ansys载荷步
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ANSYS中多载荷步求解的三种⽅法⼀.载荷步的含义⼀个载荷步是指边界条件和载荷选项的⼀次设置,⽤户可对此进⾏⼀次或多次求解。
⼀个分析过程可以包括:1.单⼀载荷步(常常这是⾜够的)2.多重载荷步有三种⽅法可以⽤来定义并求解多载荷步1.多次求解⽅法2.载荷步⽂件⽅法3.向量参数⽅法⼆.多次求解⽅法介绍多次求解⽅法是三种⽅法中最易理解的⽅法缺点:⽤户必须等到每⼀次求解完成后才能定义下⼀次载荷步(除⾮使⽤批处理⽅法)注意:只有在不离开求解过程时,此⽅法才有效。
否则,必须指⽰程序进⾏重启动为了使⽤多次求解⽅法:1.定义第⼀个载荷步并存盘2.进⾏求解3.不要退出求解器,按需要为第⼆次求解改变载荷步并存盘4.进⾏求解5.不要退出求解器,继续进⾏步骤3和步骤4直到所有的载荷步完成6.进⾏后处理三.载荷步⽂件⽅法介绍当⽤户想离开计算机时,使⽤此⽅法求解多重载荷步是很⽅便的程序将每个载荷步写到⼀个载荷步⽂件,此⽂件名为jobname.sxx(sxx 为载荷步号),然后使⽤⼀条命令,读进每个载荷步⽂件并开始求解为了使⽤载荷步⽂件⽅法:1.定义第⼀个载荷步2.将边界条件写进⽂件Main Menu: Solution >-Load Step Opts- Write LS File (jobname.sxx)…3.为了进⾏第⼆次求解按需要改变载荷条件4.将边界条件写到第⼆个⽂件5.利⽤载荷步⽂件进⾏求解Main Menu: Solution > -Solve- From LS Files (jobname.sxx)…四.向量参数⽅法介绍主要⽤于瞬态和⾮线性稳-静态分析。
使⽤向量参数和循环语句来定义⼀个载荷随时间变化的表*DO,FYVAL,1,10,1 *DIM,LOADVALS,,5F,1,FY,FYVAL LOADVALS(1)=1,2,3,5,7SOLVE *DO,II,1,5,1*ENDDO F,1,FY,LOADVALS(II)SOLVE*ENDDO五.使⽤重启动⽣成多重载荷步使⽤重启动可能不可靠,因此推荐使⽤多次求解⽅法来求解⼀个载荷步。
ANSYS使用手册第1章开始使用ANSYS1.1完成典型的ANSYS分析ANSYS软件具有多种有限元分析的能力,包括从简单线性静态分析到复杂的非线性瞬态动力学分析。
在ANSYS分析指南手册中有关于它开展不同工程应用领域分析的具体过程。
本章下面几节中描述了对绝大多数分析皆适用的一般步骤。
一个典型的ANSYS分析过程可分为三个步骤:●建立模型●加载并求解●查看分析结果1.2建立模型与其他分析步骤相比,建立有限元模型需要花费ANSYS用户更多时间。
首先必须指定作业名和分析标题,然后使用PREP7前处理器定义单元类型、单元实常数、材料特性和几何模型。
1.2.1 指定作业名和分析标题该项工作不是强制要求的,但ANSYS推荐使用作业名和分析标题。
1.2.1.1定义作业名作业名是用来识别ANSYS作业。
当为某项分析定义了作业名,作业名就成为分析过程中产生的所有文件名的第一部分(文件名)。
(这些文件的扩展名是文件类型的标识,如.DB)通过为每一次分析给定作业名,可确保文件不被覆盖。
如果没有指定作业名,所有文件的文件名均为FILE或file(取决于所使用的操作系统)。
可按下面方法改变作业名。
●进入ANSYS程序时通过入口选项修改作业名。
可通过启动器或ANSYS执行命令。
详见ANSYS 操作指南。
●进入ANSYS程序后,可通过如下方法实现:命令行方式:/FILENAMEGUI:Utility Menu>File>Change Jobname/FILENAME命令仅在Begin level(开始级)才有效,即使在入口选项中给定了作业名,ANSYS 仍允许改变作业名。
然而该作业名仅适用于使用/FILNAME后打开的文件。
使用/FILNAME命令前打开的文件,如记录文件Jobname.LOG、出错文件Jobname.ERR等仍然是原来的作业名。
1.2.1.2 定义分析标题/TITLE命令(Utility Menu>File>Change Title)可用来定义分析标题。
在Ansys中,子步和载荷步是非常重要的概念,对于进行复杂仿真分析的工程师来说,深入理解并正确设置子步和载荷步是非常关键的。
