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殘余應力or初始應力導入使模型恢復計算結果?

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各位大神好在傳遞殘余應力的仿真中小弟有不解的一些問題。殘余應力or初始應力導入使模型恢復計算結果?

 

舉一個仿真中遇到的例子進行問題說明。采用單元生死對一個薄板結構表面進行材料添加,在降溫后整體結構將產生翹曲變形,隨后殺死薄板另一面的單元使變形增大。

 

命令流1:

finish

/clear

/prep7

 

!參數化

R=150

UP=775E-3

DOWN=775E-3

ODOWN=1E-3

OUP=1E-3

CONTACT=700E-3

A=DOWN+ODOWN-CONTACT

 

!定義單元

et,1,solid185

 

!材料參數

mp,ex,1,131e3

mp,prxy,1,0.28

mp,alpx,1,2.6e-6

MP,REFT,1,25

 

mp,ex,2,70e3

mp,prxy,2,0.17

mp,alpx,2,0.8e-6

MP,REFT,2,400

!建模

WPOFFS,,,-A

cyl4,,,,,R,90,A+UP+OUP

!切分

wpcsys,-1,0

vsbw,all

WPOFFS,,,CONTACT

vsbw,all

wpcsys,-1,0

WPOFFS,,,UP

vsbw,all

 

wpcsys,-1,0

WPOFFS,,,CONTACT-ODOWN

vsbw,all

wpcsys,-1,0

 

!布爾

allsel,all

BTOL,0.000000001,    !指定布爾運算公差

vglue,all                      !共節點

 

!賦予材料屬性

allsel,all

vsel,s,loc,z,0,UP

vatt,1,,1

vsel,s,loc,z,UP,UP+OUP

vatt,2,,1

vsel,s,loc,z,-A,0

vatt,1,,1

 

!網格

allsel,all

 

lsel,s,loc,z,UP,UP+OUP

lsel,r,loc,x,0

lsel,r,loc,y,0

lesize,all,,,5,,,,,0

 

lsel,s,loc,z,CONTACT,UP

lsel,r,loc,x,0

lsel,r,loc,y,0

lesize,all,,,3,,,,,0

 

lsel,s,loc,z,CONTACT-ODOWN,CONTACT

lsel,r,loc,x,0

lsel,r,loc,y,0

lesize,all,,,3,,,,,0

 

lsel,s,loc,z,0,CONTACT-ODOWN

lsel,r,loc,x,0

lsel,r,loc,y,0

lesize,all,,,4,,,,,0

 

lsel,s,loc,z,-A,0

lsel,r,loc,x,0

lsel,r,loc,y,0

lesize,all,,,3,,,,,0

 

lsel,s,length,,R

lesize,all,,,100,,,,,0

 

ALLSEL,ALL

NUMCMP,ALL       !壓縮定義項目的編號

/REPLOT            !重新顯示

 

allsel,all

mshkey,2

vmesh,all

 

!對應單元生死建立

allsel,all

esel,s,type,,1

esel,r,cent,z,-A,0

cm,EA,elem,all

allsel,all

esel,s,type,,1

esel,r,cent,z,UP,UP+OUP

cm,EOUP,elem,all

allsel,all

esel,s,type,,1

esel,r,cent,z,0,CONTACT

cm,ECONTACT,elem,all

allsel,all

esel,s,type,,1

esel,r,cent,z,-A,CONTACT-ODOWN

cm,EDOWN,elem,all

allsel,all

esel,s,type,,1

esel,r,cent,z,CONTACT-ODOWN,CONTACT

cm,EODOWN,elem,all

 

!邊界條件

allsel,all

nsel,s,loc,x,0

dsym,symm,x       !對稱邊界條件x

nsel,s,loc,y,0

dsym,symm,y      !對稱邊界條件y

nsel,s,loc,x,0

nsel,r,loc,y,0

d,all,all                 !中心線全約束

 

!求解

/solu

antype,static

nlgeom,on

nropt,full

toffset,273

tref,25

 

INISTATE,SET,DTYPE,STRE

 

time,1

allsel,all

esel,s,ename,,EA

esel,a,ename,,EOUP

ekill,all

allsel,all

tunif,25         

solve

 

time,2                  

allsel,all

tunif,400

solve

 

time,3

allsel,all

esel,s,ename,,EOUP

ealive,all

allsel,all

tunif,400              

solve

 

time,4

allsel,all

tunif,25

solve

 

time,5

allsel,all

esel,s,ename,,ECONTACT

ekill,all

allsel,all

tunif,25                       

solve

 

INISTATE,WRITE,1,,,,S          !寫入應力數據'IST'文件

SOLVE

 

運行如上命令流結構將產生如圖的變形,以及應力。縮放1000倍顯示。

殘余應力or初始應力導入使模型恢復計算結果?的圖1
殘余應力or初始應力導入使模型恢復計算結果?的圖2



 

可以看到由于一定的工藝步影響,模型整體產生了變形與應力,并寫入了ist文件。

 

