ansys荷載工況預(yù)應(yīng)力的案例
ANSYS荷載工況組合的實現(xiàn)方法
ANSYS荷載工況組合的實現(xiàn)方法
1
荷載組合的含義
首先闡明ANSYS荷載組合的含義，在ANSYS中，工況組合是指在不同結(jié)果數(shù)據(jù)之間進(jìn)行運(yùn)算處理，即當(dāng)前處于數(shù)據(jù)庫的荷載工況結(jié)果數(shù)據(jù)和另一獨立結(jié)果文件中的荷載工況結(jié)果數(shù)據(jù)之間進(jìn)行運(yùn)算。這個過程可以簡單的描述如下：
荷載組合大體上可以分為兩種方法實現(xiàn)，一種是通過荷載工況文件的組合；另一種便是通過結(jié)果文件進(jìn)行荷載組合。在具體介紹這兩種方法之前，首先羅列出工況組合常用的命令流：
Lcwrite:寫結(jié)果文件
LCfile:從結(jié)果文件中創(chuàng)建工況
LCDEF:從結(jié)果數(shù)據(jù)中創(chuàng)建一個工況
LCFACT:工況組合分項系數(shù)
LCOPER:對荷載工況進(jìn)行操作
LCASE:讀取指定工況
注意：荷載工況組合只適用于彈性計算中。
2
兩種實現(xiàn)方式
1）荷載工況文件組合
這種方法主要是分別采用單獨的APDL進(jìn)行運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果分別寫進(jìn)不用的計算文件，通過對結(jié)果不同數(shù)據(jù)文件的操作來實現(xiàn)工況組合。
命令流典型過程
/SOLU
... ...
finish
/POST1
... ...
!定義荷載工況1
LCDEF,1,1
!形成后續(xù)工況組合可以調(diào)用的工況文件lcase1，工況號1
LCWRITE,1,'lcase1',' ',' '
FINISH
/SOLU
... ...
finish
/POST1
... ...
!定義荷載工況2
LCDEF,2,1
!形成后續(xù)工況組合可以調(diào)用的工況文件lcase2，工況號2
LCWRITE,2,'lcase2',' ',' '
FINISH
/SOLU
... ...
finish
/POST1
... ...
!
展開 ANSYS Mechanical多工況計算結(jié)果組合 附Ansys多工況組合的方法下載
ANSYS Mechanical可以非常方便的對不同工況計算結(jié)果進(jìn)行組合（如比例放縮、加減等），用到的工具為Solution Combination，具體方法如下。
若同一個分析模塊中，將不同工況設(shè)置為不同載荷步進(jìn)行計算，則可通過以下完成：
1，在分析設(shè)置analysis setting中設(shè)置載荷步；
2，選擇model，菜單欄會出現(xiàn)solution combination選項，點擊該選項；
3，選中樹形欄中的solution combination，在右側(cè)表中選擇相應(yīng)載荷步進(jìn)行組合，即可完成結(jié)果疊加。
若分析的模型在不同的分析模塊中，如下所示，方法與在一個模塊中類似；
選擇solution combination后，在右側(cè)表分析模塊選擇相應(yīng)的模塊以及該模塊對應(yīng)的載荷步，完成不同模塊計算結(jié)果的疊加。
下載地址：Ansys多工況組合的方法
展開 預(yù)應(yīng)力混凝土分析中等效荷載法與其它
眾所周知，在ANSYS中，預(yù)應(yīng)力混凝土分析(有粘結(jié))可采用等效荷載法和實體力筋法。所謂等效荷載法，就是將力筋的作用以荷載的形式作用于混凝土結(jié)構(gòu)；所謂實體力筋法就是用solid模擬混凝土，而link模擬力筋。
1 等效荷載法的優(yōu)缺點
優(yōu)點是建模簡單，不必考慮力筋的具體位置而可直接建模，網(wǎng)格劃分簡單；對結(jié)構(gòu)的在預(yù)應(yīng)力作用下的整體效應(yīng)比較容易求得。
其主要缺點是：
①等效荷載法沒有考慮力筋對混凝土的作用分布和方向，力筋對混凝土作用顯然在各處是不同的，等效荷載法則無法考慮；水平均布分量沒有考慮。
②對某些線形的力筋模擬困難，例如通常采用的是直線(較短)＋曲線＋直線(很長)＋曲線＋直線(較短)，這種形式的布筋等效起來麻煩，且可能不合理。
③難以求得結(jié)構(gòu)細(xì)部受力反映，否則荷載必須施加在力筋的位置上，這又失去建模的方便性。
④在外荷載作用下的共同作用難以考慮，不能確定力筋在外荷載作用下的應(yīng)力增量。