接下来,我将从深度和广度的角度,结合自己的理解和经验,详细解释这两个概念的含义和设置方法。
1. 子步的含义与设置方法让我们来理解什么是子步。
在Ansys中,子步是为了确保仿真收敛而进行的时间步长分割。
当仿真过程中存在非线性行为或者材料模型的非线性影响较大时,我们就需要使用子步来有效地控制仿真的精度和稳定性。
在设置子步时,首先需要考虑仿真的时间范围,并根据具体情况进行合理的分割。
一般来说,我们可以根据仿真模型的非线性程度和材料特性来确定子步的数量和大小。
对于高度非线性的模型,需要细分子步以确保仿真的准确性;而对于较为线性的模型,则可以适当减少子步以提高仿真效率。
在设置子步时,还需要考虑到各个载荷的作用情况,以确保在每个子步内能够充分考虑不同载荷的影响。
通过合理设置子步,可以有效地控制仿真的收敛性,并且提高仿真结果的准确性。
2. 载荷步的含义与设置方法载荷步是指在Ansys中对载荷进行分段加载的方法。
在工程仿真中,往往会面对需要分段加载的情况,这时就需要使用载荷步来对载荷进行合理分段,并进行逐步加载以观察结构的响应。
在设置载荷步时,首先需要考虑加载的类型和大小,然后根据具体的分析目的来确定载荷的分段情况。
通常情况下,我们可以根据结构的承载能力和材料的特性来确定载荷的分段加载,并且可以根据仿真的结果来调整载荷步的设置,以得到更加准确的分析结果。
总结和回顾通过对子步和载荷步的含义和设置方法的详细解释,我们可以看到,在Ansys中合理设置子步和载荷步对于确保仿真的准确性和稳定性是非常重要的。
通过合理分割子步和载荷,我们可以更好地控制仿真的收敛性和精度,并且可以更加准确地模拟结构的响应情况。
个人观点和理解在我的实际工程仿真经验中,我发现合理设置子步和载荷步可以大大提高仿真的精度和效率。
1.施加显式分析的载荷一般的加载步骤如下:(1)将模型中受载的部分定义为组元或PART(用于刚体的加载);(2)定义包含时间和对应荷载数值的数组参数并赋值;(3)通过上述数组定义荷载时间历程曲线;(4)选择施加荷载的坐标系统(默认为在总体直角坐标系);(5)将荷载施加到结构模型特定受载的部分上。
在ANSYS/LS-DYNA中,定义或分析显式分析载荷的GUI操作菜单路径为:Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Loading Options>Specify Loads Main Menu>Solution>Loading Options>Specify Loads通过上述菜单调出如图1所示的加载对话框,在其中依次输入相应的参数,同样可以完成载荷的施加过程。
图1施加显式分析的载荷注意:在ANSYS/LS-DYNA中,上述方式定义的载荷是在一个载荷步施加的,即直接施加随着时间变化的各种动力作用到结构的受载部分。
不要与ANSYS隐式结构分析中多个载荷步加载的概念相混淆。
施加了显式分析载荷之后,可以通过操作显示或隐藏载荷标志,其GUI菜单操作路径为:Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Loading Options>Show Forces2.施加初始条件在瞬态动力问题中,经常需要定义结构系统的初始状态,如初始速度等。
在ANSYS/LS-DYNA程序中,菜单路径为:Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Initial Velocity>OnNodes/PARTsMain Menu>Solution>Initial Velocity>On Nodes/PARTs图2施加于PART上初始速度3.施加边界条件在ANSYS/LS-DYNA中,可以定义如下一些类型的边界条件:★固定边界条件其菜单操作路径为:Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Constraints>Apply>On Nodes Main Menu>Solution>Constraints>Apply>On Nodes在图形窗口中单击需要约束的节点,然后,在弹出的如图3所示的对话框中进行施加零约束的操作。
