整體穩(wěn)定性取值ansys
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-08
整體穩(wěn)定性取值ansys的實例教程
基于ANSYS某單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性分析
注：此文核心內(nèi)容非水哥原創(chuàng)，水哥只做部分語言美化與校核工作，出于私密性要求，本文不提供命令流學(xué)習(xí)。
所謂網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，其實是指由一種桿件組成的曲面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，也可以看成是曲面的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，兼有桿系結(jié)構(gòu)和薄殼結(jié)構(gòu)的固有特性。因而其具有結(jié)構(gòu)形式多樣，跨度大，質(zhì)量輕，現(xiàn)場安裝簡便等特點，近年來被廣泛用于建筑工程中。以下工程皆為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。
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雖然網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)有如此多的優(yōu)點，但同時也應(yīng)該注意到國內(nèi)外常有網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)倒塌事故的發(fā)生，而其中結(jié)構(gòu)的整體性失穩(wěn)已成為一種關(guān)鍵性因素。
本文以某單層球面網(wǎng)殼為例，采用ANSYS軟件對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性分析，該網(wǎng)殼大概情況如下：跨度40米，矢高8米，勁肋為6，環(huán)桿的圈數(shù)為5，主要截面為外部直徑為152mm，壁厚為5mm的鋼管。
本次分析主要包括以下內(nèi)容：
1、等效節(jié)點荷載的轉(zhuǎn)換
2、施加等效節(jié)點荷載，網(wǎng)殼的靜力分析
3、網(wǎng)殼屈曲分析
4、考慮幾何非線性(幾何缺陷)的穩(wěn)定性分析
5、改變矢跨比后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析
6、考慮材料非線性和幾何非線性后結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析。
結(jié)構(gòu)建模思路主要為通過有規(guī)律的節(jié)點坐標(biāo)，建立節(jié)點，通過節(jié)點建立我們所需單元，單元這里采用beam189以及mass21(考慮節(jié)點安裝質(zhì)量)。
展開 采用ANSYS有限元強(qiáng)度折減方法對滑坡穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行求解，通過有限元強(qiáng)度折減方法對不同工況下滑坡穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行計算，并將模擬計算值與極限平衡方法進(jìn)行對比，驗證了強(qiáng)度折減方法的有效性。
有限元強(qiáng)度折減法是20世紀(jì)70年代末由英國科學(xué)家Zienkiewicz提出的，是通過不斷提高強(qiáng)度折減系數(shù)來降低坡體巖土抗剪強(qiáng)度參數(shù)，并反復(fù)試算，直到達(dá)到極限破壞狀態(tài)，程序自動根據(jù)彈塑性有限元計算結(jié)果得到滑動破壞面，同時得到滑坡的強(qiáng)度儲備安全系數(shù)。該方法在理論體系上比極限平衡法更嚴(yán)格，它全面滿足了靜力許可、應(yīng)變相容以及土體的非線性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。
地震荷載加載前需要對模型進(jìn)行模態(tài)分析求解，來獲得固有頻率及瑞麗阻尼系數(shù)，然后再對模型進(jìn)行動態(tài)加載。
第一步：模型建立、施加邊界條件、自重工況下強(qiáng)度折減
第二步：模態(tài)分析求解
第三步：求解瑞麗阻尼系數(shù)、地震波加載
展開 對于某些結(jié)構(gòu)，從概念的角度看，可以認(rèn)為它是幾何不變的穩(wěn)定體系。但如果結(jié)構(gòu)相近的幾個主要構(gòu)件剛度相差懸殊，在數(shù)值計算中就可能導(dǎo)致數(shù)值計算的較大誤差，嚴(yán)重的可能會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的幾何可變性——忽略小剛度構(gòu)件的剛度貢獻(xiàn)。 如出現(xiàn)上述的結(jié)構(gòu)，要分析它，就得降低剛度很大的構(gòu)件單元的剛度，可以加細(xì)網(wǎng)格劃分，或著改用高階單元（BEAM->SHELL,SHELL->SOLID)。構(gòu)件的連接形式（剛接或鉸接）等也可能影響到結(jié)構(gòu)的剛度。
2線性算法（求解器）。
ANSYS中的非線性算法主要有：稀疏矩陣法(SPARSE DIRECT SOLVER)、預(yù)共軛梯度法(PCG SOLVER)和波前法(FRONT DIRECT SLOVER)。稀疏矩陣法是性能很強(qiáng)大的算法，一般默認(rèn)即為稀疏矩陣法（除了子結(jié)構(gòu)計算默認(rèn)波前法外）。預(yù)共軛梯度法對于3-D實體結(jié)構(gòu)而言是最優(yōu)的算法，但當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度呈現(xiàn)病態(tài)時，迭代不易收斂。為此推薦以下算法：
1）、BEAM單元結(jié)構(gòu)，SHELL單元結(jié)構(gòu)，或以此為主的含3-D SOLID的結(jié)構(gòu)，用稀疏矩陣法；
2）、3-D SOLID的結(jié)構(gòu)，用預(yù)共軛梯度法；
3）、當(dāng)你的結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)病態(tài)時，用稀疏矩陣法；
4）、當(dāng)你不知道用什么時，可用稀疏矩陣法。
3非線性逼近技術(shù)。
在ANSYS里還是牛頓－拉普森法和弧長法。牛頓－拉普森法是常用的方法，收斂速度較快，但也和結(jié)構(gòu)特點和步長有關(guān)。弧長法常被某些人推崇備至，它能算出力加載和位移加載下的響應(yīng)峰值和下降響應(yīng)曲線。
