ansys載荷步和時(shí)間步的案例
怎樣理解ANSYS中的載荷步？
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 基于ansys的鋼管彎曲回彈的載荷步設(shè)置
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 ANSYS各種時(shí)間步求解方法比較
ANSYS各種時(shí)間步求解方法比較
ANSYS各種時(shí)間步求解方法比較.pdf
ANSYS各種時(shí)間步求解方法比較.pdf
ANSYS WORKBENCH-多載荷步的例子-APDL
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）。
最后退出求解器（finish）
在上述命令流中，對于頂面加載時(shí)，用到了前面定義的命名集的名字。
意味著要對頂面加載。
7.仿真以查看結(jié)果。
仿真并查看變形
可見，最大變形已經(jīng)達(dá)到22mm，這已經(jīng)是大變形了。
應(yīng)力結(jié)果
最大應(yīng)力達(dá)到近900Mpa，顯然，這個(gè)應(yīng)力較大，超過了一般鋼材所能夠承受的限度。
所以，如果這是一個(gè)實(shí)際問題的話，那么需要進(jìn)一步考慮材料非線性和幾何非線性進(jìn)行分析。
展開 
在ANSYS WORKBENCH中插入APDL命令例子--多載荷步的例子
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）。
展開 如何在ANSYS WORKBENCH中進(jìn)行多載荷步的靜力分析？
來源：宋博士的博客，版權(quán)歸作者所有。
基于XFEM的裂紋擴(kuò)展仿真過程詳解和仿真經(jīng)驗(yàn)交流（二）（包括直接循環(huán)載荷步疲勞裂紋擴(kuò)展分析） ￥20
圖6.1 direct cyclic載荷步及其參數(shù)設(shè)置
數(shù)據(jù)說明：
basic頁面定義的1為載荷步的總時(shí)間，但在隱式求解中它并不是真實(shí)意義上的時(shí)間，這個(gè)不用改；
incrementation 頁面定義的是增量步的相關(guān)信息，將一個(gè)載荷步離散為多個(gè)增量步進(jìn)行迭代求解，可以選用自動增量步或者固定增量步，最大總增量步（10000）和增量步大小（0.01）是兩種離散的方法，實(shí)際的增量步為min（總時(shí)間除以增量步大小，最大總增量步），根據(jù)你的要求進(jìn)行設(shè)置，看你是想獲得準(zhǔn)確的增量步還是增量步數(shù)。最大迭代次數(shù)（1000），顧名思義是迭代次數(shù)的上限，在解非線性方程組時(shí)采用的迭代求解方法，如果第m步迭代不收斂，第m+1步將上一步的增量步減半再次求解，否則乘以1.5再次求解，直到求解總時(shí)間達(dá)到1，在monitor可以清楚的看到這一過程。20,25,5是傅里葉級數(shù)的項(xiàng)數(shù)，與求解器有關(guān)，我也不是很清楚。
fatigue頁面用于設(shè)置疲勞的相關(guān)參數(shù)，默認(rèn)的是低周疲勞，ABAQUS不支持高周疲勞仿真，得用專門的軟件。1,20定義多少個(gè)增量步進(jìn)行一次損傷外推，在設(shè)定的增量步下計(jì)算一次能量釋放率進(jìn)行損傷的判斷，該值設(shè)置小一點(diǎn)似乎更準(zhǔn)確，否則進(jìn)行損傷外推的時(shí)候可能目前的單元早就達(dá)到開裂的條件卻沒有開裂。7000為載荷步最大循環(huán)次數(shù)，可以用于計(jì)算疲勞壽命，當(dāng)求解總cycle達(dá)到該值時(shí)求解結(jié)束，和前面的1是一樣的，相當(dāng)于把一個(gè)載荷步做的事重復(fù)執(zhí)行了多次，但是它仍然是一個(gè)載荷步。
場輸出：勾選PHILSM,STATUSXFEM,CYCLICXFEM,圖中的50為輸出的頻率，即每50個(gè)增量步輸出一次結(jié)果，事實(shí)上并不是所有的輸出結(jié)果都有用，很多數(shù)據(jù)對于你的分析來說是無效的，設(shè)置太小會占用內(nèi)存，設(shè)置太大又會遺漏關(guān)鍵信息，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定。
展開 如何在ANSYS WORKBNCH中施加一個(gè)同時(shí)隨時(shí)間和空間變化的載荷
如何在ANSYS WORKBNCH中施加一個(gè)同時(shí)隨時(shí)間和空間變化的載荷
注：本文轉(zhuǎn)自宋博士的博客
如何在ANSYS WORKBENCH中施加一個(gè)同時(shí)隨時(shí)間和空間變化的載荷？
例如對一個(gè)長為1米，截面是50mm*50mm的梁，施加一個(gè)隨時(shí)間和軸線坐標(biāo)X變化的載荷
其變化規(guī)律是
這里的x是從左端點(diǎn)開始的桿件上各點(diǎn)的X坐標(biāo)
而t是時(shí)間。
因此這是一個(gè) 瞬態(tài)動力學(xué)問題。要求在此載荷規(guī)律作用下梁的變形。
下面是用ANSYS WORKBENCH計(jì)算該問題的過程。
（1）打開ANSYS WORKBENCH14.5。
（2）創(chuàng)建瞬態(tài)動力學(xué)項(xiàng)目示意圖。
（3）創(chuàng)建幾何模型。
雙擊geometry,打開DM,在其中創(chuàng)建一個(gè)長1米，截面是50mm*50mm的長方體。
其細(xì)節(jié)視圖的設(shè)置是
然后退出DS.
（4）創(chuàng)建局部坐標(biāo)系。
雙擊Model，進(jìn)入到mechanical中，并把長度單位切換成米，角度單位切換成radian.然后添加一個(gè)局部坐標(biāo)系，把該坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)定位在長方體的上表面的左邊一個(gè)頂點(diǎn)上。
該坐標(biāo)系用于對后面施加的載荷提供坐標(biāo)系，以確定方程中的X是從哪里開始定義的。
（5）劃分網(wǎng)格。
設(shè)置單元尺寸為25mm,劃分網(wǎng)格如下
（6）設(shè)置載荷步。
對于分析設(shè)置進(jìn)行如下定義
即計(jì)算1秒，而只有1個(gè)載荷步，該載荷步被均分為10個(gè)載荷子步。
（7）固定左端面。
選擇左邊的端面進(jìn)行固定。
（8）施加隨時(shí)間和空間變化的分布載荷。
選擇上表面，施加分布載荷。在其細(xì)節(jié)視圖的magnitude中首先選擇function.說明要用函數(shù)進(jìn)行定義
然后在magnitude中輸入表達(dá)式如下
注意到此時(shí)的坐標(biāo)系統(tǒng)切換成了上面定義的坐標(biāo)系。
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