ANSYS 基本分析过程指南目录第 1 章开始使用 ANSYS1.1 完成典型的 ANSYS 分析1.2 建立模型第2章加载2.1 载荷概述2.2 什么是载荷2.3 载荷步、子步和平衡迭代2.4 跟踪中时间的作用2.5 阶跃载荷与坡道载荷2.6 如何加载2.7 如何指定载荷步选项2.8 创建多载荷步文件2.9 定义接头固定处预拉伸第 3 章求解3.1 什么是求解3.2 选择求解器3.3 使用波前求解器3.4 使用稀疏阵直接解法求解器3.5 使用雅可比共轭梯度法求解器(JCG)3.6 使用不完全乔列斯基共轭梯度法求解器(ICCG)3.7 使用预条件共轭梯度法求解器(PCG)3.8 使用代数多栅求解器(AMG)3.9 使用分布式求解器(DDS)3.10 自动迭代(快速)求解器选项3.11 在某些类型结构分析使用特殊求解控制3.12 使用 PGR 文件存储后处理数据3.13 获得解答3.14 求解多载荷步3.15 中断正在运行的作业3.16 重新启动一个分析3.17 实施部分求解步3.18 估计运行时间和文件大小111 2323 23 24 25 26 27 6877 788584 84 85 86 86 86 86 87 8888 89 92 9697 100 100 111 1133.19 奇异解第 4 章后处理概述4.1 什么是后处理4.2 结果文件4.3 后处理可用的数据类型第5章5.1 概述5.2 将数据结果读入数据库5.3 在 POST1 中观察结果5.4 在 POST1 中使用 PGR 文件5.5 POST1 的其他后处理内容第 6 章时间历程后处理器(POST26)6.1 时间历程变量观察器6.2 进入时间历程处理器6.3 6.4 6.5 6.6 6.7定义变量处理变量并进行计算数据的输入数据的输出变量的评价通用后处理器(POST1)1141161161171171181181181271521601741741761771791811831841871901901901941956.8 POST26 后处理器的其它功能第 7 章选择和组件7.1 什么是选择7.2 选择实体7.3 为有意义的后处理选择7.4 将几何项目组集成部件与组件第 8 章图形使用入门8.1 概述8.2 交互式图形与“外部”图形8.3 标识图形设备名(UNIX 系统)8.4 指定图形显示设备的类型(WINDOWS 系统)198198 198 198 2018.5 与系统相关的图形信息8.6 产生图形显示8.7 多重绘图技术第 9 章通用图形规范9.1 概述9.2 用 GUI 控制显示9.3 多个 ANSYS 窗口,叠加显示9.4 改变观察角、缩放及平移9.5 控制各种文本和符号9.6 图形规范杂项9.7 3D 输入设备支持第 10 章增强型图形10.1 图形显示的两种方法10.2 POWERGRAPHICS 的特性10.3 何时用 POWERGRAPHICS10.4 激活和关闭 POWERGRAPHICS10.5 怎样使用 POWERGRAPHICS10.6 希望从 POWERGRAPHICS 绘图中做什么第 11 章创建几何显示11.1 用 GUI 显示几何体11.2 创建实体模型实体的显示11.3 改变几何显示的说明第 12 章创建几何模型结果显示12.1 利用 GUI 来显示几何模型结果12.2 创建结果的几何显示12.3 改变 POST1 结果显示规范12.4 Q-SLICE 技术12.5 等值面技术12.6 控制粒子流或带电粒子的轨迹显示202 205 207210210 210 210 211 214 217 218219219 219 219 220 220 220223223 223 224233233 233 235 238 238 239第 13 章生成图形24013.1 使用 GUI 生成及控制图13.2 图形显示动作13.3 改变图形显示指定第 14 章注释注释概述二维注释为 ANSYS 模型生成注释三维注释三维查询注释240 240 24124514.1 14.2 14.3 14.4 14.5245 245 246 246 247第 15 章动15.1 动画概述画24824824824824924925025115.2 在 ANSYS 中生成动画显示15.3 使用基本的动画命令15.4 使用单步动画宏15.5 