ansys設(shè)置載荷步
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys設(shè)置載荷步的視頻教程
Ansys workbench瞬態(tài)熱分析-載荷步與時(shí)間設(shè)置Tips
簡單明要的介紹瞬態(tài)熱分析的方法，解析了載荷步與時(shí)間設(shè)置的關(guān)系，多個(gè)連續(xù)載荷下該如何定義。
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ansys設(shè)置載荷步的實(shí)例教程
鋼管是彈塑性材料，我施加載荷到它達(dá)到屈服極限后，撤去載荷，這樣它就會有一個(gè)殘余變形。
之前想用ansys-dyna來做的，老師要求我用ansys來做靜態(tài)仿真。我設(shè)置了兩個(gè)載荷步，一是下壓，二是回彈（就是撤去壓力）。這其中還有接觸。
我做了仿真，發(fā)現(xiàn)下壓時(shí)是容易收斂的，但是回彈時(shí)的第一個(gè)子步很不容易收斂（這是我想要請教大家的，這個(gè)該怎么解決），不過一旦收斂后面的子步就很容易收斂。這里想向大家請教一下，我該如何設(shè)置回彈的載荷步，來解決這個(gè)問題。
其實(shí)我是想兩個(gè)載荷步都是線性變化的，這樣就會慢慢加載和慢慢卸載，但是我發(fā)現(xiàn)加載是線性的，卸載好像是一個(gè)子步完成的，雖然我設(shè)置了kbc,0，但是卸載我覺得還是階躍的。
這是我后處理里對其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移時(shí)間圖。
可以看到它的回彈是很短時(shí)間里發(fā)生的，我初步設(shè)想是如果以線性的方式回彈這樣可能容易收斂，不知道我這種想法科學(xué)么。
而且，我猜想回彈時(shí)不收斂的原因是，回彈時(shí)載荷突然變?yōu)?，這樣接觸可能有問題，以上是小弟自己的想法，想和大家探討和學(xué)習(xí)，來找到辦法解決回彈不收斂。
這是我的模型加載圖
展開 在Analysis Settings的Step Controls中可以設(shè)置求解的載荷步和子步。
圖1 分析設(shè)置面板
圖1中Number of Steps表示為載荷步，該選項(xiàng)主要用于模擬結(jié)構(gòu)的加載順序或工藝順序，比如一個(gè)螺栓連接結(jié)構(gòu)，首先進(jìn)行預(yù)緊，然后再承受其他外載荷，對于這個(gè)問題必須使用兩個(gè)載荷步，第一個(gè)載荷步施加螺栓預(yù)緊力，第二個(gè)載荷步鎖定螺栓預(yù)緊力，然后正常施加外載荷。
圖2 載荷步，子步圖
如圖2所示給出了載荷步和子步圖，由圖可知子步是將載荷一個(gè)載荷步分解若干在求解點(diǎn)，從而可以提高求解的收斂性。例如對于加載10000N，一次加載，可能計(jì)算不收斂，如果把10000N劃分若干個(gè)子步，例如設(shè)置為10個(gè)子步，則程序按照1000N進(jìn)行增加求解，從而可以提高結(jié)構(gòu)的收斂性。
如圖1所示，用戶將Auto End Steps設(shè)置On，即激活了自動時(shí)間步，Define By用于定義時(shí)間步類型，用戶可以設(shè)為Substeps（子步）或Time（時(shí)間增量），這個(gè)參數(shù)的關(guān)系互為倒數(shù)，例如總載荷為10000N，靜力學(xué)環(huán)境求解時(shí)間為1s，子步設(shè)置為10，則等效時(shí)間增量設(shè)置為0.1，程序按照1000N進(jìn)行遞增求解。
下面以子步設(shè)置進(jìn)行講解，Initial Substeps，該選項(xiàng)為初始載荷步，即首次求解的載荷比例；Minimum Substeps，該選項(xiàng)為最小載荷步；Maximum Substeps該選項(xiàng)為最大載荷步。
展開 怎樣理解ansys中的載荷步？
一.載荷步的含義
一個(gè)載荷步是指邊界條件和載荷選項(xiàng)的一次設(shè)置，用戶可對此進(jìn)行一次或多次求解。
一個(gè)分析過程可以包括：
1.單一載荷步（常常這是足夠的）
