结构分析中,大变形(Finite Deformation)是当结构件变形达到某种程度时,必须要考虑的一个因素。在数学理论上,大变形由于二次应变项的引入,给控制方程增加了非线性因素。
对于塑性和超弹性材料,WELSIM是默认打开大变形开关的。对于线性材料,如果用户需要激活大变形特征,就需要在用户界面中设置相关属性。下面我们来看一下如何实现的。
在一个新建的FEM项目中,新建一个材料,并命名为myMaterial。设置杨氏模量为4000,泊松比为0.3。
建立一个块状(Box)结构体,并设置长宽高为1x1x10。并将刚才建立的材料myMaterial赋予此结构体。
设置最大单元为0.2,并选用高阶单元,划分好的网格模型如下。总共有9957个节点,5609个Tet10单元。
在StudySettings节点中,会有一个Finite Deformation属性,将默认的False设置为True,这样就打开了大变形开关。并设置10个子步,用于递进加载受力。
在工件一端施加固定约束。
在工件的另一端施加Y方向向下的力,大小为1。
点击计算,并很快得到结果。添加位移和应力结果并读取。由于设置了10个子步数,所以有10个结果节点。
Y方向位移结果云图。
Von-Mises应力结果云图。
本例收藏在WELSIM软件安装目录下的examples/v18/exnl1.wsdb。