离线捕捉动画显示图形序列15.6 独立的动画程序15.7 WINDOWS 环境中的动画第 16 章外部图形25316.1 外部图形概述16.2 生成中性图形文件16.3 DISPLAY 程序观察及转换中性图形文件16.4 获得硬拷贝图形第 17 章报告生成器17.1 启动报告生成器17.2 抓取图象17.3 捕捉动画17.4 获得数据表格17.5 获取列表17.6 生成报告253 254 255 258259259 260 260 261 264 26417.7 报告生成器的默认设置第 18 章 CMAP 程序18.1 CMAP 概述18.2 作为独立程序启动 CMAP 18.3 在 ANSYS 内部使用 CMAP 18.4 用户化彩色图第 19 章文件和文件管理267 269269 269 271 27127419.1 文件管理概述19.2 更改缺省文件名19.3 将输出送到屏幕、文件或屏幕及文件19.4 文本文件及二进制文件19.5 将自己的文件读入 ANSYS 程序19.6 在 ANSYS 程序中写自己的 ANSYS 文件19.7 分配不同的文件名19.8 观察二进制文件内容(AXU2)19.9 在结果文件上的操作(AUX3)19.10 其它文件管理命令第 20 章内存管理与配置20.1 内存管理20.2 基本概念20.3 怎样及何时进行内存管理20.4 配置文件274274 275 275 278 279 280280 280280 282282 282 283 286第1章开始使用 ANSYS1.1 完成典型的 ANSYS 分析ANSYS 软件具有多种有限元分析的能力,包括从简单线性静态分析到复杂的非线性瞬态动力学分析。
ansys中子步和载荷步的含义与设置方法在ANSYS中,子步和载荷步是用于模拟复杂工程问题的重要概念。
子步(Substep)是为了更精确地捕捉结构在非线性或动态情况下的行为而引入的一个概念。
而载荷步(Load Step)是将模拟分为多个连续的时间段或加载阶段,以模拟结构在不同加载条件下的响应。
子步是在每个载荷步中进一步细化时间,将一个载荷步划分为多个小的时间间隔。
这样做的目的是为了更准确地模拟结构在非线性或动态情况下的行为。
在每个子步中,ANSYS会根据结构的当前状态进行计算,然后根据所设定的子步数和时间步长进行迭代计算,直到达到收敛条件。
设置子步的方法主要包括以下几个步骤:1. 定义载荷步:在ANSYS中,首先需要定义每个载荷步所需的加载条件,如施加的力、位移或温度等。
这可以在ANSYS的预处理环境中完成。
2. 设置子步数和时间步长:根据结构的特性和所需的精度,确定所需的子步数和时间步长。
子步数越多,模拟结果越精确,但计算时间也会增加。
时间步长则决定了子步之间的时间间隔。
需要根据结构的动态响应特性来选择合适的时间步长。
3. 定义收敛条件:为了使计算得到准确的结果,需要设置适当的收敛条件。
在每个子步中,ANSYS会计算结构的响应,并与指定的收敛条件进行比较。
如果未达到收敛条件,则继续迭代计算直到满足收敛要求。
载荷步则用于将模拟划分为多个时间段或加载阶段,以模拟结构在不同加载条件下的响应。
在每个载荷步中,ANSYS会根据所定义的加载条件进行计算,并输出相应的结果。
设置载荷步的方法如下:1. 定义不同的加载条件:在ANSYS中,首先需要定义不同的加载条件,如施加的力、位移或温度等。
这可以在ANSYS的预处理环境中完成。
2. 排列和定义载荷步:根据实际情况,将不同的加载条件按照顺序排列,并为每个载荷步设置开始时间和结束时间。
开始时间可以根据前一载荷步的结束时间来确定。
3. 运行模拟:在设置完所有的载荷步之后,可以运行模拟并获取相应的结果。
1.实例描述一个钢销插在一个钢块中的光滑销孔中。
已知钢销的半径是0.5 units, 长是2.5 units,而钢块的宽是 4 Units, 长4 Units,高为1 Units,方块中的销孔半径为0.49 units,是一个通孔。
钢块与钢销的弹性模量均为36e6,泊松比为0.3.由于钢销的直径比销孔的直径要大,所以它们之间是过盈配合。
现在要对该问题进行两个载荷步的仿真。
(1)要得到过盈配合的应力。
(2)要求当把钢销从方块中拔出时,应力,接触压力及约束力。
2.问题分析由于该问题关于两个坐标面对称,因此只需要取出四分之一进行分析即可。
