NL7:Lee 框架的屈曲与后屈曲

状态:尚未运行

非线性基准测试 / NL7

测试范围

跟踪铰支直角框架经过屈曲及后屈曲的平衡路径,包括载荷反向。

几何

两条中心线长度均为 1.2 m 的臂直角相接。B=(0,0),弯角=(0,1.2 m),C=(1.2 m,1.2 m),加载点 A=(0.24 m,1.2 m)。矩形截面面内深度 0.02 m,横向宽度 0.03 m。

材料

弹性材料 E=71.74 GPa,ν=0。

边界条件与载荷

B、C 铰支,约束两个面内平移,不固定截面转角。在 A 点施加向下死载荷。

模型假设

准静态大转动平面响应;不考虑塑性、重力或接触。

AM-DT 模型与求解方法

以贴体 AM-DT C3D8R 实体替代参考梁模型。两臂共享有限尺寸方形接头。铰支和载荷合力沿横向中心线分布。零横向位移与零泊松比及平面响应相容。与梁运动学不同,实体模型允许局部接头和载荷引入区域变形;细化及参考一致性均须通过。生产版有限应变弹性采用 Saint Venant–Kirchhoff 定律。共享稀疏增广伪弧长求解器跟踪平衡分支,不施加参考变形。

测量位置与结果恢复

对 A 点横向加载线取平均,测量向下位移。按文献插值约定:在向下位移/L 首次达到 0.407 时恢复 PL²/EI,在最终上升段载荷 PL²/EI=31.887 时恢复位移/L。这避免在第一极限点附近反求几乎水平的力曲线。仅插值相邻已接受状态。要求实际载荷反向,并保留每个标量路径点。I=宽度×深度³/12。

验收准则

AM-DT 验收准则并非 NAFEMS 认证:归一化载荷和位移检查点分别满足 2% 一致性,空间/路径步同时细化时变化小于 2%。失败予以保留,不放宽阈值或跳过检查点。

基准测试几何与载荷的原创示意图
AM-DT 原创示意图;尺寸与载荷遵循所引规范。

参考观测量

loadFactorAtDownwardDisplacement0_407 = 18.552 1

downwardDisplacementAt31_887_over_L = 0.784 1

来源: Abaqus 基准测试手册中的 NAFEMS NL7。