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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
一個載荷步是指邊界條件和載荷選項的一次設置,用戶可對此進行一次或多次求解。
一個分析過程可以包括:
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: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,此方法才有效。否則,必須指示程序進行重啟動
為了使用多次求解方法:
1.定義第一個載荷步并存盤
2.進行求解
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.進行求解
5.不要退出求解器,繼續進行步驟3和步驟4直到所有的載荷步完成
6.進行后處理
三.載荷步文件方法介紹
當用戶想離開計算機時,使用此方法求解多重載荷步是很方便的
程序將每個載荷步寫到一個載荷步文件,此文件名為jobname.sxx(sxx 為載荷步號),然后使用一條命令,讀進每個載荷步文件并開始求解
為了使用載荷步文件方法:
1.定義第一個載荷步
2.將邊界條件寫進文件
Main Menu: Solution >-Load Step Opts- Write LS File (jobname.sxx)…
3.為了進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文件
5.利用載荷步文件進行求解
Main Menu: Solution > -Solve- From LS Files (jobname.sxx)…
四.向量參數方法介紹
主要用于瞬態和非線性穩-靜態分析。
展開 基于ansys的鋼管彎曲回彈的載荷步設置
鋼管是彈塑性材料,我施加載荷到它達到屈服極限后,撤去載荷,這樣它就會有一個殘余變形。
之前想用ansys-dyna來做的,老師要求我用ansys來做靜態仿真。我設置了兩個載荷步,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,發現下壓時是容易收斂的,但是回彈時的第一個子步很不容易收斂(這是我想要請教大家的,這個該怎么解決),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,我該如何設置回彈的載荷步,來解決這個問題。
其實我是想兩個載荷步都是線性變化的,這樣就會慢慢加載和慢慢卸載,但是我發現加載是線性的,卸載好像是一個子步完成的,雖然我設置了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節點的位移時間圖。
可以看到它的回彈是很短時間里發生的,我初步設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么。
而且,我猜想回彈時不收斂的原因是,回彈時載荷突然變為0,這樣接觸可能有問題,以上是小弟自己的想法,想和大家探討和學習,來找到辦法解決回彈不收斂。
這是我的模型加載圖
展開 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處理器(finish)
然后進入到求解器中(/solve),在1,2,3,個時間步,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,用到了前面定義的命名集的名字。
意味著要對頂面加載。
7.仿真以查看結果。
仿真并查看變形
可見,最大變形已經達到22mm,這已經是大變形了。
應力結果
最大應力達到近900Mpa,顯然,這個應力較大,超過了一般鋼材所能夠承受的限度。
所以,如果這是一個實際問題的話,那么需要進一步考慮材料非線性和幾何非線性進行分析。
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。要求結構的最大位移。
【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命令的方式實現。
【求解過程】
1. 打開ANSYS WORKBENCH14.5
2.創建結構靜力學分析系統。
3.創建幾何體。
雙擊geometry單元格,進入DM,選擇mm單位。
創建長方體。
其尺寸設置是
退出DM.
4.劃分網格。
雙擊MODEL,進入到MECHANICAL中,按照默認方式劃分網格。
5.固定左端面。
6.添加APDL命令以分步加載。
下面使用APDL命令進行分步加載。
由于該命令最后要傳遞到經典界面中計算,而經典界面沒有單位。為保持統一性,都用毫米單位。
(1)設置單位
(2)創建命名集。
由于在命令中要引用頂面這個面,為了能夠正確引用,先需要給它一個名稱,這需要使用命名集來完成。
選擇上述頂面,創建命名集。在彈出的對話框中設置名字:topface
則樹形大綱中出現了該命名集。
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文本編輯器,此處可以輸入命令。
該文本窗口內說了很多話,主要內容包含兩點:
第一,這些命令會在SOLVE命令剛執行前執行。
第二,注意這里用的單位是mm.
現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處理器(finish)
然后進入到求解器中(/solve),在1,2,3,個時間步,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載荷步(lssolve)。
展開 
如何在ANSYS WORKBENCH中進行多載荷步的靜力分析?
