鋼筋的數值模擬ansys
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
鋼筋的數值模擬ansys的視頻教程
***滯回曲線數值模擬大集合***（鋼筋混凝土柱壓彎滯回案例、滯回模擬之我見、滯回模擬數據分析）
本視頻首先向大家分享一個鋼筋混凝土柱低周往復模擬，適用于所有階段的同學，簡單明了，通俗易懂，上手輕松，必須是大通之法。 在與上百名同學的溝通中，我發現大家更多關注模擬結果是否與試驗結果是否吻合？我認為這是做數值模擬的最低境界，當然，吻合良好是數值模擬準確的重要依據。本視頻，我想談一談我對滯回模擬的一些看法，說一說“調”模型(捏攏是什么！）的故事。
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鋼筋混凝土立柱鉆孔爆破破壞過程數值模擬
采用粒子爆破法耦合有限元算法（PBM-FEM），通過粒子的高速運動碰撞模擬爆炸沖擊荷載和爆生氣體逸出炮孔的過程，揭示鋼筋混凝土立柱的鉆孔爆破破壞過程及其爆破破壞失效機理。附件包含：有限元建模APDL文件和計算K文件。
￥69.9 3分鐘 71播放
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高聳鋼筋混凝土煙囪爆破拆除倒塌解體數值模擬
采用LS-DYNA軟件模擬高聳鋼筋混凝土煙囪爆破拆除失穩倒塌運動過程，詳細了模擬了梯形爆破切口形狀，倒塌運動過程與堆積形態與實際爆破效果比較接近。附件包含：有限元建模APDL文件和計算K文件。
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鋼筋的數值模擬ansys的實例教程
鋼筋混凝土抗爆
破片侵徹充液容器
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03 計算結果分析
計算完畢，進入后處理模塊，在場變量 DAMAGET和DAMAGEC模塊下觀看鋼筋混凝土裂縫開展，下圖為第187幀變形圖，選取跨中結點，輸出其荷載—位移曲線。
通過觀察動畫，簡支梁首先在跨中出現豎向裂縫，之后荷載增加，豎向裂縫數量增加，在彎矩和剪力共同作用下，豎向裂縫向斜向發展，形成彎剪斜裂縫，發展方向大體向集中荷載作用點延伸。
從開始加載到即將出現裂縫之前的狀態，為梁為開裂階段，荷載—位移曲線為直線，此階段末的荷載為梁開裂荷載，近似為17KN，之后梁進入帶裂縫工作階段，梁的剛度減小，隨著荷載增加，位移增長速度明顯加快，鋼筋應力此時還未到達屈服應力。
鋼筋應力達到屈服強度時，荷載—位移曲線出現第二個在轉折點，梁的剛度迅速下降，位移急劇增大，曲線變得十分平緩，幾乎呈水平狀發展，梁進入了破壞階段，破壞荷載近似為 102 KN。
04 理論計算分析
1. 開裂荷載計算
2. 極限荷載計算
單筋矩形截面受彎極限承載力計算公式
3. 結果對比分析
通過對比分析理論解與數值解，發現數值解的開裂荷載與理論解十分接近，但極限荷載之間相差25%。
經過分析，認為原因如下：鋼筋骨架與混凝土之間利用 Embedded region 可以很方便的粘結在一起，但是無法實現鋼筋的滑移，這與實際情況有所偏差，導致梁的計算剛度比實際大很多。另外本文采用的極限狀態理論是簡化計算方法，得到的并不是精確解，也有一定的影響。
展開 為了解決這個問題，通常在混凝土受拉區設置鋼筋，當混凝土受拉開裂后，鋼筋因其較高的抗拉強度仍然能夠繼續承擔拉力，而梁的受壓區也能夠繼續承擔壓力，二者協同工作，各司其職，使得鋼筋混凝土梁相較于素混凝土承載力得到明顯提高。
圖1(a) 素混凝土簡支梁示意圖
圖1 (b) 鋼筋混凝土簡支梁示意圖
就Abaqus而言，很多使用者對于鋼筋混凝土梁的數值模擬通常采用簡化模型：即將鋼筋通過線單元（Wire）建模，后將鋼筋嵌入（embed region）混凝土梁中，此方法確實可以節省不少工作量，而且在一定范圍內結果也較為精確；第二種方法即是將鋼筋通過實體單元建模，此方法相對于第一種而言，更為符合實際情況。然而，鋼筋和混凝土之間的耦合并不是簡單的合并，多位學者專門通過拔拉試驗研究鋼筋和混凝土之間的粘結滑移，通過設置二者交界面處的牽引分離本構模型更好地模擬鋼筋混凝土梁內部的實際受力狀態。下面針對以上三種模型進行建模，并進行對比分析。
【模型信息】矩形梁截面尺寸b×h=300mm×400mm，混凝土梁長2m，計算長度1.9m，混凝土強度等級為C50。縱向受拉鋼筋采用HPB300，鋼筋布置為6&12，保護層厚度為25mm。采用四點加載，剪跨比為2，加載由位移控制，位移大小設置為20mm。
圖2混凝土梁有限元模型
根據上述提到的三種模型，簡化模型和實體模型情況如下圖所示。
圖3（a）鋼筋混凝土梁簡化模型與實體模型
圖3（b）鋼筋混凝土梁簡化模型與實體模型
【三種方法建模難點分析】對于第一種模型，即簡化模型而言，建模上并無難點，只需要將桁架鋼筋（truss steel）內置進混凝土單元即可，此方法簡潔高效，被大多數學者采納。
展開 不共節點分離式模型</p><p>不共節點分離式模型的優點是鋼筋和混凝土分別劃分網格，相同位置處節點并不相同，網格可以重疊，模型建立更方便，通過相關約束關鍵字約束鋼筋和混凝土之間的耦合關系。在ls_dyna中可采用*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID（簡稱CLIS）、*CONSTRAINED_BEAM_IN_SOLID（簡稱CBIS）、*DEFINE_BEAM_SOLID_COUPLING（簡稱DBSC）關鍵字實現。這幾種關鍵字均將鋼筋約束耦合在混凝土中來模擬鋼筋和混凝土的相互作用，在約束耦合關系中鋼筋為從面，混凝土為主面。常用CLIS和CBIS耦合方法。</p><p>3.
