ansys中鋼筋彈性模量的案例
通過ansys利用均勻化理論計(jì)算復(fù)合材料等效性能--等效彈性模量，剪切模量等
/PREP7
*SET,ALPH,0.5
*SET,TEMP,1
a=100
c1=0.4988
c2=1-c1
r1=sqrt(c1*a*a/3.1415926*4)
ET,1,PLANE42
KEYOPT,1,3,2
MP,EX,1,83.3
MP,PRXY,1,0.22
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
UIMP,1,REFT,,,
MPDATA,ALPX,1,,ALPH
MPDATA,ALPY,1,,-ALPH
MPDATA,ALPZ,1,,0
MP,EX,2,3.33
MP,PRXY,2,0.35
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
UIMP,1,REFT,,,
MPDATA,ALPX,2,,ALPH
MPDATA,ALPY,2,,-ALPH
MPDATA,ALPZ,2,,0
RECTNG,0,a,0,a,
PCIRC,r1, ,0,90,
AOVLAP,all
wpro,-45.000000,,
wpro,,,-90.000000
asbw,4
WPCSYS,-1,0
WPROTA,-45
CSWPLA,11,0,1,1,
CSYS,11
lsel,s,,,2,4
lsel,a,,,6
LESIZE,ALL, , ,11, ,1, , ,1,
lsel,s,,,10,11
lsel,a,,,1
LESIZE,ALL, , ,6, ,1, , ,1,
lsel,s,,,8,9
LESIZE,ALL, , ,22, ,1, , ,1,
allsel,
TYPE,1
MAT,1
ESYS,11
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,0
amesh,3
TYPE,1
MAT,2
ESYS,11
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,1
amesh,1,2
展開 如何在ANSYS中擬合橡膠材料曲線？ 附Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型下載
STEP 1：選擇材料庫中hyperelastic experiment data 選擇要輸入的材料曲線類型，例如單軸測試數(shù)據(jù)、雙軸測試數(shù)據(jù)、剪切測試數(shù)據(jù)。可只輸入一種或者兩種，或者三種都輸入。數(shù)據(jù)越多，擬合數(shù)據(jù)材料性能越接近實(shí)驗(yàn)材料性能，當(dāng)然也和仿真關(guān)注的材料行為有關(guān)。
STEP 2：在材料曲線表格里輸入或者直接粘貼材料曲線數(shù)據(jù)，注意是工程材料曲線。
STEP 3：從hyperelastic模型本構(gòu)中拖動(dòng)需要擬合的材料本構(gòu)模型到材料中，此時(shí)可以在材料橡膠本構(gòu)模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項(xiàng)。
STEP 4：右鍵curve fitting，選擇solve curve fit，擬合好后，然后選擇copy calculated values to property，擬合參數(shù)便復(fù)制到定義的橡膠本構(gòu)模型中了。另外，擬合的曲線和實(shí)驗(yàn)曲線均會(huì)在圖片中顯示出來，可以對(duì)比其重合度，測試哪種本構(gòu)更適合。
下載地址：Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型
展開 ANSYS知識(shí)普及系列15——粘彈性人工邊界在ANSYS中的實(shí)現(xiàn)
本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識(shí)水平有限，不對(duì)之處請(qǐng)諒解。也歡迎各位網(wǎng)友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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小技巧：加本人關(guān)注，可以及時(shí)觀看本人發(fā)布的技術(shù)貼
從半空間無限域取一4X2的矩形平面結(jié)構(gòu)，頂部中間一定范圍內(nèi)受隨時(shí)間變化的均布荷載，荷載如下
p(t)=t
當(dāng)0< DIV>
p(t)=2-t
當(dāng)1<=t<=2時(shí)
p(t)=0
當(dāng)t>2時(shí)
材料彈性模量E=2.5，泊松比0.25，密度1
網(wǎng)格尺寸0.1X0.1，在網(wǎng)格邊界上所有結(jié)點(diǎn)加法向和切向combin14號(hào)單元用以模擬粘彈性人工邊界（有關(guān)理論可參考劉晶波老師的相關(guān)文章）。combine14單元的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)，其中一個(gè)與實(shí)體單元相連，另一個(gè)結(jié)點(diǎn)固定。網(wǎng)格圖如圖1所示
時(shí)程分析的時(shí)間步長為0.02秒，共計(jì)算16秒。計(jì)算得到四個(gè)控制點(diǎn)位移時(shí)程圖如圖2所示，控制點(diǎn)坐標(biāo)A(0,2)、B(0,1)、C(0,0)、D(2,2).