來源:宋博士的博客,版權歸作者所有。
【SIMU圖文教程】_02_如何在一個載荷步中添加兩個(或多個)載荷_optistruct
使用描述:
user profile為optistruct
建立三個載荷集F、F1和F2,將F1和F2添加到F中
建立一個載荷步loadstep1,將F添加到loadstep1中
具體操作:
1.0啟動HyperMesh
1.1user profile選擇optistruct
1.2打開模型文件
2.0在相應位置建立約束spc
2.1單擊loadcollector
2.2在loadcol name中輸入F1
2.3單擊create
2.4在loadcol name中輸入F2
2.5單擊card image
2.6單擊GRA\V
2.7單擊create
3.0選擇analysis面板
3.1單擊force
3.2單擊選擇F1為當前loadcollector
3.3選擇載荷加載點
3.4定義載荷大小
3.5定義載荷方向
3.6單擊create
3.7載荷F1加載完成后如下圖所示
4.0單擊F2
4.1輸入重力場的數值9800
4.2定義重力場方向為全局坐標系-Z項
5.0單擊loadcollector
5.1在 loadcol name中輸入F
5.2單擊card image選擇LOADADD
5.3單擊create
5.4單擊F
5.5在S中輸入1(比例因子)
5.6單擊data表格
5.7在S1中均輸入1,
5.8雙擊第一行的unspecified
5.9選擇F1,單擊ok
5.10雙擊第二行的unspecified,選擇F2,單擊ok
5.11單擊close,將F1和F2添加到F中
6.0空白區單擊右鍵→create→load step創建loadstep1
6.1單擊loadstep1
6.2在analysis
展開 workbench分析如何設置載荷步與子步
在Analysis Settings的Step Controls中可以設置求解的載荷步和子步。
圖1 分析設置面板
圖1中Number of Steps表示為載荷步,該選項主要用于模擬結構的加載順序或工藝順序,比如一個螺栓連接結構,首先進行預緊,然后再承受其他外載荷,對于這個問題必須使用兩個載荷步,第一個載荷步施加螺栓預緊力,第二個載荷步鎖定螺栓預緊力,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載荷步分解若干在求解點,從而可以提高求解的收斂性。例如對于加載10000N,一次加載,可能計算不收斂,如果把10000N劃分若干個子步,例如設置為10個子步,則程序按照1000N進行增加求解,從而可以提高結構的收斂性。
如圖1所示,用戶將Auto End Steps設置On,即激活了自動時間步,Define By用于定義時間步類型,用戶可以設為Substeps(子步)或Time(時間增量),這個參數的關系互為倒數,例如總載荷為10000N,靜力學環境求解時間為1s,子步設置為10,則等效時間增量設置為0.1,程序按照1000N進行遞增求解。
下面以子步設置進行講解,Initial Substeps,該選項為初始載荷步,即首次求解的載荷比例;Minimum Substeps,該選項為最小載荷步;Maximum Substeps該選項為最大載荷步。
展開 位移載荷步
求教怎樣設置位移載荷步,比如梁端多次施加力,保證加載的位移分別為為5,10,15,20。(靜力非線性問題)
ansys Workbench螺栓載荷提取時,如何計算載荷偏心距離(VDI2230) ¥10
問題:
VDI2230關于螺栓的計算中對于螺栓載荷的提取沒有過多的涉及,本文針對偏心載荷的提取問題進行簡單說明。
VDI2230中,對于載荷偏心距a的定義如下,虛擬軸線到截面彎矩為0的點之間的距離。
對于實際螺栓連接問題,幾何結構和載荷狀態復雜多變,使用經驗公式估計并不理想。本文介紹使用有限元仿真的方法確定載荷偏心距離。
示例:
以VDI2230中的案例5為例進行對比計算,依據案例5的幾何信息創建仿真模型。
約束筒體底面,在內表面施加20Mpa壓力載荷,同時給螺栓施加約150KN的預緊力(加不加結果變化不大),連接面設定為摩擦面。
將兩個側面設定為,frictionless Support,等效對稱邊界。(這里沒有使用圓周循環對稱邊界,是因為圓周對稱邊界不能支持截面彎矩提取)
注意,在輸出控制中 打開“Nodal Forces”,用于端蓋截面的彎矩提取。
計算完成后,在結果提取中,插入Probe——Moment Reaction——使用surface類型進行端蓋截面彎矩載荷的提取,這里只需要關注X軸彎矩。
依次變更截面位置,就可以獲得一條彎矩隨位置變化的曲線,讀取彎矩為0位置的距離值,再進一步處理加上螺栓偏心距Ssym,就可以換算到載荷偏心距a。
個人認為仿真結果17.535,除了在循環對稱設置上與案例給出條件不同外,其余均能反應案例邊界。
補充案例:
以機械設計手冊兩端固支梁,在均布載荷下的反彎點計算模型為例進行驗證。
仿真結果
公式計算值42.2mm,仿真結果42.23mm。
展開 載荷步間變更材料屬性擴展插件 ¥25
