练习7：浅拱梁跳跃

本案例采用梁单元模拟浅拱的跳跃问题

问题描述

一浅拱两端固定，受均布载荷作用，确定挠度；横截面50mmX10mm。

材料信息

Aluminum；杨氏模量70GPa；泊松比0.3.

对称简化

结构边界对称，受载对称，故使用对称条件简化

工作目录

选择File > Set Work Directory设定工作目录

几何模组

单击Open，从工作目录选择CircularArch.cae并打开。默认显示是很粗糙的，软件没有设置过高的显示效果，但是看着难受。这里用一个快捷插件调整下（软件里面也可以）

分析步模组

我们假定载荷是缓慢加载的，慢到足以忽略惯性效应。因此分析程序会选择使用Static, General。

切换至Step模组

看过前面例子，我们可能已经猜到，这里其实也是一个稳定性问题。一开始我们考虑的是位移加载，因为那个案例（两杆桁架）只有一个自由度，而这里是多自由度。多自由度使用位移加载是不合适的。ABAQUS提供Riks method解决此类问题。

打开几何非线性，初始弧长增量0.01，最大弧长增量0.1

• 定义载荷

切换至Load模组

切换至Step-1分析步施加均布载荷

载荷大小为10000N

• 定义边界

依然处在Load模组情况下，点击Create Boundary Condition。

边界条件在.cae档里面已经有定义，如果感兴趣可以观察下图，查看定义过程。

交互模组

无需定义此项，跳过即可

网格模组

切换至Mesh模组，注意网格划分与单元分配是处在同一个模组下。

使用的单元类型为B22

分析任务

切换至Job模组，新建分析任务，问题比较简单，这里直接提交即可。

看到如下提示，意味着分析结束并成功。（这并不意味着分析问题的成功）

可视化模组

切换至Visualization模组

• Mises 应力

达到100个增量步停止计算，最大100是Step里面设置的。这里将给软件终止条件，就是达到什么条件软件停止计算。

我们告诉软件，左侧的节点在自由度2方向（Y方向），位移达到-0.13就停止计算。

直接提交计算任务即可

达到60增量步变停止了计算，说明满足了前面的终止标准了

• 正应变

默认绘制的是梁底面结果，但是这里感兴趣是顶面。参照前面的例子，直接设置即可显示。

最大轴向应变绝对值约1.94%，按照前面例子的经验将其归类为小应变大转动。

• 载荷比例因子（LPF）

获得如下曲线

• Monitor

我们发现，在达到第十二个增量，LPF达到峰值0.185735。（如果数据太多不容易找到最大值，可以复制出来，用Excel排序），曲线图与表格是一一对应，不赘述。

• 压力位移图

将左侧点的位移U2与LPF曲线合并即可，不赘述具体过程。可以参照前面的例子。

模型文件下载：

https://cloud.189.cn/t/BFR3amqyEBBz (访问码:2gb3)

平板虽然是属于小应变问题（本例），但是几何非线性效应对于分析结果仍具有重大影响。