进行该分析,需要两个载荷步:第一个载荷步,过盈配合。
求解没有附加位移约束的问题,钢销由于它的几何尺寸被销孔所约束,由于有过盈配合,因而产生了应力。
第二个载荷步,拔出分析。
往外拉动钢销 1.7 units,对于耦合节点上使用位移条件。
打开自动时间步长以保证求解收敛。
在后处理中每10个载荷子步读一个结果。
本篇先谈第一个载荷步的计算。
下篇再谈第二个载荷步的计算。
3.读入几何体首先打开ANSYS APDL然后读入已经做好的几何体。
从【工具菜单】-->【File】-->【Read Input From】打开导入文件对话框找到ANSYS自带的文件(每个ansys都自带的)\Program Files\Ansys Inc\V145\ANSYS\data\models\block.inp【OK】后,四分之一几何模型被导入。
4.定义单元类型只定义实体单元的类型SOLID185。
至于接触单元,将在下面使用接触向导来定义。
5.定义材料属性只有线弹性材料属性:弹性模量36E6和泊松比0.36.划分网格打开MESH TOOL,先设定关键地方的网格划分份数然后在MESH TOOL中设定对两个体均进行扫略划分,在volumeSweeping中选择pick all,按下【Sweep】按钮,在主窗口中选择两个体,进行网格划分。
一、定义材料号及特性mp,lab, mat, co, c1,…….c4lab: 待定义的特性项目ex,alpx,reft,prxy,nuxy,gxy,mu,dens ex: 弹性模量nuxy: 小泊松比alpx: 热膨胀系数reft: 参考温度reft: 参考温度prxy: 主泊松比gxy: 剪切模量mu: 摩擦系数dens: 质量密度mat: 材料编号缺省为当前材料号c 材料特性值,或材料之特性,温度曲线中的常数项c1-c4: 材料的特性-温度曲线中1次项,2次项,3次项,4次项的系数二、定义DP材料:首先要定义EX和泊松比:MP,EX,MAT,……MP,NUXY,MAT,……定义DP材料单元表这里不考虑温度:TB,DP,MAT进入单元表并编辑添加单元表:TBDATA,1,CTBDATA,2,ψTBDATA,3,……如定义:EX=1E8,NUXY=,C=27,ψ=45的命令如下:MP,EX,1,1E8MP,NUXY,1,TB,DP,1TBDATA,1,27TBDATA,2,45这里要注意的是,在前处理的最初,要将角度单位转化到“度”,即命令:afun,deg三、单元生死载荷步第一个载荷步TIME,... 设定时间值静力分析选项NLGEOM,ON 打开大位移效果NROPT,FULL 设定牛顿-拉夫森选项ESTIF,... 设定非缺省缩减因子可选ESEL,... 选择在本载荷步中将不激活的单元EKILL,... 不激活选择的单元ESEL,S,LIVE 选择所有活动单元NSLE,S 选择所有活动结点NSEL,INVE 选择所有非活动结点不与活动单元相连的结点D,ALL,ALL,0 约束所有不活动的结点自由度可选NSEL,ALL 选择所有结点ESEL,ALL 选择所有单元D,... 施加合适的约束F,... 施加合适的活动结点自由度载荷SF,... 施加合适的单元载荷BF,... 施加合适的体载荷SAVESOLVE请参阅TIME,NLGEOM,NROPT,ESTIF,ESEL,EKILL,NSLE,NSEL,D,F,SF和BF命令得到更详细的解释;后继载荷步在后继载荷步中,用户可以随意杀死或重新激活单元;象上面提到的,要正确的施加和删除约束和结点载荷;用下列命令杀死单元:Command:EKILLGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Other>Kill Elements用下列命令重新激活单元:Command: EALIVEGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Other>Activate Elem第二个或后继载荷步:TIME,...ESEL,...EKILL,... 杀死选择的单元ESEL,...EALIVE,... 重新激活选择的单元...FDELE,... 删除不活动自由度的结点载荷D,... 约束不活动自由度...F,... 