虑建模的难度,单根构件是具有操作性的,但是针对复杂节点或者结构,这种方式的可操作性让人怀疑...........(感觉忽悠的成分居多,要不就是还没有形成合适的数值手段)
3、adina的混凝土本构是基于弹塑性模式的本构关系。和CAE市面上的其他大牌通用程序的混凝土本构并无两样。
4、在分析选项“analysis options”下面寻找设置。 同样十分感谢civilfans的精彩回答,从你的回答中学到不错的东西。我给楼主补充一下第四个问题,那个低速动力阻尼系数在这里:见图。这是ADINA特有的。据说对收敛很有用。日后希望能用到。
[ 本帖最后由 civileol 于 2009-1-13 01:29 编辑 ] 我以前试过几次,那个参数对计算结果还是有一定影响的,不过我不知道多大的影响算可以接受,没工程经验哦。。。:(
回复 6# lynnxiong 的帖子
有一定影响,参数要靠根据具体项目来调整吧。而且说明手册里有较详细的注意事项。回复 4# civil fans 的帖子
谢谢您的回答,这个寒假准备回去看三本书,有限元,数值分析和ADINA的理论手册。到时候有问题再请教您。回复 5# civileol 的帖子
感谢您的回复,我再调下那个系数,看看结果会怎么样。 我也是做ADINA混凝土的!里面还有箍筋,纵筋。在划分单元时,箍筋由于是随着混凝土自动划分,所以得到的箍筋单元成了六边形,而不是矩形!这直接影响了我的计算结果!请问,谁能解决一下这个问题!我最近想用BEAM单元模拟箍筋,用rebar模拟纵筋,不知道怎么样!
对了在迭代那里,混凝土一定要选择自动追踪为YES而不是默认。
自动时间步长要设置大一些!这对混凝土计算是必须的!
回复 10# libin77021748 的帖子
你说的这个问题我也遇到过,这个是没办法避免的,因为ADINA理论手册上就是这么说的。如果可以的话,你可以采用truss单元,和混凝土共节点,这样就不会有问题。但我个人认为这个问题不大,如果在混凝土里要考虑所有的问题,反而做不好,看你要做什么结构了。
其他问题我说不上来,你下面说的自动追踪具体指哪里?能说下么
大家多交流
回复 11# zz1010 的帖子
是打开线性搜索吧?不过默认就是打开线性搜索。我有一个问题,如果在求解混凝土时,采用协调单元和采用非协调单元有什么不一样?
不好意思。楼上的说的对!我记错了。不过,好像默认不是吧!还是修改为YES放心!
楼上说的这个好像不用修改用默认就行!
我想问:我用BEAM为箍筋,这个BEAM怎么和混凝土耦合?
请指教
[ 本帖最后由 libin77021748 于 2009-1-13 21:55 编辑 ]
回复 12# civileol 的帖子
我猜测应该是混凝土单元之间边界不用完全重合吧,对于变形比较大的结构,这样结构不容易出现单元扭曲造成的应力集中。完全猜测,请查阅相关文献。
回复 13# libin77021748 的帖子
如果你是指线性搜索的话,那是在求极限荷载的的时候有用,主要是在非线性材料的极值点。仅供参考。回复 12# civileol 的帖子
一般默认就可以!非协调是计算更精确回复 16# libin77021748 的帖子
赐教赐教,敢问兄台能否具体解释一下,和ZZ1010的解答有些矛盾啊。多谢多谢。 hao,thanks 看了这个贴子,学到很多东西啊:) 做混凝土总会遇到这样那样的问题,这种帖子常看常新,总会有收获,希望这样好帖越来越多。
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