ansys 考慮結(jié)構(gòu)自重
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-08
ansys 考慮結(jié)構(gòu)自重的實(shí)例教程
很多朋友在用ANSYS做地震時程分析時，一直苦于如何在地震時程分析中考慮結(jié)構(gòu)的恒載。
目前兩種比較典型的錯誤做法是：
一、先做靜力恒載工況分析，打開預(yù)應(yīng)力pstres開關(guān)；然后轉(zhuǎn)到時程分析
結(jié)果：該做法結(jié)構(gòu)恒載對后續(xù)時程分析毫無作用，結(jié)構(gòu)時程分析的初始狀態(tài)依然是0。
二、直接將重力加速度加在地震波上，例如，acel,9.8+aceq(i)
結(jié)果：該做法相當(dāng)于將重力加速度帶入了積分，相當(dāng)于放大了地震波。
正確做法：在地震時程計(jì)算前，通過關(guān)閉與打開時間積分效應(yīng)，來模擬結(jié)構(gòu)恒載對地震時程分析的影響，一個典型的考慮結(jié)構(gòu)恒載的地震時程分析步驟如下：
/solu
antype,trans
trnopt,full
timint,off !關(guān)閉時間積分效應(yīng)
time,1e-6 !設(shè)置極小的時間荷載步
acel,,9.8 !施加重力加速度
solve !恒載求解
kbc,1 !階躍荷載
timint,on !打開時間積分效應(yīng)
!==========
!讀取地震波
!==========
alphad,a
betad,b !阻尼定義
nsubst,1 !子步數(shù)定義
*do,i,1,N
time,0.02*i !時間點(diǎn)
acel,,aceq(i)
solve
*enddo
!========
save
展開 例如在模擬汽車在公路或者機(jī)車在軌道上行駛時，此時就需要考慮車輛本身的自重，因?yàn)閷?shí)際情況下車輛是由下面的承載物體支撐的，而咋們建模時機(jī)車和軌道是有間隙的或者說零距離接觸~此時就需要考慮結(jié)構(gòu)的自重。。。當(dāng)然有人會講直接施加重力不就得了，何必整得這么復(fù)雜呢？但假設(shè)你對車體施加初速度的話，在車體和地面接觸時車體已經(jīng)走過了一段距離，我想這應(yīng)該會對后面的結(jié)果有一定的影響。。。
接著談?wù)?em>考慮自重產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力的方法，一般有3種方法可以用來考慮結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力：[p=30, 2, left]1、動態(tài)松弛法：包括explicit_dynamic_relaxation和implicit_dynamic_relaxation兩種；[/p]
[p=30, 2, left]2、顯隱轉(zhuǎn)換法：就是在顯示分析之前先做一個隱士分析，可以用ANSYS或dyna自帶的隱士求解器，再用dyna自帶的隱士求解器時最后采用雙精度版本；[/p][p=30, 2, left]
[/p][p=30, 2, left]3、阻尼法：就是在顯示分析中施加重力加速度是施加一個大的阻尼，使其動能逐漸趨向于0，待其穩(wěn)定之后將阻尼刪除繼續(xù)下一步分析。[/p]
[p=30, 2, left] 接下來，用一個例子來說明如何用阻尼法來考慮結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力，如下圖所示，圖中圓柱為50*400的45#鋼，模型采用*simplified_johnson_cook模型，長方體為100*100*15的剛體，兩者之間的距離為0.2mm...[/p][p=30, 2, left]具體分析請見附件[/p][p=30, 2, left]
[/p][p=30, 2, left]
gv.k.rar
LS-DYNA如何考慮結(jié)構(gòu)自重所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力.pdf
[/p]
展開 自2012年起在安世亞太上海分公司擔(dān)任結(jié)構(gòu)應(yīng)用工程師，負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品在機(jī)械、電子等行業(yè)的推廣和應(yīng)用，主要參與的合作項(xiàng)目有重型機(jī)械預(yù)緊分析、醫(yī)療儀器成型分析、電子插拔件分析、剎車片摩擦生熱模擬、ECU電子產(chǎn)品抗振分析等，對Ansys結(jié)構(gòu)軟件應(yīng)用有豐富的使用經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
