ansys預應力選項
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-08
ansys預應力選項的視頻教程
【14】基于ANSYS的預應力箱梁開裂模擬
預應力箱梁模擬是實際工程中很重要的部分，本課程主要采用命令流的方式，從建模到最后加載，包括后處理的開裂，跨中位移與荷載曲線等等。附件中包括命令流，鋼筋混凝土耦合插件以及配筋圖。下面計算的后處理的云圖。 圖1 箱梁的豎向位移 圖2 預應力筋的內力 圖3 跨中的位移荷載曲線
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ansys預應力選項的實例教程
本文展示了用戶在安裝Speos后可以更改的一些有用選項。
自定義主題（鼠標）
打開Speos軟件后，在file文件下，選擇Speos option選項。
為CAD應用程序選擇一個導航主題，或者從下拉菜單中分別設置每個操作。在navigation瀏覽Theme主題位置，選擇鼠標導航主題，可以根據使用習慣選擇CATIA，CREO等操作方法。
啟用Beta版功能
選中“啟用測試版功能”會在菜單上顯示測試版功能。測試版功能是仍在開發中的功能，每個Speos版本可能有所不同。在advanced高級選項中，選擇beta功能。
更換語言（Spaceclaim）
選擇一種想使用的語言。與spacecclaim相關的用戶界面語言將更改為所選語言。在advanced高級選項中，選擇language功能。
改變俯視圖方向
這允許將頂視圖更改為Z、Y或x。此設置隨文檔一起保存，并且僅適用于新文檔。當從使用不同向上方向的其他CAD應用程序導入繪圖時，可能需要更改此設置。建議設置為“Z （Speos默認）”。在advanced高級選項中，選擇behavior功能。
改變模擬的線程數
定義用于正向和逆向模擬的CPU線程數。當出現錯誤提示“沒有足夠的ANSYS OPTIS HPC許可，Licensing Error Not enough Speos HPC licenses”時，需要設置更少的線程。沒有加購HPC workgroup的用戶默認4HPC數量，將線程數改成4可運行仿真。在Light simulation選項中，選擇general此功能。
過濾警告消息
如果有要隱藏的警告消息，請設置過濾器。可以取消選中想要隱藏的內容。警告內容，不影響仿真運算。
展開 一邊固定考慮預應力下的模態
前三階模態
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分析
前三階模態
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，有預應力情況下，第一階頻率會變小，這是因為，在另一端點的力作用下，有預應力的情況下，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 8.Stabilization Damping Factor
這個選項只有在選擇Frictional ,rough,frictionless這三個非線性接觸類型時才會出現
零件之間的初始狀態可能不是完全接觸上的，或是積分點之間有一定的距離，計算一開始無法探測到零件之間的接觸，可能會產生剛性位移。可以在接觸面之間添加一個阻尼避免剛性位移，有助于收斂。
默認值是0 ，當為0時，這個值只在第一個載荷步計算的時候起作用。后面的載荷步計算中程序會根據計算情況定義阻尼系數。
若人為定義一個阻尼系數，那么這個系數會在所有的載荷步計算中應用。
9.Pinball
這個選項是用來設置兩個接觸面之間探測的距離，當接觸面之間距離小于pinball 范圍，則接觸生效，若距離大于pinball范圍，則認為接觸失效。
使用pinball功能來人為定義接觸探測標準對幾何零件之間的初始縫隙消除是一個比較好用的辦法。
如下幾個使用場景供參考：
當你的幾何模型是一個面，然后在ANSYS里定義了面的厚度作為一個三維問題時，經常會出現面幾何與之接觸的其他零件之間縫隙比較大，那么你可以增加pinball尺寸，使得初始的接觸就生效。
在大變形問題中，由于零件的變形較大，可能導致較大的穿透，造成計算精度不高。這時，如果能夠定義一個比較合理的pinball 尺寸來消除一定量的穿透，可以一定程度上提高計算精度
兩個零件的幾何模型之間有一定的距離，但是實際上是接觸面，修改幾何很麻煩，因此可以定義一個較大的pinball 來使其接觸生效。
展開 這個推薦有較多使用經驗的童鞋們修改，在初次計算一個算例時，最好選擇程序默認選項。
7.Update stiffness
這個選項是用來定義是否在計算過程中根據實際的迭代計算情況來進行接觸剛度的修正，以及修正方法。
程序默認的設置是兩個剛體之間永遠不會更新接觸剛度，除此之外，接觸剛度根據每一迭代步的結果進行更新。
你也可以手動選擇Never ,即永遠不更新接觸剛度；