2.多重載荷步
有三種方法可以用來定義并求解多載荷步
1.多次求解方法
2.載荷步文件方法
3.向量參數(shù)方法
二.多次求解方法介紹
多次求解方法是三種方法中最易理解的方法
缺點(diǎn)：用戶必須等到每一次求解完成后才能定義下一次載荷步（除非使用批處理方法）
注意：只有在不離開求解過程時(shí)，此方法才有效。否則，必須指示程序進(jìn)行重啟動
為了使用多次求解方法：
1.定義第一個(gè)載荷步并存盤
2.進(jìn)行求解
3.不要退出求解器，按需要為第二次求解改變載荷步并存盤
4.進(jìn)行求解
5.不要退出求解器，繼續(xù)進(jìn)行步驟3和步驟4直到所有的載荷步完成
6.進(jìn)行后處理
三.載荷步文件方法介紹
當(dāng)用戶想離開計(jì)算機(jī)時(shí)，使用此方法求解多重載荷步是很方便的
程序?qū)⒚總€(gè)載荷步寫到一個(gè)載荷步文件，此文件名為jobname.sxx（sxx 為載荷步號），然后使用一條命令，讀進(jìn)每個(gè)載荷步文件并開始求解
為了使用載荷步文件方法：
1.定義第一個(gè)載荷步
2.將邊界條件寫進(jìn)文件
Main Menu: Solution >-Load Step Opts- Write LS File (jobname.sxx)…
3.為了進(jìn)行第二次求解按需要改變載荷條件
4.將邊界條件寫到第二個(gè)文件
5.利用載荷步文件進(jìn)行求解
Main Menu: Solution > -Solve- From LS Files (jobname.sxx)…
四.向量參數(shù)方法介紹
主要用于瞬態(tài)和非線性穩(wěn)－靜態(tài)分析。
展開 載荷從1MPa，2MPa，3MPa漸漸增加。要求結(jié)構(gòu)的最大位移。
本問題可以直接在wb中用多載荷步來求解，這里說明如何使用插入APDL命令的方式實(shí)現(xiàn)。
【求解過程】
1. 打開ANSYS WORKBENCH14.5
2.創(chuàng)建結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析系統(tǒng)。
3.創(chuàng)建幾何體。
雙擊geometry單元格，進(jìn)入DM,選擇mm單位。
創(chuàng)建長方體。
其尺寸設(shè)置是
退出DM.
4.劃分網(wǎng)格。
雙擊MODEL,進(jìn)入到MECHANICAL中，按照默認(rèn)方式劃分網(wǎng)格。
5.固定左端面。
6.添加APDL命令以分步加載。
下面使用APDL命令進(jìn)行分步加載。
由于該命令最后要傳遞到經(jīng)典界面中計(jì)算，而經(jīng)典界面沒有單位。為保持統(tǒng)一性，都用毫米單位。
（1）設(shè)置單位
（2）創(chuàng)建命名集。
由于在命令中要引用頂面這個(gè)面，為了能夠正確引用，先需要給它一個(gè)名稱，這需要使用命名集來完成。
選擇上述頂面，創(chuàng)建命名集。在彈出的對話框中設(shè)置名字：topface
則樹形大綱中出現(xiàn)了該命名集。
有了命名集，在后面就可以使用該名字了。
（3）插入APDL命令。
在數(shù)形大綱中先選擇A5，再從工具欄中選擇命令按鈕
則圖形窗口變成了一個(gè)文本編輯器，此處可以輸入命令。
該文本窗口內(nèi)說了很多話，主要內(nèi)容包含兩點(diǎn)：
第一，這些命令會在SOLVE命令剛執(zhí)行前執(zhí)行。
第二，注意這里用的單位是mm.
現(xiàn)在我們向該文本窗口輸入下列命令。
展開 載荷從1MPa，2MPa，3MPa漸漸增加。要求結(jié)構(gòu)的最大位移。
【問題分析】
本問題可以直接在wb中用多載荷步來求解，這里說明如何使用插入APDL命令的方式實(shí)現(xiàn)。
【求解過程】
1. 打開ANSYS WORKBENCH14.5
2.創(chuàng)建結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析系統(tǒng)。
3.創(chuàng)建幾何體。
雙擊geometry單元格，進(jìn)入DM,選擇mm單位。
創(chuàng)建長方體。
其尺寸設(shè)置是
退出DM.