顯示動力學(xué)模塊接觸中定義加強(qiáng)筋接觸關(guān)系
以下是分別通過梁實(shí)體共節(jié)點(diǎn)方法和使用新版本REINF264單元計(jì)算的混凝土加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)應(yīng)力和位移對比云圖，整體結(jié)果匹配很好。注意：加強(qiáng)筋單元僅用于占比整體模型很低的情況，另外和梁單元不同，不考慮彎曲，扭轉(zhuǎn)和橫向剪切剛度，只考慮軸向剛度。
梁實(shí)體共節(jié)點(diǎn)方法結(jié)果
新版本reinforcement設(shè)置方法（REINF264單元）結(jié)果
Reinforcement應(yīng)用擴(kuò)展：增強(qiáng)單元除了應(yīng)用于鋼筋混凝土中的鋼筋增強(qiáng)，也可用于輪胎中的尼龍類纖維增強(qiáng)（幫助文件：Model the Tire Reinforcing）和復(fù)合材料中的碳纖維增強(qiáng)。除此，還可應(yīng)用PCB板中的trace增強(qiáng)。
輪胎中的尼龍類纖維增強(qiáng)
PCB板中的trace增強(qiáng)
目前，Ansys中有四種方法可以考慮PCB中trace模型對PCB板進(jìn)行仿真，分別是簡化模型等效法、trace mapping法、Trace增強(qiáng)方法和精確建模法。其中，Trace增強(qiáng)方法精度介于trace精確建模和trace mapping之間。如圖所示：
四種PCB板中考慮trace的仿真方法
總結(jié)：2020R2新版本中通過設(shè)置梁模型或者殼體模型為reinforcement，可以非常方便地考慮工程中加強(qiáng)筋或者加強(qiáng)膜結(jié)構(gòu)對整體模型的影響，提高仿真精度的同時也提升了不熟悉APDL用戶的仿真效率。該功能可以應(yīng)用于土木行業(yè)中鋼筋混凝土中的鋼筋增強(qiáng)、汽車行業(yè)中輪胎的尼龍纖維增強(qiáng)、復(fù)合材料中的碳纖維增強(qiáng)、電子行業(yè)中PCB板中的trace增強(qiáng)以及其他可能會用到材料增強(qiáng)的行業(yè)。
展開 
ansys 考慮結(jié)構(gòu)自重的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ansys 考慮結(jié)構(gòu)自重的最新內(nèi)容
李桂花
上海安世亞太公司
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于橋梁、建筑和外墻等領(lǐng)域。在仿真當(dāng)中如何考慮混凝土結(jié)構(gòu)中的加強(qiáng)筋作用呢？
作者：李桂花，上海安世亞太結(jié)構(gòu)應(yīng)用工程師
來源：本文為上海安世亞太原創(chuàng)作品
前言
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于橋梁、建筑和外墻等領(lǐng)域。在仿真當(dāng)中如何考慮混凝土結(jié)構(gòu)中的加強(qiáng)筋作用呢？
第一種方法，直觀上使用實(shí)體對混凝土和鋼筋進(jìn)行完全幾何建模。在這種方法中，鋼筋所在的混凝土體有空隙，鋼筋本身填充這些空隙。這種方法鋼筋和混凝土之間的網(wǎng)格共節(jié)點(diǎn)（或接觸關(guān)系）比較好處理，
很多朋友在用ANSYS做地震時程分析時，一直苦于如何在地震時程分析中考慮結(jié)構(gòu)的恒載。
目前兩種比較典型的錯誤做法是：
一、先做靜力恒載工況分析，打開預(yù)應(yīng)力pstres開關(guān)；然后轉(zhuǎn)到時程分析
結(jié)果：該做法結(jié)構(gòu)恒載對后續(xù)時程分析毫無作用，結(jié)構(gòu)時程分析的初始狀態(tài)依然是0。
二、直接將重力加速度加在地震波上，例如，acel,9.8+aceq(i)
結(jié)果：該做法相當(dāng)于將重力加速度帶入了積分
例如在模擬汽車在公路或者機(jī)車在軌道上行駛時，此時就需要考慮車輛本身的自重，因?yàn)閷?shí)際情況下車輛是由下面的承載物體支撐的，而咋們建模時機(jī)車和軌道是有間隙的或者說零距離接觸~此時就需要考慮結(jié)構(gòu)的自重。。。當(dāng)然有人會講直接施加重力不就得了，何必整得這么復(fù)雜呢？但假設(shè)你對車體施加初速度的話，在車體和地面接觸時車體已經(jīng)走過了一段距離，我想這應(yīng)該會對后面的結(jié)果有一定的影響。。。
接著談?wù)効紤]自重產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力的方法
