基于ansys的梁單元、實體單元徐變精細化分析(含各參數解釋)

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基于ansys的梁單元、實體單元徐變精細化分析(含各參數解釋)的圖2

徐變是混凝土在長期恒定應力作用下產生的時變不可逆變形,其發展規律呈現前期快速增長、后期漸趨穩定的特征。主要受應力水平、材料配比、環境濕度、構件尺寸及加載齡期等因素影響。

常用方法包括有效模量法、疊加法和老化理論。國內規范(如JTG3362-2018)推薦基于線性疊加原理的徐變系數法。徐變應變可表達為:

基于ansys的梁單元、實體單元徐變精細化分析(含各參數解釋)的圖3

其中, ?(t,τ)為徐變系數,需通過規范公式或實驗數據擬合確定

Ansys程序中內置金屬蠕變規律如下:

基于ansys的梁單元、實體單元徐變精細化分析(含各參數解釋)的圖4

命令中詳細解釋了改公式的具體用法,以及參數意義。

二者除個別參數外形式具有異曲同工之妙,因此本案例給出用ansys精確分析混凝土徐變的方法,案例背景模擬了一個混凝土PK梁特定工況下的徐變發生過程。

案例文件中包含:

1. 00-ConcreteCreep-benchmark.mac【徐變標定文件,開箱即用,可以用來和手算對比是否正確】

2. 01-ConcreteCreep-solid.mac【分輸入模塊的參數化徐變計算文件【詳細解釋了各參數取值】。只需要改文件和計算邊界荷載即可計算實體徐變。】

3. ansa文件,用來生成網格

4. .cdb文件,網格文件

5. excel轉apdl命令流文件,用來輸入徐變系數。

 

進一步白話闡述一下:

1、什么是徐變?別看公式一大堆,理論一大推,簡單講就是:受力的結構,啥邊界條件、荷載不變的情況下,結構還是慢慢變形了。將這種慢慢變形的變形結果以及應力重分配準確分析出來就是徐變分析。機理一大堆,教科書上都比較詳盡,在此不做贅述,只講應用,而且是拿到案例開箱即用。

白話闡述要點:

1、案例是ansys apdl(命令流)分析的,給出了全套參數化命令流,材料模型定義、材料參數定義、求解,拿過來可以直接運行。

2、機理是用了ansys中關于金屬蠕變的材料模型。(細想蠕變和徐變的現象,表征都是一樣的。至于機理,各有各的理論,但不影響材料模型使用。)

 

具體使用:

1、,先跑一遍,看看到底徐變是怎么個事兒。

2、改網格模型,改成自己對應的網格模型,網格用ansys,hypermesh,ansa等前處理軟件都沒問題。

3、改材料參數,改成你想要的徐變模型,對著規范或者是你做出來的試驗擬合曲線。

以上即可實際應用。

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