贵州波形护栏的单元选择

单元选择

在摆锤撞击波形护栏的过程中，贵州波形护栏的变形很大，且横梁、立柱和防阻块的截面尺寸通常都较小。严格地说，横梁、立柱和防阻块的模拟以采用实体单元为最好。考虑到问题的求解规模，这里全部用Hughes一Liu壳单元来模拟，因为大量的仿真实例表明，Hugh一Liu壳单元不仅能够有效地处理大变形的壳体仿真问题，而且还非常适合于厚壳的大变形模拟。事实上，Hughes一Liu。壳单元本身就是一种8节点实体单元的退化单元，具有比其他单元更高的计算精度，特别是当单元在变形中扭曲较大时(这一点在波形护栏的大变形过程中是难以避免的)，也能将计算误差控制在较小的范围内，同时Hughes一Liu壳单元的参考面既可以定义在中面上，也可以定义在上表面或下表面上，不影响其计算精度，有利于处理复杂的联结关系及接触界面等问题，因此，用Hughes一Liu壳单元来模拟厚壳是比较可靠的，而且不管是立往、防阻块还是横梁，都可以采用Hughes一liu壳单元来进行模拟。为确保计算结果的可靠性，我们采用了法向方向5点积分的4节点。Hughes一Liu壳单元。与Hughes一Liu壳单元相对应的零能量变形模式控制技术有两大类，即前置参数法与后置过滤器法。我们选用了3前置参数法Hughes一Liu壳单元及其前置参数零能量变形模式控制技术的理论与壳单元内力计算方法。

大变形结构的耐撞性问题中，材料本构模型的选择问题，因为材料的硬化效应与包辛格效应的存在，而使得塑性应力、应变关系的描述变得相当复杂。

这里选用等向强化弹塑性材料模型作为波形护栏的材料模型，主要是考虑到在冲击载荷作用下不会出现循环加载或反向屈服的可能。实践表明，这种情况下采用胃向强化模型，与实际情况比较符合。进一步的研究结果表明，对应变率敏感的材料，应变率效应不容忽视，它不仅影响受冲薄壁结构的大变形力学特性，而且还影响共变形移式。为此，我们采用了广义的弹塑性本构关系，计入应变率效应，计人各向异性影响和业性硬化。应变率效应采用。