ansys預應力選項的案例
Ansys Speos | Speos Option 選項參數設置技巧
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 ANSYS beam梁模態分析，包括考慮預應力和大變形下的預應力模態分析 ￥5
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 ANSYS Workbench 接觸高級選項詳解（3）
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 ANSYS Workbench 接觸高級選項詳解（2）
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 
ANSYS分析類型與求解控制選項 (2)
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 ANSYS Workbench 接觸高級選項詳解（1）
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。
關于下拉菜單中的五種接觸算法，我在之前的文章中有介紹鏈接如下：
lalalahu：ANSYS Workbench 五種接觸算法詳解57 贊同 · 18 評論文章
2.Small Sliding
ANSYS 提供了兩種滑移計算模型：Finite Sliding 和Small Sliding。
在ANSYS經典版中，用戶可以自行選擇使用哪一種滑移模型，默認的選項是Finite Sliding 。Finite Sliding 允許接觸面之間任何的滑移，旋轉，甚至分離。Small Sliding 是假設接觸面之間會發生小于接觸長度20%的相對滑動，在接觸面之間出現較大的滑移或是旋轉時，small sliding 也是允許的。
相比Small Sliding 的算法，Finite Sliding 耗費的計算資源多，求解時間長。Small Sliding 對于小滑移問題的計算可以在保證計算精度的前提下增強收斂性，加快計算速度。
我們在進行僅有小滑移問題的計算時(如綁定接觸問題)，其實是沒有必要使用finite sliding 算法的。因此可以激活Small sliding ，使計算更加穩定，收斂速度快。
展開 ANSYS分析類型與求解器控制選項（1）
在定義分析類型后，就需要設置求解控制選項，這些選項為獲得滿意結果有極大作用。盡管大多數情況下，程序已經設置了通用或比較合理的缺省值，但有些情況下必須進行設置。不同的分析類型其求解控制選項不同。
一、 靜態分析求解控制選項
靜態分析是ANSYS缺省的分析類型，該分析不考慮結構的慣性和阻尼，但靜慣性力（如重力和離心力）和慣性釋放除外。
靜態分析所能施加的荷載包括外荷載、靜慣性力、強迫位移、溫度荷載等。
靜態分析求解選項有 4 大選項，其中每個大選項又包括多條選項。4 大選項為基本選項、求解器選項、非線性選項及高級 NL 選項。由于各個版本的 GUI 方式對話框不盡相同，為方便起見在內容上不與任何版本的對話框一一對應。
1. 分析選項
包含大變形效應（NLGEOM 命令）和預應力效應（PSTRES 命令）。
⑴ 大變形效應
命令：NLGEOM, Key
其中 Key 為大變形效應參數，其值可取：
=OFF 或 0（缺省）：忽略大變形效應，同時指定為小變形效應。
=ON 或 1：計入大變形（大轉動）效應，也可以是大應變效應。
ANSYS 的幾何非線性包括大應變效應、大變形（也可稱為大轉動或大撓度）、應力剛化及旋轉軟化效應。大多數實體單元和部分殼單元支持大應變效應；所有梁單元和大多數殼單元支持大變形（大轉動）效應，支持大應變的單元都支持大變形效應。
ANSYS 計入大變形或大轉動效應時是小應變，且大變形分析時慣性荷載和集中荷載的方向不隨變形改變，但面荷載的方向則隨變形而改變（即隨動荷載）。
NLGEOM 命令如在 /SOLU 層執行，必須在第一個荷載步內指定。
展開 ANSYS workbench機翼預應力模態分析 ￥10
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。
?
