ansys荷載步選項
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-08
ansys荷載步選項的實例教程
很多朋友在做實際工程項目分析時，可能會遇到如下情況，結構材料屬性會隨著結構荷載的變化而變化，也或者結構在加載到一定程度后，改變某些組件的材料屬性。
部分同學的想法是在計算到這種情況下直接改變材料的屬性，然而此種做法帶來的后果便是前面計算的結果根本對后續無用，那么在ANSYS中如何實現這種在荷載步之間改變材料屬性呢？
今日水哥以一個簡單的例子來說在荷載步之間改變材料屬性的大概思路（其實就是利用ANSYS的重啟動功能），僅供朋友們參考。
某截面尺寸為100x100的柱子，長度500，頂端受均布荷載作用，假定結構的極限位移限制為4mm，結構初始均布荷載為10MPa，分20步加載，每步加載10MPa，結構初始彈性模量為2Gpa,極限彈性模量為20Gpa,當結構位移大于極限位移的0.5倍時，材料的彈性模量會線性增加，試采用ANSYS分析此類情況。
命令流如下：
finish
/clear
/prep7
!初始彈性模量
FF0=10
!極限位移
ucC=4
!總共荷載步
nstnumber=20
!初始彈性模量
EX0=2.0e3
!極限彈性模量
EXU=2.0e4
!結構最大位移
UZmax=0
!==============
et,1,solid95
mp,ex,1,ex0
mp,prxy,1,0.3
blc4,,,100,100,500
esize,10
vmesh,all
!===============
/solu
!輸出Restart文件
rescontrl,define,all,-1,1
da,1,all,0
finish
save
!分步加載
*do,i,1,nstnumber
/solu
!
展開 ANSYS在荷載步之間改變材料屬性例子
! Example of modify material between load steps in ANSYS
! 材料泊松比隨荷載增加而逐步增大
! 作者：陸新征 清華大學土木系
! Author: Lu Xinzheng Dept. Civil Engrg. of Tsinghua University
[Money=50]
FINISH
/CLEAR
/PREP7
FORCE=1. !初始荷載
FC=30. !極限荷載
NSTEP=30 !加載步數
EMU0=0.2 !初始泊松比為0.2
EMUU=0.499 !最終泊松比為0.499
SVM=0. !VON MISES應力
!*
ET,1,SOLID45
!*
!*
MP,EX,1,30E3
MP,NUXY,1,EMU0
!建立模型
BLC4,0,0,100,100,100
ESIZE,100,0,
VMESH,ALL
/SOLU
!輸出RESTART文件
RESCONTRL,DEFINE,ALL,-1,1
NLGEOM,1
D,2,ALL
D,4,UY
D,5,UY
D,6,UY
D,5,UX
FINISH
SAVE
!分步加載
*DO,I,1,NSTEP
FINISH
/SOLU
!使用重啟動功能
*IF,I,GT,1,THEN
ANTYPE,,REST,
PARRES, CHANGE , PARAM, TXT,
*ENDIF
! 如果荷載超過強度的50%，則線性提高泊松比
*IF,SVM,GE,FC*0.5,THEN
MP,EX,1,30E3
MP,NUXY,1,EMU0+(EMUU-EMU0)*(SVM/FC-0.5)/0.5
*ENDIF
!得到下一步荷載
FORCE=FORCE+1
!
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開啟大變形選項，并定義至少50個子步以確保收斂。
圖2. 邊界條件
7、運行仿真并查看結果。該仿真基于二維軸對稱模型進行求解，在查看結果時，通過對稱擴展功能繞Y軸旋轉擴展顯示為三維效果。O 型圈變形后的總位移云圖如圖 3 所示。
圖3. 總位移云圖
總結
本仿真展示了O型圈密封的過程原理。
綁定、無摩擦與摩擦接觸的對比分析1個月前
設置兩個分析步：
第一步，施加螺栓預緊力；
第二步，在梁的頂面施加豎向荷載。
邊界條件示意圖如圖 4 所示。施加螺栓預緊力時需要建立局部坐標系，且z 軸需與螺栓軸線保持一致（見圖 5）。
圖 4 邊界條件的示意圖
圖 5 螺栓預張分配的局部坐標系示意圖
5、運行仿真并查看結果。
”中，選擇該約束生效的分析步（本例僅有1個分析步）
點擊“確定”
功能點：PreSys 2026R1在載荷、約束對話框中增加了分析步選項，用戶可直接在定義時指定其生效的分析步，避免后續重復配置。
通量格式與數值方法：新增Roe、AUSM+等高級通量格式，適用于可壓縮高速流動；優化對流項、擴散項離散格式，瞬態時間推進算法進一步增強；提供動量預測、旋轉機械高級限制等專家選項，滿足資深用戶的精細化調試需求。
新增交界面模型：多孔階躍交界面模型、域內風扇交界面模型，無需精細建模即可快速模擬多孔介質、風扇等部件的宏觀效應。
耦合數是總的系統損耗與輸出場（微透鏡之后）和光纖模式（在 POP 分析窗口的光纖數據選項卡中選擇）之間的重疊積分的乘積。因此，對于這個例子：0.593864 × 0.66287 = 0.39365 ~ 40%。
第 3 步：使用 Zemax 進行宏觀設計（“IN”方向）
打開文件 Microlens_IN.zprj。
同時，為了適用一般的殼形狀，船舶行業的規范規定了三步的模擬：
（1） 先確定板格的位置，周圍由桁材、縱骨或者不在一個平面的面板圍出來的圖形就是板格，如果是有限元模型，板格一般由多個板單元組成。
得到的結果只能是位移變形，這樣就能得到初始的預添加受力的變形了
3.3動力學設置
在添加一個動力松弛dynamic relaxation，選項設置為explicit after ansys solution，之后的設置為顯示動力學計算的設置收斂方法
計算結果如圖所示，可以明顯的看到懸臂梁明顯的上下周期性抖動，消除了局部的抖動
仿真就是一個坑
適用人群與應用場景
該案例適用于以下人員與場景：
從事空間結構與網殼結構仿真的工程師；
ANSYS APDL 初學者及進階用戶，學習參數化建模方法；
需要快速建立網殼或網架模型進行屈曲與穩定性分析的技術人員。
通過該腳本，用戶可在極短時間內建立出復雜空間結構模型，進行初步受力或屈曲分析，并可據此繼續擴展為更復雜的荷載或非線性計算模型。
1.5.
3.2 效率對比：與傳統方法的量化差距
在相同計算資源下，EAS+ANS 單元的優勢顯著：
計算時間： CSS8單元的單步迭代時間僅為傳統 3D 實體單元的 1/3，在 10×10×1 網格的壓縮測試中，總耗時減少 67%。
收斂速度：在非線性分析中，CSS8單元的牛頓迭代收斂步數比未采用 EAS 的單元少 20%-30%，尤其在近不可壓縮材料分析中優勢明顯。
輸出并求解；output后，目錄下會自動生成各個工步的前處理文件，以及批量計算的BAT文件；<img src="https://img.jishulink.com/msimage/202510/2816e50aabe2052a3691346feda4649d.png">雙擊BAT文件，啟動求解：<img src="https://img.jishulink.com/msimage/202510/74413554c1b8da7422c41726bdc5beb4