計(jì)算所用命令流如下：
/PREP7
L=4
!水平長度
H=2
!豎起深度
E=2.5
!彈性模量
density=1
!密度
nu=0.25
!泊松比
dxyz=0.1
!
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STEP 1：選擇材料庫中hyperelastic experiment data 選擇要輸入的材料曲線類型，例如單軸測試數(shù)據(jù)、雙軸測試數(shù)據(jù)、剪切測試數(shù)據(jù)。可只輸入一種或者兩種，或者三種都輸入。數(shù)據(jù)越多，擬合數(shù)據(jù)材料性能越接近實(shí)驗(yàn)材料性能，當(dāng)然也和仿真關(guān)注的材料行為有關(guān)。
STEP 2：在材料曲線表格里輸入或者直接粘貼材料曲線數(shù)據(jù)，注意是工程材料曲線。
STEP 3：從hyperelastic模型本構(gòu)中拖動(dòng)需要擬合的材料本構(gòu)模型到材料中，此時(shí)可以在材料橡膠本構(gòu)模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項(xiàng)。
STEP 4：右鍵curve fitting，選擇solve curve fit，擬合好后，然后選擇copy calculated values to property，擬合參數(shù)便復(fù)制到定義的橡膠本構(gòu)模型中了。另外，擬合的曲線和實(shí)驗(yàn)曲線均會(huì)在圖片中顯示出來，可以對(duì)比其重合度，測試哪種本構(gòu)更適合。
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展開 
ANSYS中彈性地基的實(shí)現(xiàn)方法(一)
在實(shí)際項(xiàng)目中，常常遇到需要考慮彈性地基的問題，例如在箱涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，需要考慮彈性地基的作用。與常用設(shè)計(jì)軟件不同，在ANSYS中實(shí)現(xiàn)彈性地基較為麻煩，一般說來，分兩種方法：
一、采用可以考慮地基剛度的特殊單元，例如梁單元系列beam44、beam54;殼單元系列shell63;表面效應(yīng)單元Surf153、Surf154等。
二、上述單元之所以可以考慮地基剛度，其原理在于當(dāng)用戶定義彈性地基剛度后，ANSYS會(huì)自動(dòng)在單元節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生彈簧單元，因而如果不采用上述單元而使用其他普通單元，用戶可以自己手動(dòng)建立彈簧來模擬彈性地基。
為說明如何考慮彈性地基，本系列文章主要從四個(gè)方面并輔以簡單實(shí)例簡要闡述：
A、線單元彈性地基的實(shí)現(xiàn)；B、殼單元彈性地基的實(shí)現(xiàn)；C、實(shí)體單元彈性地基的實(shí)現(xiàn)；D、人工彈簧模擬方法
本篇以梁單元Beam44為例，闡述彈性地基的實(shí)現(xiàn)方法。
Beam44的實(shí)常數(shù)中可以輸入彈性地基剛度EFSZ和EFSY,用此參數(shù)可對(duì)彈性地基上的梁進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算基于溫克爾假定，假定內(nèi)容可具體參考有關(guān)土力學(xué)教材。
由于Beam44單元為線單元，因此其輸入的彈性地基剛度應(yīng)為‘單元截面寬度x K’,從這兒可看出，此處地基剛度的量剛應(yīng)該為力/長度^2，而不應(yīng)該是力/長度^3。
采用梁單元考慮彈性地基還需要注意的一個(gè)地方，若考慮了某個(gè)方向的彈性地基剛度，則該方向不再施加約束。可以簡單的這么認(rèn)為：彈性地基剛度是自帶約束的彈簧，該彈簧負(fù)責(zé)其長度范圍內(nèi)的剛度及約束問題。