展開 通過錨桿加固不穩(wěn)定邊坡，并設(shè)計好鍥入角度，可以充分發(fā)揮錨桿的抗剪作用。本章對開挖后的邊坡進(jìn)行了錨桿加固處理，并采用有限元折減強(qiáng)度法，對錨桿加固處理后的模型進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析，開挖邊坡的穩(wěn)定性得到很好的改善，并使其滿足安全性要求。
計算結(jié)果呢，我的習(xí)慣是先整體后局部，先三維后二維，即先看整體位移、應(yīng)力云圖，然后切剖面，繪等值線。說實話，我也是第一次做數(shù)值分析，也不知道上面的方式是否科學(xué)。剖面繪等值線程序來自論壇上前版主dynamax大牛的flac3d to tecplot，具體步驟如下，等命令流計算完畢后，call flac3d to tecplot文件即可，然后在tecplot 軟件中切剖面繪等值線，就可以進(jìn)行分析了。當(dāng)然用下面的命令：
plot set plane nor() ori()
plo cont smin plane
or plo cont smax plane
等等也可以得到某些剖面的位移或主應(yīng)力云圖。
[forum.simwe.com]邊坡穩(wěn)定性3D分析命令流.rar
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整體穩(wěn)定性取值ansys的最新內(nèi)容
采用ANSYS有限元強(qiáng)度折減方法對滑坡穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行求解，通過有限元強(qiáng)度折減方法對不同工況下滑坡穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行計算，并將模擬計算值與極限平衡方法進(jìn)行對比，驗證了強(qiáng)度折減方法的有效性。
有限元強(qiáng)度折減法是20世紀(jì)70年代末由英國科學(xué)家Zienkiewicz提出的，是通過不斷提高強(qiáng)度折減系數(shù)來降低坡體巖土抗剪強(qiáng)度參數(shù)，并反復(fù)試算，直到達(dá)到極限破壞狀態(tài)，程序自動根據(jù)彈塑性有限元計算結(jié)果得到滑動破壞面，
解決非線性分析不收斂的技巧
1模型中結(jié)構(gòu)剛度的大小。
對于某些結(jié)構(gòu)，從概念的角度看，可以認(rèn)為它是幾何不變的穩(wěn)定體系。但如果結(jié)構(gòu)相近的幾個主要構(gòu)件剛度相差懸殊，在數(shù)值計算中就可能導(dǎo)致數(shù)值計算的較大誤差
“Ansys workbench結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計算與非線性分析”高級培訓(xùn)
一、課程背景：
ANSYS軟件因其領(lǐng)先的“虛擬樣機(jī)”理念和技術(shù)、強(qiáng)大的功能和便捷的操作，迅速發(fā)展成為CAE領(lǐng)域中使用范圍最廣、應(yīng)用行業(yè)最多的數(shù)值仿真工具，占據(jù)了全球該CAE分析領(lǐng)域的大部分市場份額，被廣泛應(yīng)用于航天、航空、汽車、兵器、船舶、電子、工程設(shè)備、重型機(jī)械、交通、土建及水利工程等行業(yè)，眾多國際化大型公司
基于ANSYS某單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性分析
注：此文核心內(nèi)容非水哥原創(chuàng)，水哥只做部分語言美化與校核工作，出于私密性要求，本文不提供命令流學(xué)習(xí)。
所謂網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，其實是指由一種桿件組成的曲面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，也可以看成是曲面的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，兼有桿系結(jié)構(gòu)和薄殼結(jié)構(gòu)的固有特性。因而其具有結(jié)構(gòu)形式多樣，跨度大，質(zhì)量輕，現(xiàn)場安裝簡便等特點，近年來被廣泛用于建筑工程中。以下工程皆為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)
0 前言
傳統(tǒng)對邊坡穩(wěn)定性研究的方法主要有：極限平衡法，滑移線場法等，這些以極限平衡理論為基礎(chǔ)的分析方法沒有考慮土體內(nèi)部的本構(gòu)關(guān)系，無法對土體的破壞與發(fā)展過程進(jìn)行分析，也無法對巖土和支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行共同考慮，安全系數(shù)的求解假設(shè)過多。而邊坡的數(shù)值分析方法主要考慮土體的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系，克服了完全不考慮土體本身應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系的極限平衡法中的缺點，為邊坡穩(wěn)定性的正確和準(zhǔn)確的分析提供概念。邊坡穩(wěn)定性數(shù)值分析的方法有很多種
最近看到不少朋友在問這個方面的問題，我現(xiàn)在把我過去幾個月做的工程實例貢獻(xiàn)出來，與大家共享。
（1）從CAD圖獲取等高線點的數(shù)據(jù)
這個過程我是采用捕捉點獲取數(shù)據(jù)的方式，不過是用軟件實現(xiàn)的，否則手工操作十分費事。這樣的軟件在論壇上的ANSYS版塊已經(jīng)有了。有時候，CAD圖也并非全有三維信息，不過只要知道二維信息，輔之以高程，就可以了，這個工作量不大。將得到的點的坐標(biāo)導(dǎo)入到EXCEL中進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換為下面的格式
最近看到不少朋友在問這個方面的問題，我現(xiàn)在把我過去幾個月做的工程實例貢獻(xiàn)出來，與大家共享。
（1）從CAD圖獲取等高線點的數(shù)據(jù)
這個過程我是采用捕捉點獲取數(shù)據(jù)的方式，不過是用軟件實現(xiàn)的，否則手工操作十分費事。這樣的軟件在論壇上的ANSYS版塊已經(jīng)有了。有時候，CAD圖也并非全有三維信息，不過只要知道二維信息，輔之以高程，就可以了，這個工作量不大。將得到的點的坐標(biāo)導(dǎo)入到EXCEL中進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換為下面的格式