本資料介紹了如何使用 Ansys Workbench 的擴展功能來啟用“解析中材料變更擴展插件”。
運行環境
支持版本:Ansys Workbench 2021R1 起
所需文件
文件:MPCHG.wbex(版本:v2.6)
支持的許可證
Ansys Mechanical Enterprise
Ansys Mechanical Premium
Ansys Mechanical Pro
▌功能概要
在解析過程中,可使用此擴展插件(MPCHG 命令)在荷載步驟之間輕松更改材料屬性。
▌安裝方法
在 Ansys Workbench 的項目界面進行設置:
點擊 [ACT 啟動頁面] > [管理擴展插件] > 點擊 [+] 圖標,選擇 “MPCHG.wbex”。
圖標列表中將添加 [MPCHG],點擊激活即可使用。
若希望默認啟用該擴展,請點擊下拉箭頭并選擇「設為默認加載」。
▌注意事項
不支持在子步驟(substep)或平衡迭代之間變更材料屬性。
僅可在荷載步驟(load step)之間更改。
不可從線性材料切換為非線性材料,或在不同的非線性選項間切換。
若屬性變化幅度過大,可能導致求解不穩定。
展開 基于XFEM的裂紋擴展仿真過程詳解和仿真經驗交流(二)(包括直接循環載荷步疲勞裂紋擴展分析) ¥20
然后在create interaction中設置初始載荷步允許裂紋擴展
圖5.1 定義裂紋富集域
圖5.1 允許裂紋擴展
定義其他接觸條件:一般定義硬接觸就可以了,在contact property > mechanical > normal behavior >Hard Contact,對于受壓縮載荷的情況這里會有所不同,要考慮到裂紋閉合效應,需要定義其他的接觸準則。
(6) 定義載荷步:這里要做的是疲勞裂紋擴展,在載荷步的定義問題上網上存在一些分歧,有人認為裂紋擴展是準靜態過程,應該定義通用靜態載荷步,然后在載荷模塊使用循環載荷;還有人認為裂紋擴展是受交變載荷的疲勞過程,應該采用專門的direct cyclic分析步。筆者同意后者的觀點,因為前面那種我沒做出來。
圖6.1 direct cyclic載荷步及其參數設置
數據說明:
basic頁面定義的1為載荷步的總時間,但在隱式求解中它并不是真實意義上的時間,這個不用改;
incrementation 頁面定義的是增量步的相關信息,將一個載荷步離散為多個增量步進行迭代求解,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,實際的增量步為min(總時間除以增量步大小,最大總增量步),根據你的要求進行設置,看你是想獲得準確的增量步還是增量步數。最大迭代次數(1000),顧名思義是迭代次數的上限,在解非線性方程組時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,直到求解總時間達到1,在monitor可以清楚的看到這一過程。20,25,5是傅里葉級數的項數,與求解器有關,我也不是很清楚。
展開 
Ansys中的載荷定義
請問一下,在前處理中定義載荷與在求解器中定義載荷有什么不同?
各位高手對這個一定很其給出吧,指點一下,謝謝!
關于ANSYS載荷的考慮
關于ANSYS載荷的考慮,包括載荷的種類, 添加載荷應遵循的原則還可以!
載荷考慮.rar
Ansys Wrokbench分段復雜函數載荷,加載方式記錄 ¥10
問題:
Ansys Workbench的載荷加載形式有三種,constant/table/function。Constant是在載荷步內給定恒定值;table形式較為便捷,可以在定義每個子步的載荷大小; function形式可以輸入以time/X/Y/Z為變量的簡單方程。
但是仍有某些形式的載荷較難輸入,例如分段復雜函數載荷等。
解決方法:
需要使用Ansys經典界面的function功能編輯分段載荷獲得ADPL載荷命令;再利用Workbench中command的形式施加載荷。
操作方式:
1. Ansys經典中function公式編輯器輸入分段函數。
在function頁卡中選著變量time,在Regime頁卡中逐個定義分段函數;
定義完成后點擊保存,并輸入函數名“TEST3.func”
2. 再次點擊標題欄的Parameters>Functions>Read From files>找到剛才保存的TEST3.func。并在Table Parameter Name中給編輯導入的分段函數命名PForce。此后分段函數即被公式編輯器編譯為表格數組形式,數組的名稱為:PForce。
3. 提取分段函數數值的ADPL命令形式,用于Workbench使用。
完成分段函數導入和命名后,在下拉列表中的File>List>Log file中可以查看經典界面GUI操作對應的ADPL命令。在這里可以將上述function公式編輯器導入的分段函數數組對應ADPL命令顯示出來。(有時log file顯示不及時,再重復一次即可)
4. 在Workbench內創建加載remote point點,并設定加載點的ADPL name為“LoadPoint“,用于加載。
展開 ANSYS經典提取螺栓軸向載荷的方法 ¥10
Beam188軸向力的提取方法