為說明使用方法，以某箱涵結(jié)構(gòu)的計(jì)算為例，使用beam44單元進(jìn)行了建模計(jì)算。
展開 ANSYS中的粘彈性材料模擬
此時(shí)網(wǎng)上教程大多數(shù)都是建議瀝青混凝土采用粘彈性本構(gòu)，并且用ANSYS自帶的粘彈性材料輸入功能如直接用自帶的廣義Maxwell模型、用prony級(jí)數(shù)模擬廣義Maxwell模型或Burgers 模型。但是結(jié)果并不理想，模型并沒有收斂，而且和只輸入彈性模量E以及泊松比u的彈性模型結(jié)果一樣，都是在相差不大的加載位移量下發(fā)散。那么對(duì)瀝青混凝土來說輸入粘彈性本構(gòu)是一定的嗎，或者說什么時(shí)候?yàn)r青混凝土輸入粘彈性本構(gòu)才是合理的？材料模擬這一塊，采用合理的本構(gòu)模型我覺得是非常重要的，而且需要根據(jù)實(shí)際情況來選擇。希望大家可以多多提出自己的想法。
展開 ANSYS中彈性地基的實(shí)現(xiàn)方法（三）
前面講述了兩期關(guān)于ANSYS中彈性地基的實(shí)現(xiàn)方法，其方式主要是采用特殊單元定義實(shí)常數(shù)的方法來解決。這些所謂的特殊單元其實(shí)也就是在我們定義該實(shí)常數(shù)時(shí)，軟件會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建彈簧，只是該彈簧不能由用戶訪問。除此之外，細(xì)心的同學(xué)還會(huì)發(fā)現(xiàn)，該類單元不能實(shí)現(xiàn)單向彈簧的作用，這是與實(shí)際嚴(yán)重不符合的。因而在進(jìn)行模擬結(jié)構(gòu)可能受拉導(dǎo)致地基彈簧失效的情況時(shí)，該類單元是不可用的。
除了可以采用這些特殊單元外，我們也可以自己手動(dòng)添加彈簧來模擬彈性地基。自己手動(dòng)添加彈簧的好處便是可以設(shè)置單向受拉或者單向受壓彈簧，此處仍以前面文章中的大板為例，來簡要說明手動(dòng)添加彈簧的方法。關(guān)于ANSYS中實(shí)現(xiàn)單向彈簧的討論，下節(jié)再仔細(xì)討論。
首先回顧下前面文章的例子，設(shè)有一尺寸為8mX4mX0.6m的大板，在其頂面3mX2m的居中范圍內(nèi)作用均布荷載，荷載大小為150KN/m^2，彈性地基剛度取20MN/m^3，板的彈性模量取30GPa,泊松比系數(shù)取0.2，試分析其在均布荷載作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。
手動(dòng)設(shè)置彈簧的一個(gè)核心點(diǎn)便是如何確定不同位置處彈簧的彈性剛度，彈簧的彈性剛度(KN/m)=彈性地基剛度（KN/m^3）*彈簧節(jié)點(diǎn)投影面積(m^2)。顯然當(dāng)單元?jiǎng)澐执笮〔灰恢碌臅r(shí)候，我們不可能手動(dòng)去添加彈簧剛度，這樣工作量很大。解決方法便是利用APDL編程循環(huán)獲取彈簧節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面積，乘以地基剛度并賦予相關(guān)節(jié)點(diǎn)即可。
因而，如何獲取節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的單元面積是建模的重要地方。一個(gè)思路便是采用*get命令獲取單元表面積，這對(duì)于殼單元是可以的。而對(duì)于實(shí)體單元，則可以通過表面效應(yīng)單元來間接獲取。
命令流如下：（篇幅所限，只列出核心命令流）
finish
/clear
/prep7
A=8$B=4$H=0.6
A1=3$B1=2
Q=150e3
ESF=2.0e7 !