接下來通過兩種方法對模型讀入預應力。

第一種讀入方法:

直接建立相同模型與約束,通過inistate,read命令讀取仿真1的初應力文件。

finish

/clear

/prep7

 

!參數化

R=150

UP=775E-3

DOWN=775E-3

ODOWN=1E-3

OUP=1E-3

CONTACT=700E-3

A=DOWN+ODOWN-CONTACT

 

!定義單元

et,1,solid185

 

!材料參數

mp,ex,1,131e3

mp,prxy,1,0.28

mp,alpx,1,2.6e-6

MP,REFT,1,25

 

mp,ex,2,70e3

mp,prxy,2,0.17

mp,alpx,2,0.8e-6

MP,REFT,2,400

!建模

WPOFFS,,,-A

cyl4,,,,,R,90,A+UP+OUP

!切分

wpcsys,-1,0

vsbw,all

WPOFFS,,,CONTACT

vsbw,all

wpcsys,-1,0

WPOFFS,,,UP

vsbw,all

 

wpcsys,-1,0

WPOFFS,,,CONTACT-ODOWN

vsbw,all

wpcsys,-1,0

 

!布爾

allsel,all

BTOL,0.000000001,    !指定布爾運算公差

vglue,all                             !接觸以上部分共節點

 

!賦予材料屬性

allsel,all

vsel,s,loc,z,0,UP

vatt,1,,1

vsel,s,loc,z,UP,UP+OUP

vatt,2,,1

vsel,s,loc,z,-A,0

vatt,1,,1

 

!網格

allsel,all

 

lsel,s,loc,z,UP,UP+OUP

lsel,r,loc,x,0

lsel,r,loc,y,0

lesize,all,,,5,,,,,0

 

lsel,s,loc,z,CONTACT,UP

lsel,r,loc,x,0

lsel,r,loc,y,0

lesize,all,,,3,,,,,0

 

lsel,s,loc,z,CONTACT-ODOWN,CONTACT

lsel,r,loc,x,0

lsel,r,loc,y,0

lesize,all,,,3,,,,,0

 

lsel,s,loc,z,0,CONTACT-ODOWN

lsel,r,loc,x,0

lsel,r,loc,y,0

lesize,all,,,4,,,,,0

 

lsel,s,loc,z,-A,0

lsel,r,loc,x,0

lsel,r,loc,y,0

lesize,all,,,3,,,,,0

 

lsel,s,length,,R

lesize,all,,,100,,,,,0

 

ALLSEL,ALL

NUMCMP,ALL       !壓縮定義項目的編號

/REPLOT            !重新顯示

 

allsel,all

mshkey,2

vmesh,all

 

!對應單元生死建立

allsel,all

esel,s,type,,1

esel,r,cent,z,-A,0

cm,EA,elem,all

allsel,all

esel,s,type,,1

esel,r,cent,z,UP,UP+OUP

cm,EOUP,elem,all

allsel,all

esel,s,type,,1

esel,r,cent,z,0,CONTACT

cm,ECONTACT,elem,all

allsel,all

esel,s,type,,1

esel,r,cent,z,-A,CONTACT-ODOWN

cm,EDOWN,elem,all

allsel,all

esel,s,type,,1

esel,r,cent,z,CONTACT-ODOWN,CONTACT

cm,EODOWN,elem,all

 

!邊界條件

allsel,all

nsel,s,loc,x,0

dsym,symm,x       !對稱邊界條件x

nsel,s,loc,y,0

dsym,symm,y      !對稱邊界條件y

nsel,s,loc,x,0

nsel,r,loc,y,0

d,all,all                 !中心線全約束

 

 

!求解

/solu

antype,static

nlgeom,on

nropt,full

!前處理完全一樣,此處沒有設置溫度是由于材料的REFT將引起ANSYS計算時考慮熱應變。

allsel,all

esel,s,ename,,EA

esel,a,ename,,ECONTACT

ekill,all

 

allsel,all

INISTATE,READ,'1HAOBAN','IST',,2           !讀入初應力文件

solve

 

仿真結果如圖所示,我感覺對于一樣的模型,由于讀入了之前文件的應力情況,將引起與仿真1結果相同的變形和應力。然而,可以發現如果直接將IST讀入,不光會產生相反的、數值不同的變形,應力分布也存在差異。

殘余應力or初始應力導入使模型恢復計算結果?的圖3
殘余應力or初始應力導入使模型恢復計算結果?的圖4



 

于是乎,查閱相關資料嘗試了第二種讀入方法。

第二種讀入方法:

將建立相同的模型,但邊界條件改為所有節點全約束,讀入ist文件計算節點反力。

再另外建立一個相同的模型以及邊界條件,并讀入節點反力。

然而這種方法也出現了與上一種方法類似的問題。

 

 

向各位大神請教一下,我想將這個仿真1的影響,帶入到另一個仿真中作為初始條件來進行,這種方法的思路是否可行,如果不可行有沒有其他方法;如果可行為什么我通過類似的殘余應力無法還原仿真1的結果?

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