⑤對張拉過程無法模擬。
⑥無法模擬應(yīng)力損失引起的力筋各處應(yīng)力不等的因素。
其最大的一個缺點是：較粗！得到的結(jié)果與實際情況誤差較大！最近做了點實際計算，經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)，結(jié)果與實際的誤差相差較多(可能是特例)，所以采用該方法需要謹(jǐn)慎和校驗一下。
2 實體力筋法的優(yōu)缺點
將混凝土和力筋劃分為不同的單元，預(yù)應(yīng)力的模擬可以采用降溫方法和初應(yīng)變方法。降溫方法比較簡單，同時可以模擬力筋的損失，單元和實常數(shù)幾種即可；初應(yīng)變通常不能考慮預(yù)應(yīng)力損失，否則每個單元的實常數(shù)各不相等，工作量較大。
可消滅等效荷載法的缺點。但建模工作量似乎要大些。
展開 預(yù)應(yīng)力混凝土分析中等效荷載法與其它！
預(yù)應(yīng)力混凝土分析中等效荷載法與其它
眾所周知，在ANSYS中，預(yù)應(yīng)力混凝土分析(有粘結(jié))可采用等效荷載法和實體力筋法。所謂等效荷載法，就是將力筋的作用以荷載的形式作用于混凝土結(jié)構(gòu)；所謂實體力筋法就是用solid模擬混凝土，而link模擬力筋。
1 等效荷載法的優(yōu)缺點
優(yōu)點是建模簡單，不必考慮力筋的具體位置而可直接建模，網(wǎng)格劃分簡單；對結(jié)構(gòu)的在預(yù)應(yīng)力作用下的整體效應(yīng)比較容易求得。
其主要缺點是：
①等效荷載法沒有考慮力筋對混凝土的作用分布和方向，力筋對混凝土作用顯然在各處是不同的，等效荷載法則無法考慮；水平均布分量沒有考慮。
②對某些線形的力筋模擬困難，例如通常采用的是直線(較短)＋曲線＋直線(很長)＋曲線＋直線(較短)，這種形式的布筋等效起來麻煩，且可能不合理。
③難以求得結(jié)構(gòu)細(xì)部受力反映，否則荷載必須施加在力筋的位置上，這又失去建模的方便性。
④在外荷載作用下的共同作用難以考慮，不能確定力筋在外荷載作用下的應(yīng)力增量。
⑤對張拉過程無法模擬。
⑥無法模擬應(yīng)力損失引起的力筋各處應(yīng)力不等的因素。
其最大的一個缺點是：較粗！得到的結(jié)果與實際情況誤差較大！最近做了點實際計算，經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)，結(jié)果與實際的誤差相差較多(可能是特例)，所以采用該方法需要謹(jǐn)慎和校驗一下。
2 實體力筋法的優(yōu)缺點
將混凝土和力筋劃分為不同的單元，預(yù)應(yīng)力的模擬可以采用降溫方法和初應(yīng)變方法。降溫方法比較簡單，同時可以模擬力筋的損失，單元和實常數(shù)幾種即可；初應(yīng)變通常不能考慮預(yù)應(yīng)力損失，否則每個單元的實常數(shù)各不相等，工作量較大。
可消滅等效荷載法的缺點。但建模工作量似乎要大些。
展開 
預(yù)應(yīng)力工字梁模型在施加荷載分析步繼續(xù)上拱
請施加預(yù)應(yīng)力工字梁模型，在第一步施加完預(yù)應(yīng)力梁上拱一部分，但在第二步施加集中力荷載時梁為什么會繼續(xù)上拱呀（跨中集中力豎直向下）
動荷載作用下預(yù)應(yīng)力混凝土樁裂縫的仿真分析
問題描述
樁身截面為27.5cm×27.5cm，樁身長度為500cm。
位移邊界條件：樁底固定，樁頂簡支（限制水平位移）。
樁體有箍筋
樁體有橫截面配筋
船體模型：由于船體擠靠靠船樁時，船體變形要遠(yuǎn)小于樁身變形，且我們這里主要考慮靠船樁的變形性質(zhì)。所以船體變形忽略，可以把船體看成一個剛性體。
船體的簡化模型為：300cm×300cm×30cm，彈性模量30×10的4次方兆帕 ，密度7800（暫定）。
請問各位 ，這個要怎么實現(xiàn)，或者說誰有一個明確的思路啊
ANSYS beam梁模態(tài)分析，包括考慮預(yù)應(yīng)力和大變形下的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 ￥5
一邊固定考慮預(yù)應(yīng)力下的模態(tài)
前三階模態(tài)
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
1 1.9673 1 1 1
2 40.145 1 2 2
3 118.74 1 3 3
3.考慮到幾何大變形情況下的模態(tài)分析
前三階模態(tài)