選擇Each Iteration就是每一個迭代步程序自動更新接觸剛度，在不確定你定義的初始接觸剛度是否合理時，推薦選擇這個選項；
Each Iteration，Aggressive 這個選項和上一個一樣也是程序自動更新接觸剛度，但是區別是這種更新的尺度會更加激進一些，這樣的好處是有時候會收斂得快一點。但是若剛度更新的差異過大也會造成收斂困難。
展開 定義瞬態分析選項
命令：TRNOPT, Method, MAXMODE, Dmpkey, MINMODE, MCout, TINTOPT
8. 定義瞬態積分常數
命令： TINTP, GAMMA, ALPHA, DELTA, THETA, OSLM, TOL, --, --, AVSMOOTH, ALPHAF, ALPHAM
9. 提取模態阻尼系數
命令：DMPEXT, SMODE, TMODE, Dmpname, Freqb, Freqe, NSTEPS
五、
諧分析求解控制選項
諧分析也稱諧響應分析，其求解有一定的條件，如常剛度、阻尼和質量，所有荷載和約束位移都以相同的頻率變化，不考慮瞬態效應，不考慮非線性性質（屬于線性分析）但可考慮有預應力的情況等，因此其求解控制選項比較簡單，主要相關命令有： HROPT、HROUT、HARFRQ、HREXP 及 LUMPM、EXPASS。
1. 定義諧分析選項
命令：HROPT, Method, MAXMODE, MINMODE, MCout, Damp
Method - 諧分析方法，可選擇：
=FULL（缺省）：完全法；不能用于有預應力的分析。
=REDUC：縮減法；可用于有預應力的分析。
展開 
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問題：
在工作過程中有時會遇到某些仿真類型，是需要進行帶有預應力的仿真。但是WB中預應力在模塊之間的傳遞，似乎預應力模態可以直接傳遞。而兩個靜力模塊可以傳遞變形后的幾何，但是不能傳遞預應力。
問題示例大致如下：
板子初始是平板狀態，安裝后工作狀態是貼合一個弧面，并通過四個支點進行連接固定，板子安裝后存在回彈力。
現在需要評估板子安裝變形預應力狀態下，連接面的回彈力
基于ANSYS apdl參數化建模
三維模型
線框模型
自重及預應變下的y方向變形云圖
編輯
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本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習飛機機翼三維模型的處理
2、學習預應力模態分析步的建立
3、學習預應力模態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 飛機機翼預應力模態分析。
本案例完整得提供了分析相關所有的分析文件
通過節點法建立的橋梁模型
靜力分析的前12階模態
本文展示了用戶在安裝Speos后可以更改的一些有用選項。
自定義主題（鼠標）
打開Speos軟件后，在file文件下，選擇Speos option選項。
為CAD應用程序選擇一個導航主題，或者從下拉菜單中分別設置每個操作。在navigation瀏覽Theme主題位置，選擇鼠標導航主題，可以根據使用習慣選擇CATIA，CREO等操作方法。
啟用Beta版功能
8.Stabilization Damping Factor
這個選項只有在選擇Frictional ,rough,frictionless這三個非線性接觸類型時才會出現
零件之間的初始狀態可能不是完全接觸上的，或是積分點之間有一定的距離，計算一開始無法探測到零件之間的接觸，可能會產生剛性位移。可以在接觸面之間添加一個阻尼避免剛性位移，有助于收斂。
默認值是0
4.Penetration Tolerance
我在之前的文章里有講過，當使用罰函數，增廣拉格朗日和程序默認的接觸算法時，計算結果和收斂性是比較依賴接觸剛度的。
當接觸剛度較大時，收斂困難，但是穿透量小，計算精度高；
當接觸剛度較小時，收斂容易，但是穿透量大，計算精度低；
因此，這個選項是為你提供定義容許的穿透量的選項，使我們可以通過自己的經驗來得到在容許的精度下最快速的求解
在使用ANSYS Workbench進行接觸設置的時候，看到這么多選項，這么多的“Progaram Controlled”時，你是否和我一樣好奇，這么多選項是用來干嘛的？程序控制又是如何控制的呢?
1.Formulation
這個選項用來選擇接觸算法的，對于一般的工程應用，程序默認的算法滿足大部分的情況。但是有時候針對自己的需要選擇更合適的算法可以使計算效率大大提高
ansys經典apdl 曲線拱 箱梁橋建模 預應力 實體建模
考慮不同情況下的模態分析
以一個簡單的beam梁為例子
1.一邊固定下的模態分析
前三階模態
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
1 6.9815 1 1 1
2 43.627
