RADIOSS应用：弯板非线性隐式分析

模型介绍：一块长方体薄板下面两端支撑，在上表面施加载荷，如图3-8所示。

图3-8 分析模型

薄板的具体数值如下。

单位：长度mm，时间s，质量T，压力N，应力MPa。

长度：1000 mm；宽度：200 mm；厚度：4.0 mm。

材料：钢，使用Johnson-Cook弹塑性法则。

初始密度（ρ）：7.90e-9 kg/mm³；弹性模量（E）：200000 MPa；泊松比（ν）：0.29；屈服应力（σ₀）：100.0 MPa；硬化参数（b）：1.0MPa。

施加的载荷：0.02 MPa，垂直施加到薄板上。

仿真时间：0～1.0 s。

本练习包括以下内容：创建塑性材料和相应的壳单元属性，创建边界条件和强制速度，创建隐式分析，提交任务及查看结果。

导入模型并删除omit卡片

（1）启动HyperMesh并在User Profiles对话框中选择RADIOSS Bulk Data。

（2）在下拉菜单中单击file→Import→solver deck导入plate.nas文件。

（3）在左侧model页面中找到omit卡片，右击选择删除。

定义单位系统

（1）从Analysis页面选择control cards。

（2）选择DTI_UNITS，设置参数如图3-9所示，然后单击return回到主面板。

图3-9 设置单位制

更新材料

（1）单击Material按钮切换到update子面板。

（2）选中MATS复选框，选择材料MAT1_1，单击update/edit。

（3）选中MATX复选框，选择MATX02，为几何非线性分析中Johnson-Cooke弹塑性材料定义另外的材料属性。

（4）输入图3-10中的数据，单击return两次回到主面板。

图3-10 创建材料

更新属性

（1）单击Properties按钮切换到update子面板。

（2）选择prop为PSHELL_1，单击update/edit。

（3）选中PSHELLX复选框，为几何非线性分析定义额外的SHELL属性。

（4）输入图3-11中的数据，单击return两次回到主面板。

图3-11 设置属性

创建边界条件

（1）单击Load Collectors按钮。

（2）切换到Create子面板创建输入载荷集名字LC_SPC并将卡片项设置为no card image，单击create→return。

（3）从Analysis页面选择constraints，切换到create。

（4）在entity selector选择nodes，单击nodes选择节点，如图3-12所示。

图3-12 创建约束

（5）选择自由度dof1和dof3，load types选择SPC然后单击create。

（6）选择下面的两个点，如图3-13所示。

图3-13 创建约束

（7）选择自由度dof1、dof2和dof3，load types选择SPC，然后单击create，单击return回到主面板。

创建强制载荷

（1）单击Load Collectors按钮。

（2）创建一个载荷集LC_PLOAD卡片设置为no card image。

（3）单击create，然后单击return。

（4）选择Analysis→pressures切换到create子面板。

（5）entity selector转变为elems，单击elems选择all elements。

（6）单击magnitude旁边的toggle=选择constant vector。

（7）在magnitude文本框中输入-0.02。

（8）在load types中，确保选择PLOAD作为载荷类型。

（9）单击create→return。(www.xing528.com)

（10）单击Load Collectors按钮。

（11）创建一个载荷集TH_IMPLOAD，在card image设置为TABLED1。

（12）单击create/edit。

（13）利用图3-14所示的数据创建一条载荷曲线，单击return。

图3-14 创建TABLED1卡片

（14）仍然在load collectors面板创建一个新的载荷集LC_IMPLOAD，并在card image设置为NLOAD1，单击create/edit。

（15）EXCITEID选LC_PLOAD，TID选TH_IMPLOAD，TYPE中选LOAD，单击两次return返回主面板，如图3-15所示。

图3-15 创建Nload1卡片

定义隐式分析参数

（1）单击Load Collectors按钮。

（2）创建一个载荷集LC_NLPARM，card image设置为NLPARM。

（3）单击create/edit。

（4）CONV选择P(force)，在EPSP文本框中输入容差值0.01，如图3-16所示。

图3-16 创建NLPARM卡片

（5）单击NLPARMX。

（6）输入数据如图3-17所示，更多细节查看NLPARMX卡片。

图3-17 设置NLPARMX卡片

（7）单击两次return返回主面板。

定义输出控制参数

（1）从Analysis页面选择control cards。

（2）单击GLOBAL_OUTPUT_REQUEST。

（3）选择DISPLACEMENT、ELFORCE、OLOAD、STRESS和STRAIN并设置Option为Yes，单击两次return回到主面板。

创建隐式分析工况

（1）从Analysis页面选择load steps。

（2）在name文本框中输入sub_nlgeom_implicit。

（3）对于TYPE选择geom non-linear(impl static)。

（4）选中SPC复选框，在SPC的右边出现一个文本框。

（5）单击entry文本框选择LC_SPC。

（6）选中NLOAD复选框定义强制速度，在NLOAD的右边出现文本框。

（7）单击entry栏选择LC_IMPLOAD。

（8）选中NLPARM的复选框定义非线性分析控制参数，在NLPARM的右边出现文本框。

（9）单击entry栏选择LC_NLPARM。

（10）选中TTERM复选框，定义几何非线性分析工况终止时间，在TTERM的右边出现的文本框中输入1.0，单击create创建RADIOSS工况，如图3-18所示。

图3-18 创建非线性分析工况

（11）单击return回到主面板。

提交计算

（1）从Analysis页面选择RADIOSS。

（2）单击save as选择保存文件的地址。

（3）在File Name中输入plate.fem，单击Save。

（4）设置export options为all，run options为analysis，memory options为memory default，然后单击RADIOSS启动RADIOSS求解。

（5）求解结束后，结果文件将存储在输入文件所在的目录中。plate_hole.out用于查找错误，如果出现错误，这些信息有助于调试。

查看分析结果

（1）利用HyperView打开.H3D文件，查看应力、应变和位移云图，如图3-19～图3-21所示。

图3-19 单元应力云图

图3-20 单元应变云图

图3-21 单元位移云图