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
1 4.7743 1 1 1
2 37.859 1 2 2
3 110.28 1 3 3
看出來，有預(yù)應(yīng)力情況下，第一階頻率會變小，這是因為，在另一端點的力作用下，有預(yù)應(yīng)力的情況下，端點位移變大 ，剛度減小，考慮幾何大變情況下，端點作用力下，位移增加了，但是比單純線性考慮時，較小。所以剛度居中。
具體命令流見beam.txt、beam_pstres.txt和beam_pstres_modal_nlgeom.txt
展開 ANSYS隧道荷載結(jié)構(gòu)模式等效節(jié)點荷載施加
隧道荷載結(jié)構(gòu)模式計算時，在節(jié)點上添加等效節(jié)點力的時候是比較麻煩的事。受力計算簡圖：
現(xiàn)提供自動荷載添加程序。
“Apply_Load.txt”命令流文件：ANSYS中隧道荷載——結(jié)構(gòu)模式自動施加節(jié)點力，只需選擇襯砌單元并設(shè)置Q1, Q2, E1, E2, E3, E4即可。
“Demo.txt”命令流文件：演示 。
Apply_Load 子程序：
Apply_Load.txt
! 本子程序適用于隧道荷載——結(jié)構(gòu)模式計算荷載施加。
! 用戶選擇襯砌單元，并設(shè)置Q1, Q2, E1, E2, E3, E4
! 程序會根據(jù)選擇集自動判斷節(jié)點并加載節(jié)點力。
! 注意事項：(1) 結(jié)構(gòu)盡量為封閉環(huán)狀；
! (2) 結(jié)構(gòu)需關(guān)于x、y軸對稱；
! (3) 單元劃分較細(xì)，忽略等效節(jié)點彎矩。
!
! 西南交通大學(xué)地下工程系，求是工作室
! g.wang.89@foxmail.com 2013/12/12
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! *SET,_E4,32482
! LSEL,S,MAT,,1
!
展開 用ANSYS/LS-DYNA做如下炮孔布置圖的1/2模型，單孔單響，包含下圖的總共是4個工況，后面3工況略有不同，網(wǎng)格劃分不太精密，不然電腦跑不了 ￥1200
[圖片]
ANSYS振型疊加計算及工況組合例子
ANSYS振型疊加計算及工況組合例子
! Example for load cases and models combination in ANSYS
! 作者：陸新征，清華大學(xué)土木系
! Author: Lu Xinzheng Dept. Civil Engrg. of Tsinghua University
[replyview]
/PREP7
!*
ET,1,PLANE42
!*
!*
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,EX,1,,30e9
MPDATA,PRXY,1,,.2
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,DENS,1,,2500
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,DAMP,1,,.05
K,1,,,,
K,2,5,,,
K,3,5,.5,,
K,4,0,0.5,,
A,1,2,3,4
ESIZE,0.25,0,
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,0
!*
!*
AMESH,ALL
!*
FINISH
/SOLU
!*
ANTYPE,2
!*
MODOPT,LANB,6
EQSLV,SPAR
MXPAND,0, , ,0
LUMPM,0
PSTRES,0
!*
MODOPT,LANB,6,0,0, ,OFF
FLST,2,1,4,ORDE,1
FITEM,2,4
!
展開 ANSYS workbench機(jī)翼預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)飛機(jī)機(jī)翼三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析的邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 飛機(jī)機(jī)翼預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
?