展開 ANSYS中橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型參數(shù)問題？
ANSYS中橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型問題，其實(shí)也就是prong級(jí)數(shù)的問題，如何定義以及擬合橡膠的prong級(jí)數(shù)參數(shù)，有研究的朋友可以Q245958758，一起討論交流。
【小干貨】ANSYS中彈性地基的實(shí)現(xiàn)方法(一)
【小干貨】ANSYS中彈性地基的實(shí)現(xiàn)方法(一)
在實(shí)際項(xiàng)目中，常常遇到需要考慮彈性地基的問題，例如在箱涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，需要考慮彈性地基的作用。與常用設(shè)計(jì)軟件不同，在ANSYS中實(shí)現(xiàn)彈性地基較為麻煩，一般說來，分兩種方法：
一、采用可以考慮地基剛度的特殊單元，例如梁單元系列beam44、beam54;殼單元系列shell63;表面效應(yīng)單元Surf153、Surf154等。
二、上述單元之所以可以考慮地基剛度，其原理在于當(dāng)用戶定義彈性地基剛度后，ANSYS會(huì)自動(dòng)在單元節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生彈簧單元，因而如果不采用上述單元而使用其他普通單元，用戶可以自己手動(dòng)建立彈簧來模擬彈性地基。
為說明如何考慮彈性地基，本系列文章主要從四個(gè)方面并輔以簡單實(shí)例簡要闡述：
A、線單元彈性地基的實(shí)現(xiàn)；B、殼單元彈性地基的實(shí)現(xiàn)；C、實(shí)體單元彈性地基的實(shí)現(xiàn)；D、人工彈簧模擬方法
本篇以梁單元Beam44為例，闡述彈性地基的實(shí)現(xiàn)方法。
Beam44的實(shí)常數(shù)中可以輸入彈性地基剛度EFSZ和EFSY,用此參數(shù)可對(duì)彈性地基上的梁進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算基于溫克爾假定，假定內(nèi)容可具體參考有關(guān)土力學(xué)教材。
由于Beam44單元為線單元，因此其輸入的彈性地基剛度應(yīng)為‘單元截面寬度x K’,從這兒可看出，此處地基剛度的量剛應(yīng)該為力/長度^2，而不應(yīng)該是力/長度^3。
采用梁單元考慮彈性地基還需要注意的一個(gè)地方，若考慮了某個(gè)方向的彈性地基剛度，則該方向不再施加約束。可以簡單的這么認(rèn)為：彈性地基剛度是自帶約束的彈簧，該彈簧負(fù)責(zé)其長度范圍內(nèi)的剛度及約束問題。
為說明使用方法，以某箱涵結(jié)構(gòu)的計(jì)算為例，使用beam44單元進(jìn)行了建模計(jì)算。
展開 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)彈塑性分析在ANSYS 中的實(shí)現(xiàn)
摘 要 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代土木工程中最常用的結(jié)構(gòu)形式。本文針對(duì)運(yùn)用ANSYS 進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)
構(gòu)的彈塑性分析，通過與理論解比較，依據(jù)分析對(duì)象的結(jié)構(gòu)層次（結(jié)構(gòu)、構(gòu)件）、分析類型（靜
力單調(diào)加載、反復(fù)加載）、荷載水平（線彈性、彈塑性），討論了單元類型、材料模型及模型參
數(shù)的選取，必要時(shí)甚至采用UPF 等二次開發(fā)工具進(jìn)行分析。分析表明，合理的模型可以得到令
人滿意的結(jié)果。
關(guān)鍵詞 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 彈塑性 ANSYS不錯(cuò)！
附件地址：http://download.caenet.cn/ShowInfoDetail.aspx?ID=7957
展開 轉(zhuǎn)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性有限元在ANSYS中的分析
ANSYS中默認(rèn)的混凝土的本構(gòu)關(guān)系是線彈性的,即在達(dá)到破壞曲面以前的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系為線彈性。這并不符合實(shí)際,因?yàn)樵谳^低的應(yīng)力下混凝土也會(huì)表現(xiàn)出明顯的非線性。ANSYS中提供了大量基于經(jīng)典材料力學(xué)理論的本構(gòu)模型,其中多線型隨動(dòng)強(qiáng)化模型在合理選擇參數(shù)以后較為接近混凝土模型。該模型可以描述下降段,反映混凝土的軟化。也可以通過合理選用參數(shù)值來調(diào)整本構(gòu)模型曲線,模擬材料的“包興格效應(yīng)”。但是,該模型還不足以反映混凝土特性。由于混凝土的抗壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于抗拉,所以無法通過調(diào)整參數(shù)組合出混凝土完整的曲線。再則,由于該模型是基于金屬的,具有較好的延性,無法反映混凝土材料滯回曲線的捏攏效應(yīng).同時(shí),該模型也無法反映混凝土壓碎和開裂以后退出工作的特性。因此該模型不足以完整描
述混凝土的特性,只能在一定范圍內(nèi)描述混凝土的特性。在ANSYS中,多線型隨動(dòng)強(qiáng)化模型有Mkin和Kinh兩種,Kinh比Mkin更好一些,因?yàn)镵inh允許用戶定義更多的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系曲線(針對(duì)不同溫度的特性),并且每條曲線上允許定義更多的點(diǎn)。對(duì)于這兩種模型,如果用戶定義了多于一條的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系曲線,則每條曲線上應(yīng)包含相同數(shù)目.
