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關注創建者:王靖雯 創建時間:2023-03-07

ansys荷載步怎么疊加的實例教程
很多朋友在做實際工程項目分析時,可能會遇到如下情況,結構材料屬性會隨著結構荷載的變化而變化,也或者結構在加載到一定程度后,改變某些組件的材料屬性。
部分同學的想法是在計算到這種情況下直接改變材料的屬性,然而此種做法帶來的后果便是前面計算的結果根本對后續無用,那么在ANSYS中如何實現這種在荷載步之間改變材料屬性呢?
今日水哥以一個簡單的例子來說在荷載步之間改變材料屬性的大概思路(其實就是利用ANSYS的重啟動功能),僅供朋友們參考。
某截面尺寸為100x100的柱子,長度500,頂端受均布荷載作用,假定結構的極限位移限制為4mm,結構初始均布荷載為10MPa,分20步加載,每步加載10MPa,結構初始彈性模量為2Gpa,極限彈性模量為20Gpa,當結構位移大于極限位移的0.5倍時,材料的彈性模量會線性增加,試采用ANSYS分析此類情況。
命令流如下:
finish
/clear
/prep7
!初始彈性模量
FF0=10
!極限位移
ucC=4
!總共荷載步
nstnumber=20
!初始彈性模量
EX0=2.0e3
!極限彈性模量
EXU=2.0e4
!結構最大位移
UZmax=0
!==============
et,1,solid95
mp,ex,1,ex0
mp,prxy,1,0.3
blc4,,,100,100,500
esize,10
vmesh,all
!===============
/solu
!輸出Restart文件
rescontrl,define,all,-1,1
da,1,all,0
finish
save
!分步加載
*do,i,1,nstnumber
/solu
!
展開 ANSYS在荷載步之間改變材料屬性例子
! Example of modify material between load steps in ANSYS
! 材料泊松比隨荷載增加而逐步增大
! 作者:陸新征 清華大學土木系
! Author: Lu Xinzheng Dept. Civil Engrg. of Tsinghua University
[Money=50]
FINISH
/CLEAR
/PREP7
FORCE=1. !初始荷載
FC=30. !極限荷載
NSTEP=30 !加載步數
EMU0=0.2 !初始泊松比為0.2
EMUU=0.499 !最終泊松比為0.499
SVM=0. !VON MISES應力
!*
ET,1,SOLID45
!*
!*
MP,EX,1,30E3
MP,NUXY,1,EMU0
!建立模型
BLC4,0,0,100,100,100
ESIZE,100,0,
VMESH,ALL
/SOLU
!輸出RESTART文件
RESCONTRL,DEFINE,ALL,-1,1
NLGEOM,1
D,2,ALL
D,4,UY
D,5,UY
D,6,UY
D,5,UX
FINISH
SAVE
!分步加載
*DO,I,1,NSTEP
FINISH
/SOLU
!使用重啟動功能
*IF,I,GT,1,THEN
ANTYPE,,REST,
PARRES, CHANGE , PARAM, TXT,
*ENDIF
! 如果荷載超過強度的50%,則線性提高泊松比
*IF,SVM,GE,FC*0.5,THEN
MP,EX,1,30E3
MP,NUXY,1,EMU0+(EMUU-EMU0)*(SVM/FC-0.5)/0.5
*ENDIF
!得到下一步荷載
FORCE=FORCE+1
!
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綁定、無摩擦與摩擦接觸的對比分析1個月前
設置兩個分析步:
第一步,施加螺栓預緊力;
第二步,在梁的頂面施加豎向荷載。
邊界條件示意圖如圖 4 所示。施加螺栓預緊力時需要建立局部坐標系,且z 軸需與螺栓軸線保持一致(見圖 5)。
圖 4 邊界條件的示意圖
圖 5 螺栓預張分配的局部坐標系示意圖
5、運行仿真并查看結果。
同時,為了適用一般的殼形狀,船舶行業的規范規定了三步的模擬:
(1) 先確定板格的位置,周圍由桁材、縱骨或者不在一個平面的面板圍出來的圖形就是板格,如果是有限元模型,板格一般由多個板單元組成。
“沒接觸過有限元理論,怕聽不懂公式推導”“只會打開Ansys軟件畫簡單模型,不知道怎么開展熱應力分析”“擔心課程太復雜,學完還是不會做自己的項目”——這是絕大多數零基礎學習者面對Ansys熱應力分析時的普遍顧慮。
統一表示網格、幾何、場量(位移、應力、溫度等)、材料、邊界條件、載荷、初始條件、時間步、解向等信息。</p><p>2. 保存及管理數據的單位、坐標系、時間戳、網格拓撲、網格分區、版本信息、數據來源與版本控制信息。
</p><p>變形/應變的變形網格展示、自由度的可視化疊加(如等效應力、主應力、塑性應變)。</p><p>構件表面、截面、邊界的可視化:法線方向、法向載荷、接觸壓力、界面粘結狀態等。
3.2 效率對比:與傳統方法的量化差距
在相同計算資源下,EAS+ANS 單元的優勢顯著:
計算時間: CSS8單元的單步迭代時間僅為傳統 3D 實體單元的 1/3,在 10×10×1 網格的壓縮測試中,總耗時減少 67%。
收斂速度:在非線性分析中,CSS8單元的牛頓迭代收斂步數比未采用 EAS 的單元少 20%-30%,尤其在近不可壓縮材料分析中優勢明顯。
結構計算中含有兩個加載步,使用兩個測試非恒幅載荷(序列載荷)來計算不同工況的疊加疲勞,基于這個案例可以實現不同工況的疲勞損傷疊加計算。視頻文件主要演示練習workbench和ncode的基礎操作,一些經驗介紹會更詳細一些。
設定自動時間步長、強制階躍荷載輸入,并采用PCG迭代求解器以提升求解速度。
(4)慣性力施加與求解循環
使用ACEL命令在每個時間步中施加地震加速度(X/Y/Z方向),通過循環控制結構響應的積分計算,并以等效慣性力的形式參與系統平衡方程的求解,模擬結構在整個地震作用過程中的動力響應。
【iSolver案例分享72】正交異性鋼橋面板在車輛載荷下承載性能分析
1.引言:
iSolver為一個完全自主的面向工程應用的通用結構有限元軟件,對標Nastran、Ansys、Abaqus設計和實現,具備結構有限元常用分析類型和單元、材料、載荷等基礎算法組件,精度和Abaqus一致。
對于線性結構,它的瞬態動力學平衡方程如下:</p><p><br></p><p>在Ansys有限元分析軟件中,式共有三種求解方法分別為:完全法、模態疊加法和縮減法。完全法和縮減法采用直接積分求解瞬態動力學平衡方程。而模態疊加法則使用坐標轉換解耦后開始求解。