ANSYS預(yù)應(yīng)力梁橋分析
ANSYS在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時，模態(tài)分析往往不考慮模型所受外荷載情況。即便是在施加預(yù)應(yīng)力的情況下，ANSYS通常也不會考慮預(yù)應(yīng)力的效應(yīng)，這與實際情況不相符，因此需要在分析中開啟預(yù)應(yīng)力效應(yīng)才能獲得比較符合的效果。
本文分析下圖所示的一個帶有預(yù)應(yīng)力的梁橋，橋梁尺寸如下圖所示：
橋梁模型根據(jù)尺寸，采用ANSYS命令流建立，如下圖所示：
注意此橋梁為變截面橋梁，橋梁箱型截面的上部和下部配置有預(yù)應(yīng)力筋：
關(guān)于預(yù)應(yīng)力的施加，可以采用降溫法進(jìn)行施加，考慮到分析的方便，直接采用LINK8單元的實常數(shù)進(jìn)行施加，實常數(shù)定義如下：
表示施加-0.005的初應(yīng)變，這樣可以不使用降溫法施加。
進(jìn)行模態(tài)分析之前，先進(jìn)行靜力分析。在靜力分析時，施加重力加速度并打開預(yù)應(yīng)力效應(yīng)開關(guān)。分析完成后，進(jìn)入模態(tài)分析，在模態(tài)分析開始同樣需要打開預(yù)應(yīng)力效應(yīng)開關(guān)，設(shè)置模態(tài)提取數(shù)量為10，分析完成后得到前10階模態(tài)，第一階模態(tài)變形圖如下所示：
前10階模態(tài)頻率如下圖所示：
如果關(guān)閉預(yù)應(yīng)力效應(yīng)，結(jié)構(gòu)的前10階模態(tài)如下圖所示：
對比一下發(fā)現(xiàn)，還是有一些差別的，但對于此模型，差距不是很明顯，主要是預(yù)應(yīng)力的效應(yīng)在整體結(jié)構(gòu)中所占的比重不是很大。
更多優(yōu)質(zhì)內(nèi)容，請關(guān)注公眾號：SimC結(jié)構(gòu)工作室
展開 Ansys Workbench初始變形+預(yù)應(yīng)力釋放仿真（含ACT插件） ￥20
問題：
在工作過程中有時會遇到某些仿真類型，是需要進(jìn)行帶有預(yù)應(yīng)力的仿真。但是WB中預(yù)應(yīng)力在模塊之間的傳遞，似乎預(yù)應(yīng)力模態(tài)可以直接傳遞。而兩個靜力模塊可以傳遞變形后的幾何，但是不能傳遞預(yù)應(yīng)力。
問題示例大致如下：
板子初始是平板狀態(tài)，安裝后工作狀態(tài)是貼合一個弧面，并通過四個支點進(jìn)行連接固定，板子安裝后存在回彈力。
現(xiàn)在需要評估板子安裝變形預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下，連接面的回彈力。
仿真思路：
仿真對象是一個有初始應(yīng)力的彎曲板，但是曲面形狀實際可能不是正常弧線而是曲面。
因此仿真步驟大致需要兩步：
第一、初始平板變形為曲面形狀，提取板子的應(yīng)力狀態(tài)；
第二、板子在預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下產(chǎn)生彈性回復(fù)力，查看彈性回復(fù)力在連接位置的大小。
第一步的仿真方法：
模擬擠壓形式，在初始平板兩側(cè)使用變形后的彎曲板進(jìn)行擠壓變形。
擠壓變形
第二步的仿真方法：
加載板子的變形預(yù)應(yīng)力，按裝配狀態(tài)連接，計算連接處的彈性變形力。
但是：在第一步加載的時候就不是很容易實現(xiàn)。兩個夾層面需要設(shè)定接觸面進(jìn)行接觸非線性仿真，經(jīng)常發(fā)生接觸面穿透現(xiàn)象，需要小載荷步，多次調(diào)試。
即使擠壓方式?jīng)]有穿透，應(yīng)力分布也不是很均勻。
此處先擱置擠壓法的計算過程不提，假設(shè)已經(jīng)獲得預(yù)期的初始變形應(yīng)力。
繼續(xù)進(jìn)行第二仿真步，傳遞板子的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)；
預(yù)應(yīng)力的傳遞方法在微信公眾號文章：“ansys分析中如何考慮殘余應(yīng)力影響？”中提及了兩種方法，這里分別測試如下：
方法一：使用external Data模塊
首先，在步驟一初始板子變形，有正確應(yīng)力分布的結(jié)果中，分別提取X、Y、Z、XY、YZ、ZX六個方向的法向應(yīng)力和切向應(yīng)力。
展開 基于ANSYS WORKBENCH的有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析
