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使用Hyperworks Optistruct进行几何非线性求解
如果结构的变形使被分析系统的受力发生了显著的变化,从而不能采用线性体系的分析方法时就称为几何非线性,即力-位移关系不再是直线。进行几何非线性求解就是考虑几何大变形对平衡方程的影响,目前OptiStruct隐式非线性可解决以下几何非线性问题:大变形,大转动,跟随力、应力强化、屈曲。支持1D、2D单元,工况间顺序求解和惯性释放。
下面以1D梁单元弧杆件的大变形分析介绍在Hypermesh中通过Hyperworks Optistruct求解器进行几何非线性分析的基本流程。
1、有限元模型
如下图所示,分析部件为一段弧杆件,采用一维CBEAM单元创建有限元模型。约束弧杆件一端的6个自由度。

2、施加载荷边界条件及非线性求解设置
在OptiStruct中进行几何非线性静力分析时,不能再使用普通的FORCE类型的力,集中力应该使用FORCE1或FORCE2,压力可以使用PLOAD2或PLOAD4。FORCE1需要通过两个节点来指定力的方向。

力的方向可以和线性分析一样为某个固定方向,也可以在OptiStruct中通过PARAM设置参数FLLWER激活基于变形后几何的跟随力及压力。
FLLWER关键字可选值如下:
0/-1,基于变形前几何
1,基于变形后几何,考虑PLOAD#面积及法向的改变
2,基于变形后几何,只考虑PLOAD#面积变化
3,基于变形后几何,只考虑PLOAD#法向变化

在OptiStruct中启用几何非线性分析,只需要在PARAM中设置参数LGDISP即可,1表示激活几何非线性,-1表示取消激活几何非线性。
3、工况设置
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