关于沙漏问题,建议看看abaqus的帮助文档,感觉讲的非常好,由浅入深,把深奥的东西讲的很容易理解。
abaqus中沙漏的产生是一种数值问题,单元自身存在的一种数值问题,举个例子,对于单积分点线性单元,单元受力变形没有产生应变能--也叫0能量模式,在这种情况下,单元没有刚度,所以不能抵抗变形,不合理,所以必须避免这种情况的出现,需要加以控制,既然没有刚度,就要施加虚拟的刚度以限制沙漏模式的扩展---人为加的沙漏刚度就是这么来的。
下面,有限元科技小编就给大家分享一下:Abaqus有限元仿真分析中的沙漏控制方法与设置
1、沙漏的定义
沙漏(hourglassing)的产生是一种数值问题,是单元自身存在的一种数值问题。一般出现在采用缩减积分单元的情况下:
比如一阶四边形缩减积分单元,该单元有四个节点“o”,但只有一个积分点“*”。而且该积分点位于单元中心位置,此时如果单元受弯曲或者受剪切作用,则必然会发生变形,如下图所示。
单元原始状态 单元受剪切作用变形 单元受弯曲作用变形
对于单积分点线性单元,单元虽然受力后产生变形,但并没有产生应变能--也叫零能量模式。在这种情况下,单元没有刚度,所以不能抵抗变形,显然这样的结论是不合理的,所以必须避免这种情况的出现,需要加以控制,既然没有刚度,就要施加虚拟的刚度以限制沙漏模式的扩展---人为加的沙漏刚度就是这么来的。
2、沙漏的控制方法
目前常用的沙漏控制算法大致分为两类:粘性阻尼算法和弹性刚度算法。这两种算法分别通过引入沙漏变形方向上的阻尼约束力和刚度约束力来控制沙漏变形。
由于引入了沙漏控制力,同时就会产生沙漏能量损失,对于系统的能量平衡产生影响。在某些工程问题中,采用沙漏控制方法并不能完全解决沙漏问题,对于这类问题,可采用多点积分的单元来解决,当然计算成本也会大大增加。
3、ABAQUS中沙漏的设置