展開 對于鋼筋混凝土梁三點彎曲模型而言，整體模型較為簡便，可直接通過ls-prepost生成混凝土梁及鋼筋（分離式或共節點）。
主要技術參數是通過BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID來控制鋼板的強制位移來使混凝土梁充分受力，同時也需要對支撐板與梁之間的接觸進行合理設置。
其他主要關鍵字如下：
*CONTROL_TERMINATION
*DATABASE_BINARY_D3PLOT
*DATABASE_FORMAT
*DATABASE_EXTENT_BINARY
*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID
*CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE
*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE
鋼筋受力云圖如下所示：
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“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
概述
流固耦合問題在工程應用中十分常見。其中一種情況是流體（或氣體）被封閉在固體內部，并承受各種載荷，例如輪胎、氣墊鞋和流體容器。靜水壓流體單元非常適合此類應用。本文介紹了對囊狀氣墊鞋的仿真模擬。鞋內空氣遵循理想氣體定律。這些靜水壓流體單元通過 ANSYS Mechanical 中的命令流進行定義。
目標
理解靜水壓流體單元建模的工作流程
熟悉理想氣體定律以及相應的流體體積與壓力之間的關系
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概述
這篇文章介紹了：
如何在序列模式下使用多重結構創建分光棱鏡
如何在布局圖以及分析/計算窗口中同時追跡透射和反射光線
在考慮偏振及鍍膜的影響下如何計算透射和反射光線的總能量
介紹
在OpticStudio中，分光棱鏡可以在序列或非序列追跡模式下模擬。
在非序列中，光線可以在折射表面上分裂為折射和反射光線。這也是非序列模式最主要的優勢
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本文旨在介紹如何在OpticStudio中模擬K-相關分布散射模型，并用實例分析將該模型與Harvey-Shack (ABg) 散射分布模型進行了比較。
簡介
表面微粗糙度引起的散射通常具有 K-相關模型 (K-correlation model) 的特征。該模型除了在小散射角區域有所不同外，與 Harvey-Shack (ABg) 模型十分相似。
模型：常規態近場動力學
語言：Fortran
可實現完整多晶巖石或帶預制裂紋多晶巖石的單軸壓縮試驗的數值模擬，可出應力-應變曲線、損傷等演化過程。
（贈送代碼使用指導）
概要
本文描述了OpticStudio中可用于描述高階激光束的模型。一旦定義，這樣的光束可以在OpticStudio中使用物理光學傳播設計的任何光學系統中傳播。由矩形、圓形和橢圓形增益孔徑的激光腔產生的光束可以用可用的Hermite-Gaussian, Laguerre-Gaussian和Ince-Gaussian光束模型來描述。
簡介
一般來說，激光的輸出可以通過求解傍軸波動方程得到
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概述
這篇文章介紹了：
如何設置掃描鏡建模時所需要的坐標間斷面
如何利用多重結構編輯器設置多個掃描角度
如何對檢流計式的掃描鏡建模，其中鏡面繞其頂點旋轉
如何對多邊形幾何體式的掃描鏡建模，其中鏡面繞著一個偏心點旋轉
建立掃描鏡
在本文中我們將介紹如何設置一個光線90°反射的掃描鏡系統，其中反射鏡面以5°掃描角進行旋轉掃描
對于實際應用中承受非線性彈簧單元Combin39的實際應用。
在ANSYS Workbench里提供了兩種方法，一種是WB的雙向彈簧，輸入數據表格，其本質上采用是LINK8單元進行模擬，而不是非線性彈簧combin39。
而利用Combin39單元，需要建立彈簧單元后，插入命令流來實現，對于只承受壓縮載荷的力-位移曲線，輸入到最后，是需要稍等小的正位移和正力數值。
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