本篇文章舉一個在WB中進(jìn)行有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析的例子。該例子來自于《ANSYS機(jī)械工程應(yīng)用精華50例》（第3版），原書是在在經(jīng)典界面中做的，而且有解析解可以對照。
本文則用WB進(jìn)行操作，問題如下。
【問題】一根兩端被固定的張緊的弦，已知其長度為1米，橫截面積為10（-6）平方米，密度為7800kg/m3,張緊力為2000N，計算其固有頻率。
為解決這個問題，在WB中操作如下。
1. 創(chuàng)建一個帶預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析系統(tǒng)
2.編輯材料屬性
雙擊Engineering Data，編輯材料屬性
3.創(chuàng)建幾何模型
雙擊Geometry，進(jìn)入DM,設(shè)置長度的單位是米。
創(chuàng)建一個草圖，該草圖是一根直線，長1米。
根據(jù)該草圖得到線體
結(jié)果如下
創(chuàng)建截面。矩形截面，保證橫截面積與題目一致。
將該截面賦給上述線體作為其截面屬性
退出DM,然后雙擊model進(jìn)入到mechanical中。
下面的分析在（1）中進(jìn)行。
4.進(jìn)行靜力學(xué)分析
劃分網(wǎng)格。將直線劃分為20等份。
設(shè)置直線沒有Z方向的位移
設(shè)置左端點沒有X,Y方向的位移
設(shè)置右端點沒有Y方向的位移
給右端點施加水平向右的2000N的力。
求解靜力學(xué)問題，查看變形
可見，弦被拉伸了10mm。
查看拉伸應(yīng)力
所有點有同樣的拉伸應(yīng)力，為2000MPa，這是一個較大的數(shù)據(jù)。
靜力學(xué)分析完畢。樹形圖如下圖，下面的分析在（2）中進(jìn)行。
5.進(jìn)行模態(tài)分析
設(shè)置分析前10階模態(tài)
開始計算,計算完畢查看固有頻率
可見，第一階模態(tài)沒有意義。從第二階模態(tài)開始，前5階模態(tài)與理論一致。后面則開始出現(xiàn)偏差。用經(jīng)典界面計算也會有類似的問題。
來源：宋博士的博客，版權(quán)歸作者所有。
展開 ANSYS workbench簡單應(yīng)用——有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析
對于求解一個簡單結(jié)構(gòu)的自然振型來說，ANSYS workbench已經(jīng)將這個過程簡化到任何新手一看即會的程度了。這里用一個簡單例子闡述有預(yù)應(yīng)力情形下的模態(tài)分析過程。
本例分析一個長鉚釘結(jié)構(gòu)在施加預(yù)緊力情形下的模態(tài)。
首先在workbench工作區(qū)內(nèi)新建一個靜力分析模塊和一個模態(tài)分析模塊，新建模態(tài)分析模塊時拖至前一模塊的solution欄，表示共享前一模塊的工程數(shù)據(jù)、幾何文件、設(shè)置以及最終的解。如果不連接solution和setup，那么模態(tài)分析中不會包含靜力分析模塊求解出的預(yù)應(yīng)力。
導(dǎo)入幾何文件之后，按照默認(rèn)設(shè)置劃分網(wǎng)格得到如下的網(wǎng)格：
如果要進(jìn)行網(wǎng)格精細(xì)劃分，可以細(xì)化成如圖：
本例子采取默認(rèn)網(wǎng)格。下面施加約束，對如圖所示的兩個面施加無摩擦約束。
以及另一端的鉚釘頭側(cè)面：
施加載荷，選擇未約束的鉚釘頭底面一側(cè)，施加一個大小為4000N的力：
接下來求解靜力結(jié)構(gòu)分析，插入總變形結(jié)果，如圖所示：
可以看到，變形最大為0.18mm，發(fā)生在施加力的一端，說明分析基本正確。
接下來進(jìn)行模態(tài)分析，由于之前新建分析模塊時已經(jīng)將兩個模塊進(jìn)行了連接，這里不需要退出到workbench主界面。注意到模態(tài)分析下有一欄預(yù)應(yīng)力，其括號中顯示為靜態(tài)結(jié)構(gòu)，說明數(shù)據(jù)已經(jīng)在模塊之間共享。
由于約束已經(jīng)在上一步設(shè)置好，這里直接求解，求解完畢后單擊solution欄，得到前6階模態(tài)的數(shù)據(jù)：
在柱形圖中右擊選擇全部，再右擊選擇生成模態(tài)圖，重新求解一次，得到各階振型圖。這里只展示第一和第六階。
到此為止，模態(tài)分析已經(jīng)完成。下一步可以開展響應(yīng)譜分析或者其他分析。有興趣的話還可以嘗試去除預(yù)應(yīng)力，比較模態(tài)分析的結(jié)果。
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