结构百问10-Abaqus非线性全过程分析

空间结构非线性整体稳定性分析时，需要分两种情况进行考虑：一种是考虑几何非线性和初始几何缺陷，按弹性材料进行全过程分析；另一种不仅考虑几何非线性和初始几何缺陷，同时考虑材料非线性，即按弹塑性材料进行双非线性全过程分析。其中初始几何缺陷分布采用结构的最低阶屈曲模态，对于网壳结构形式缺陷最大计算值取为网壳跨度方向的1/300。通过全过程分析得到荷载-位移曲线，取第一次峰值点为稳定容许承载力。

主要步骤：特征值屈曲分析->生成初始缺陷文件->进行非线性全过程分析。

（1）特征值屈曲分析：

首先进行特征值屈曲分析，此分析为线性屈曲分析，是在小变形的情况下进行的，即弹性屈曲模态。目的是得出临界荷载（取第一阶屈曲模态的特征值乘以设定的荷载），并输出相应的节点位移集合。

Step- Linear perturbation- Buckle

求解器选择，Lanczos法不适用于含有接触的屈曲问题，建议采用Subspace求解。

修改inp文件以输出节点位移，用Keywords Edit

在*restart, write, frequency=0后面添加

*node file, global=yes

u,

此举会生成.fil文件，例如Job-Buckling.fil

特征值屈曲分析

（2）非线性全过程分析：

为了得到荷载比例因子的极限值，需要得出荷载位移曲线的下降段。非线性全过程分析采用位移控制加修正的弧长法，考虑几何非线性和材料非线性，并考虑几何初始缺陷。

Step- General- Static, Riks

复制Model-修改Step-新建Job。新建Job名字不要和之前重复，例如Job-PostBuckling。

修改inp文件添加几何初始缺陷，用Keywords Edit

在*boundary和*step之间添加

*imperfection, file=Job-Buckling, step=1

1, 0.01

**1代表第一阶屈曲模态，0.01为缺陷因子，需要相应调整

**几何初始缺陷一般取跨度的1/300=第一阶屈曲模态节点位移最大值*缺陷因子

考虑几何非线性需要打开大变形开关Nlgeom: On

弧长法非线性全过程分析

（3）结果查看：

Visualization- Result- History Output- LPF for whole model

LPF：荷载比例因子，Load proportionality factor

XY Data Manager- Edit

以表格形式输出每个分析步的结果

荷载-弧长曲线

一般以第一个峰值点为容许承载力极限。《空间网格结构技术规程》4.3.4条规定，弹性全过程分析，安全系数可取4.2；弹塑性全过程分析，安全系数可取2.0。

-2016年4月27日