在活动自由度上施加合适的结点载荷DDELE,... 删除重新激活的自由度上的约束SAVESOLVE四、u /grid, keykey: “0”或“off”无网络“1”或“on” xy网络“2”或“x”只有x线“3”或“y”只有y线u xvar, nn: “0”或“1”将x轴作为时间轴“n”将x轴表示变量“n”“-1”u /axlab, axis, lab 定义轴线的标志axis: “x”或“y”lab: 标志,可长达30个字符u plvar, nvar, nvar2, ……,nvar10 画出要显示的变量作为纵坐标五、Nsel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kabs 选择一组节点为下一步做准备Type: S: 选择一组新节点缺省R: 在当前组中再选择A: 再选一组附加于当前组U: 在当前组中不选一部分All: 恢复为选中所有None: 全不选Inve: 反向选择Stat: 显示当前选择状态Item: loc: 坐标node: 节点号Comp: 分量Vmin,vmax,vinc: ITEM范围Kabs: “0”使用正负号“1”仅用绝对值六、VDELE, NV1, NV2, NINC, KSWP: 删除未分网格的体nv1:初始体号nv2:最终的体号ninc:体号之间的间隔kswp=0:只删除体kswp=1:删除体及组成关键点,线面如果nv1=all,则nv2,ninc不起作用七、VSEL, Type, Item, Comp, VMIN, VMAX, VINC, KSWPType,是选择的方式,有选择s,补选a,不选,全选all、反选inv等,其余方式不常用Item, Comp 是选取的原则以及下面的子项如 volu 就是根据实体编号选择,loc 就是根据坐标选取,它的comp就可以是实体的某方向坐标其余还有材料类型、实常数等MIN, VMAX, VINC,这个就不必说了吧,例:vsel,s,volu,,14vsel,a,volu,,17,23,2上面的命令选中了实体编号为 14,17,19,21,23的五个实体u rforce, nvar, node, item, comp, name 指定待存储的节点力数据nvar: 变量号node: 节点号item compF x,M x, y,zname: 给此变量一个名称,8个字符u add, ir, ia,ib,ic,name,--,--,facta, factb, factc 将ia,ib,ic变量相加赋给ir变量ir, ia,ib,ic:变量号name: 变量的名称Fini退出四大模块,回到BEGIN层/cle 清空内存,开始新的计算1.定义参数、数组,并赋值.2. /prep7进入前处理定义几何图形:关键点、线、面、体定义几个所关心的节点,以备后处理时调用节点号;设材料线弹性、非线性特性设置单元类型及相应KEYOPT设置实常数设置网格划分,划分网格根据需要耦合某些节点自由度定义单元表存盘3./solu加边界条件设置求解选项定义载荷步求解载荷步4./post1通用后处理5./post26 时间历程后处理菜单命令7.参数化设计语言8.理论手册Fini退出四大模块,回到BEGIN层/cle 清空内存,开始新的计算1 定义参数、数组,并赋值.u dim, par, type, imax, jmax, kmax, var1, vae2, var3 定义数组par: 数组名type: array 数组,如同fortran,下标最小号为1,可以多达三维缺省char 字符串组每个元素最多8个字符tableimax,jmax, kmax 各维的最大下标号var1,var2,var3 各维变量名,缺省为row,column,plane当type为table时2 /prep7进入前处理定义几何图形:关键点、线、面、体u csys,kcnkcn , 0 迪卡尔zuobiaosi1 柱坐标2 球4 工作平面5 柱坐标系以Y轴为轴心n 已定义的局部坐标系u numstr, label, value 设置以下项目编号的开始nodeelemkplineareavolu注意:vclear, aclear, lclear, kclear 将自动设置节点、单元开始号为最高号,这时如需要自定义起始号,重发numstru