3 鋼筋混凝土非線性有限元求解注意事項(xiàng)
3.1 混凝土各參數(shù)的設(shè)定
在ANSYS中,混凝土材料采用tb, concr, matnum則只是定義了W-W破壞準(zhǔn)則和缺省的本構(gòu)關(guān)系,而非屈服準(zhǔn)則。W-W破壞準(zhǔn)則是用于檢驗(yàn)混凝土開裂和壓碎用的,而混凝土的塑性可以另外考慮。如果僅僅只是定義了混凝土的破壞準(zhǔn)則,則混凝土開裂和壓碎前均為線性的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,而開裂和壓碎后采用其給出的本構(gòu)關(guān)系。
展開 
ANSYS經(jīng)典案例在Workbench中實(shí)現(xiàn) | 某鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析
在前五期的ANSYS經(jīng)典案例在Workbench中實(shí)現(xiàn)的分享中，我們分享了ANSYS經(jīng)典案例在Workbench中實(shí)現(xiàn)之汽車剎車盤制動(dòng)噪音分析、密封圈仿真分析、基于網(wǎng)格重劃分的金屬成型仿真分析和渦輪機(jī)葉片冷卻過程的熱應(yīng)力分析以及薄壁結(jié)構(gòu)的屈曲與后屈曲分析（可以點(diǎn)擊藍(lán)色文字查看前期內(nèi)容），本期為大家分享鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析。
案例六:某鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析
1、工程背景
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建筑和部分機(jī)械結(jié)構(gòu)中經(jīng)常被用到，鋼筋布置不合理會(huì)使得結(jié)構(gòu)在載荷影響下（例如恒定靜載，沖擊載荷，地震載荷等）發(fā)生脆性斷裂。所以，對(duì)于混凝土和鋼筋的力學(xué)性能研究非常重要。本案例以某簡化的跨海橋橋墩結(jié)構(gòu)為例，介紹如何在ANSYS Workbench環(huán)境中定義混凝土材料，同時(shí)在ANSYS Workbench環(huán)境中如何考慮加強(qiáng)筋進(jìn)行結(jié)構(gòu)仿真。本案例中的結(jié)構(gòu)并非實(shí)際真實(shí)結(jié)構(gòu)，但是，通過該案例可以讓廣大用戶了解如何在ANSYS Workbench環(huán)境中定義高級(jí)材料非線性模型中的微平面材料模型，同時(shí)如何在ANSYS Workbench環(huán)境中定義結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋。
2、問題描述
本案例中的結(jié)構(gòu)模型取材自某跨海大橋的橋墩。所有尺寸均非實(shí)際尺寸，且不考慮跨海大橋的拉索結(jié)構(gòu)，假設(shè)所有載荷全部施加橋墩橫梁上。同時(shí)，橋墩橫梁上布置了上下兩層鋼筋，每層九條，每條間距0.5m。仿真中，鋼筋材料定義為默認(rèn)結(jié)構(gòu)鋼材料：彈性模量2e5MPa；泊松比為0.3。
圖1 幾何模型
圖2 加強(qiáng)筋布置
其中，混凝土材料采用ANSYS中的微平面材料模型，加強(qiáng)筋采用REINF264單元。常規(guī)實(shí)體單元和加強(qiáng)筋單元在節(jié)點(diǎn)位置處連接。
展開 