Ansys Workbench初始變形+預應力釋放仿真（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。
仿真思路：
仿真對象是一個有初始應力的彎曲板，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，提取板子的應力狀態；
第二、板子在預應力狀態下產生彈性回復力，查看彈性回復力在連接位置的大小。
第一步的仿真方法：
模擬擠壓形式，在初始平板兩側使用變形后的彎曲板進行擠壓變形。
擠壓變形
第二步的仿真方法：
加載板子的變形預應力，按裝配狀態連接，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。兩個夾層面需要設定接觸面進行接觸非線性仿真，經常發生接觸面穿透現象，需要小載荷步，多次調試。
即使擠壓方式沒有穿透，應力分布也不是很均勻。
此處先擱置擠壓法的計算過程不提，假設已經獲得預期的初始變形應力。
繼續進行第二仿真步，傳遞板子的預應力狀態；
預應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，有正確應力分布的結果中，分別提取X、Y、Z、XY、YZ、ZX六個方向的法向應力和切向應力。
展開 ANSYS預應力梁橋分析
ANSYS在進行結構分析時，模態分析往往不考慮模型所受外荷載情況。即便是在施加預應力的情況下，ANSYS通常也不會考慮預應力的效應，這與實際情況不相符，因此需要在分析中開啟預應力效應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應力的梁橋，橋梁尺寸如下圖所示：
橋梁模型根據尺寸，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應力筋：
關于預應力的施加，可以采用降溫法進行施加，考慮到分析的方便，直接采用LINK8單元的實常數進行施加，實常數定義如下：
表示施加-0.005的初應變，這樣可以不使用降溫法施加。
進行模態分析之前，先進行靜力分析。在靜力分析時，施加重力加速度并打開預應力效應開關。分析完成后，進入模態分析，在模態分析開始同樣需要打開預應力效應開關，設置模態提取數量為10，分析完成后得到前10階模態，第一階模態變形圖如下所示：
前10階模態頻率如下圖所示：
如果關閉預應力效應，結構的前10階模態如下圖所示：
對比一下發現，還是有一些差別的，但對于此模型，差距不是很明顯，主要是預應力的效應在整體結構中所占的比重不是很大。
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展開 基于ANSYS WORKBENCH的有預應力的模態分析
本篇文章舉一個在WB中進行有預應力的模態分析的例子。該例子來自于《ANSYS機械工程應用精華50例》（第3版），原書是在在經典界面中做的，而且有解析解可以對照。
本文則用WB進行操作，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. 創建一個帶預應力的模態分析系統
2.編輯材料屬性
雙擊Engineering Data，編輯材料屬性
3.創建幾何模型
雙擊Geometry，進入DM,設置長度的單位是米。
創建一個草圖，該草圖是一根直線，長1米。
根據該草圖得到線體
結果如下
創建截面。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進入到mechanical中。
下面的分析在（1）中進行。
4.進行靜力學分析
劃分網格。將直線劃分為20等份。
設置直線沒有Z方向的位移
設置左端點沒有X,Y方向的位移
設置右端點沒有Y方向的位移
給右端點施加水平向右的2000N的力。
求解靜力學問題，查看變形
可見，弦被拉伸了10mm。
查看拉伸應力
所有點有同樣的拉伸應力，為2000MPa，這是一個較大的數據。
靜力學分析完畢。樹形圖如下圖，下面的分析在（2）中進行。
5.進行模態分析
設置分析前10階模態
開始計算,計算完畢查看固有頻率
可見，第一階模態沒有意義。從第二階模態開始，前5階模態與理論一致。后面則開始出現偏差。用經典界面計算也會有類似的問題。
來源：宋博士的博客，版權歸作者所有。
展開 
ANSYS workbench簡單應用——有預應力的模態分析
對于求解一個簡單結構的自然振型來說，ANSYS workbench已經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應力情形下的模態分析過程。
本例分析一個長鉚釘結構在施加預緊力情形下的模態。
首先在workbench工作區內新建一個靜力分析模塊和一個模態分析模塊，新建模態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據、幾何文件、設置以及最終的解。如果不連接solution和setup，那么模態分析中不會包含靜力分析模塊求解出的預應力。
