ADINA数值模拟中D-P模型的参数问题?
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发布时间：2022-05-30 03:56
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时间：2023-10-06 04:31
KFk7Xy&V4Cl9Q5r7R [color=black][font=宋体][size=10.5pt]混凝土模型主要包含两大类，一类是型钢砼组合模型，一类是纯粹的钢筋混凝土模型（普通钢筋混凝土模型或者预应力钢筋混凝土模型），这两类模型我都做过一些简单的测试计算，也做过一些针对工程复杂节点的试验模拟计算。从说明问题的角度来说，越简单的模型其实越有说服力，比如简单的H型砼钢组合梁，钢筋混凝土梁，T型的框架梁柱节点，等等。由于纯粹的钢结构模型，其材料即使在大幅度流塑变形以后（没有撕裂之前），也基本是连续介质材料，因此这一类模型对非线性计算没有什么大的考验，大多数CAE程序都能解决，在此不再赘述。就两类混凝土模型而言，由于混凝土开裂之后变为不连续材料，物理响应的震荡更大一些，非常容易导致计算发散问题，因此这个问题确实很困扰人。但目前就个人的使用体会而言，依据做的过算例，结合adina的计算结果以及收敛性来说，虽有些小小的不尽人意，但总体还不错，参数设置好之后，一般都能越过屈服位移之后继续3-6个滞回圈（视滞回增量不同，每一个滞回过程2-3个循环——可能和一般的循环加载规定有小的差异，主要是为了减少计算消耗），所谓的“小小的不尽人意”主要针对纯粹的钢筋混凝土模型而言（这其实也是所有的非线性程序需要克服的地方）。以型钢混凝土模型来说，从结果来看，后期的滞回耗能主要靠钢结构部分提供耗散能力（和纯钢结构模型的滞回特征有一些相似性），因此其计算收敛性更好，和钢筋混凝土模型相比，这可能是钢结构部分提供了较好的耗散能力所致，虽然混凝土开裂以后，非线性计算容易发散，但在出现由于数值原因或者物理原因导致的应变、应力震荡时，钢结构已经顺利完成“*”工作，这很大程度上可能也提高了数值收敛性，而且，adina优异的非线性计算能力提供了一系列强制收敛的技术，这在一定程度克服了数值原因导致的发散问题（实际上绝大多数情况下，包含混凝土的模型不收敛主要原因是数值计算方法和参数模型所致，因此，视程序不同，各自的非线性能力对各种问题的适应性差异较大）。纯粹的钢筋混凝土模型，混凝土是提供模型主要刚度的因素，钢筋虽然能够提高模型的延性和总体承载力，但其能力和组合砼模型相比较就差得较远了。就adina程序而言，根据个人的一部分计算经验，其提高非线性收敛能力的影响参数主要包含一下几点（一时之间可能没有概括完），贡献给大家：Q2bN,H~w3Ki8F']
1、adina独有的微动力阻尼系数对收敛性影响较大，这种技术将静力过程当做微动力过程来处理，通过设置合理的微动力阻尼系数（0.001-0.2）和对应的时间增量步(1-1000),可以显著加强收敛，但同时不会导致“假”的动力效应，产生错误数值震荡。
Y1iqb9rjs 2、非协调元虽然精度较高（可以线性积分单元的形式获得高次多节点单元的精度），但代价是收敛性变差，因此推荐采用协调元。 t/u-W+{e-@-A*T
3、提高混凝土单元的积分阶次（2-4次）可以有效提高计算精度和收敛性，但速度有一定降低，3次或者以下速度降低不明显，同时，为了增加钢筋和混凝土单元的协调性，建议钢筋采用2次或者以上的单元（避免局部过“刚”导致的局部应力震荡问题影响收敛）。8V5k7A'k4h*k.n*B3X
4、采用稀疏矩阵算法或者多重网格法均有较高的收敛性和精度，具体选择什么算法，可以视计算规模和试验确定，一般情况下，多重网格法计算速度快一些，特别是模型较大的时候。
5、型钢和混凝土的连接通过刚性连杆约束或者约束方程都可以，一般把型钢或者钢筋节点设置为主节点。这样对精度和收敛性都有好处（有些时候可能还和两者的网格疏密有关，当然你也可以在分网时，让两者网格节点协调连续，但不具备操作性
6、型钢或者钢筋与混凝土之间可以设置弹簧单元实现滑移模拟，但这个弹簧刚度多少呢，谁也不敢拍着胸口说。而且这种建模方式对复杂模型基本不具备操作性，偶尔做两根简单构件，算着玩，可以试试，当然对搞两篇豆腐块有一定的帮助。所以，快刀斩乱麻，这个东西就别考虑了（个人意见），至少我现阶段不会考虑这个东西。