4.劃分網(wǎng)格。
雙擊MODEL,進(jìn)入到MECHANICAL中，按照默認(rèn)方式劃分網(wǎng)格。
5.固定左端面。
6.添加APDL命令以分步加載。
下面使用APDL命令進(jìn)行分步加載。
由于該命令最后要傳遞到經(jīng)典界面中計(jì)算，而經(jīng)典界面沒有單位。為保持統(tǒng)一性，都用毫米單位。
（1）設(shè)置單位
（2）創(chuàng)建命名集。
由于在命令中要引用頂面這個(gè)面，為了能夠正確引用，先需要給它一個(gè)名稱，這需要使用命名集來完成。
選擇上述頂面，創(chuàng)建命名集。在彈出的對話框中設(shè)置名字：topface
則樹形大綱中出現(xiàn)了該命名集。
有了命名集，在后面就可以使用該名字了。
（3）插入APDL命令。
在數(shù)形大綱中先選擇A5，再從工具欄中選擇命令按鈕
則圖形窗口變成了一個(gè)文本編輯器，此處可以輸入命令。
該文本窗口內(nèi)說了很多話，主要內(nèi)容包含兩點(diǎn)：
第一，這些命令會在SOLVE命令剛執(zhí)行前執(zhí)行。
第二，注意這里用的單位是mm.
現(xiàn)在我們向該文本窗口輸入下列命令。
這段ADPL命令流的含義是：
首先退出前面的某個(gè)處理器(finish)
然后進(jìn)入到求解器中（/solve），在1,2,3,個(gè)時(shí)間步，依次在頂面上施加1,2,3mpa的載荷(sf)，并將該載荷步寫入到載荷步文件中（lswrite）,然后先后求解這三個(gè)載荷步（lssolve）。
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ansys設(shè)置載荷步的最新內(nèi)容
在Analysis Settings的Step Controls中可以設(shè)置求解的載荷步和子步。
圖1 分析設(shè)置面板
圖1中Number of Steps表示為載荷步，該選項(xiàng)主要用于模擬結(jié)構(gòu)的加載順序或工藝順序，比如一個(gè)螺栓連接結(jié)構(gòu)，首先進(jìn)行預(yù)緊，然后再承受其他外載荷，對于這個(gè)問題必須使用兩個(gè)載荷步，第一個(gè)載荷步施加螺栓預(yù)緊力，第二個(gè)載荷步鎖定螺栓預(yù)緊力，然后正常施加外載荷。
怎樣理解ansys中的載荷步？
一.載荷步的含義
一個(gè)載荷步是指邊界條件和載荷選項(xiàng)的一次設(shè)置，用戶可對此進(jìn)行一次或多次求解。
一個(gè)分析過程可以包括：
1.單一載荷步（常常這是足夠的）
2.多重載荷步
有三種方法可以用來定義并求解多載荷步
1.多次求解方法
2.載荷步文件方法
3.向量參數(shù)方法
二.多次求解方法介紹
多次求解方法是三種方法中最易理解的方法
缺點(diǎn)：用戶必須等到每一次求解完成后才能定義下一次載荷步
來源：宋博士的博客，版權(quán)歸作者所有。
案例說明
有一懸臂梁，長1米，截面尺寸為100mm*100mm，左端固定，頂面上施加分布力系。載荷從1MPa，2MPa，3MPa漸漸增加。要求結(jié)構(gòu)的最大位移。
本問題可以直接在wb中用多載荷步來求解，這里說明如何使用插入APDL命令的方式實(shí)現(xiàn)。
【求解過程】
1. 打開ANSYS WORKBENCH14.5
2.創(chuàng)建結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析系統(tǒng)。
3.創(chuàng)建幾何體。
【問題描述】
一懸臂梁，長1米，截面尺寸為100mm*100mm，左端固定，頂面上施加分布力系。載荷從1MPa，2MPa，3MPa漸漸增加。要求結(jié)構(gòu)的最大位移。
【問題分析】
本問題可以直接在wb中用多載荷步來求解，這里說明如何使用插入APDL命令的方式實(shí)現(xiàn)。
【求解過程】
1. 打開ANSYS WORKBENCH14.5
2.創(chuàng)建結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析系統(tǒng)。
3.創(chuàng)建幾何體。
雙擊
我做的是對鋼管進(jìn)行下壓，然后回彈。鋼管是彈塑性材料，我施加載荷到它達(dá)到屈服極限后，撤去載荷，這樣它就會有一個(gè)殘余變形。
之前想用ansys-dyna來做的，老師要求我用ansys來做靜態(tài)仿真。我設(shè)置了兩個(gè)載荷步，一是下壓，二是回彈（就是撤去壓力）。這其中還有接觸。
我做了仿真，發(fā)現(xiàn)下壓時(shí)是容易收斂的，但是回彈時(shí)的第一個(gè)子步很不容易收斂（這是我想要請教大家的，這個(gè)該怎么解決），不過一旦收斂后面的子步就很容易收斂