導入幾何文件之后，按照默認設置劃分網格得到如下的網格：
如果要進行網格精細劃分，可以細化成如圖：
本例子采取默認網格。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面：
施加載荷，選擇未約束的鉚釘頭底面一側，施加一個大小為4000N的力：
接下來求解靜力結構分析，插入總變形結果，如圖所示：
可以看到，變形最大為0.18mm，發生在施加力的一端，說明分析基本正確。
接下來進行模態分析，由于之前新建分析模塊時已經將兩個模塊進行了連接，這里不需要退出到workbench主界面。注意到模態分析下有一欄預應力，其括號中顯示為靜態結構，說明數據已經在模塊之間共享。
由于約束已經在上一步設置好，這里直接求解，求解完畢后單擊solution欄，得到前6階模態的數據：
在柱形圖中右擊選擇全部，再右擊選擇生成模態圖，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，模態分析已經完成。下一步可以開展響應譜分析或者其他分析。有興趣的話還可以嘗試去除預應力，比較模態分析的結果。
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展開 ansys之——混凝土模式預應力算例
簡支梁實體與預應力鋼筋分析
/COM, Structural
/PREP7
egjx=2e5 !Ey
agjx=140 !單根鋼絞線面積
ehnt=4e4 !Eh
xzxs=1.0e-5 !線脹系數
yjl=200000 !定義預加力
et,1,link8 !定義link8單元
et,2,solid95 !定義solid95單元
r,1,agjx !定義link8單元的面積
r,2 !定義第2種實常數
mp,ex,1,egjx !定義link8單元的彈性模量
mp,prxy,1,0.3 !定義link8單元的泊松系數
mp,alpx,1,1.0e-5 !定義線膨脹系數
mp,ex,2,ehnt !定義solid95單元的彈性模量
mp,prxy,2,0.3 !定義solid95單元的泊松系數
blc4, , ,100,200,3000 !定義梁體
/view,1,1,1,1 !定義ISO查看
/ang,1
vplot !繪制梁體
kwpave,6 !工作平面移動到關鍵點6
wpoff,-30 !工作平面移動-30mm(X)
wprot,0,0,90 !工作平面旋轉
vsbw,1 !分割梁體
wpoff,0,0,-40 !工作平面移動-40mm(Z)
vsbw,2 !分割梁體
wpoff,0,40 !工作平面移動40mm(Y)
wprot,0,90 !工作平面旋轉
vsbw,all !分割梁體
wpstyl !關閉工作平面顯示
nummrg,all,,,,low !整理
numcmp,all !壓縮編號
esize,30 !定義網分時邊長控制
lsel,s,,,28,38,10 !定義line28和38為新的選擇集
latt,1,1,1 !定義選擇集的屬性
lmesh,all !
展開 ansys經典apdl 曲線拱 箱梁橋建模 預應力 實體建模 ￥99
ansys經典apdl 曲線拱 箱梁橋建模 預應力 實體建模
預應力施加方法各家匯集分類:ANSYS應用
ANSYS——預應力施加方法各家匯集分類:ANSYS應用
拜年帖1-----預應力混凝土分析中等效荷載法與其它 作者：三月雨
眾所周知，在ANSYS中，預應力混凝土分析(有粘結)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構；所謂實體力筋法就是用solid模擬混凝土，而link模擬力筋。
1 等效荷載法的優缺點
優點是建模簡單，不必考慮力筋的具體位置而可直接建模，網格劃分簡單；對結構的在預應力作用下的整體效應比較容易求得。
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難以求得結構細部受力反映，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力增量。
⑤對張拉過程無法模擬。
⑥無法模擬應力損失引起的力筋各處應力不等的因素。
其最大的一個缺點是：較粗！得到的結果與實際情況誤差較大！最近做了點實際計算，經過比較發現，結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慎和校驗一下。
2 實體力筋法的優缺點
將混凝土和力筋劃分為不同的單元，預應力的模擬可以采用降溫方法和初應變方法。降溫方法比較簡單，同時可以模擬力筋的損失，單元和實常數幾種即可；初應變通常不能考慮預應力損失，否則每個單元的實常數各不相等，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。
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