K, npt, x,y,z, 定义关键点Npt:关键点号,如果赋0,则分配给最小号u Kgen,itime,Np1,Np2,Ninc,Dx,Dy,Dz,kinc,noelem,imoveItime:拷贝份数Np1,Np2,Ninc:所选关键点Dx,Dy,Dz:偏移坐标Kinc:每份之间节点号增量noelem: “0”如果附有节点及单元,则一起拷贝;“1”不拷贝节点和单元imove:“0”生成拷贝“1”移动原关键点至新位置,并保持号码,此时itime,kinc,noelem被忽略注意:MAT,REAL,TYPE 将一起拷贝,不是当前的MAT,REAL,TYPEu A, P1, P2, ……… P18 由关键点生成面u AL, L1,L2, ……,L10 由线生成面面的法向由L1按右手法则决定,如果L1为负号,则反向;线需在某一平面内坐标值固定的面内u vsba, nv, na, sep0,keep1,keep2 用面分体u vdele, nv1, nv2, ninc, kswp 删除体kswp: 0 只删除体1 删除体及面、关键点非公用u vgen, itime, nv1, nv2, ninc, dx, dy, dz, kinc, noelem, imove 移动或拷贝体itime: 份数nv1, nv2, ninc:拷贝对象编号dx, dy, dz :位移增量kinc: 对应关键点号增量noelem,:0:同时拷贝节点及单元1:不拷贝节点及单元imove: 0:拷贝体1:移动体u cm, cname, entity 定义组元,将几何元素分组形成组元cname: 由字母数字组成的组元名entity: 组元的类型volu, area, line, kp, elem, nodeu cmgrp, aname, cname1, ……,cname8 将组元分组形成组元集合aname: 组元集名称cname1……cname8: 已定义的组元或组元集名称u cmlist,nameu cmdele,nameu cmplot, label1定义几个所关心的节点,以备后处理时调用节点号;u n,node,x,y,z,thxy, thyz, thzx 根据坐标定义节点号如果已有此节点,则原节点被重新定义,一般为最大节点号;设材料线弹性、非线性特性u mp,lab, mat, co, c1,…….c4 定义材料号及特性lab: 待定义的特性项目ex,alpx,reft,prxy,nuxy,gxy,mu,dens ex: 弹性模量nuxy: 小泊松比alpx: 热膨胀系数reft: 参考温度reft: 参考温度prxy: 主泊松比gxy: 剪切模量mu: 摩擦系数dens: 质量密度mat: 材料编号缺省为当前材料号c 材料特性值,或材料之特性,温度曲线中的常数项c1-c4: 材料的特性-温度曲线中1次项,2次项,3次项,4次项的系数u Tb, lab, mat, ntemp,npts,tbopt,eosopt 定义非线性材料特性表Lab: 材料特性表之种类Bkin: 双线性随动强化Bis 双线性等向强化Mkin: 多线性随动强化最多5个点Mis 多线性等向强化最多100个点Dp: dp模型Mat: 材料号Ntemp: 数据的温度数对于bkin: ntemp缺省为6mis ntemp缺省为1,最多20bis ntemp缺省为6,最多为6dp: ntemp, npts, tbopt 全用不上Npts: 对某一给定温度数据的点数u TBTEMP,temp,kmod 为材料表定义温度值temp: 温度值kmod: 缺省为定义一个新温度值如果是某一整数,则重新定义材料表中的温度值注意:此命令一发生,则后面的TBDATA和TBPT均指此温度,应该按升序若Kmod为crit, 且temp为空,则其后的tbdata数据为solid46,shell99,solid191中所述破坏准则如果kmod为strain,且temp为空,则其后tbdata数据为mkin中特性;u TBDATA, stloc, c1,c2,c3,c4,c5,c6给当前数据表定义数据配合tbtemp,及tb使用stloc: 所要输入数据在数据表中的初始位置,缺省为上一次的位置加1 每重新发生一次tb或tbtemp命令上一次位置重设为1,发生tb后第一次用空闲此项,则c1赋给第一个常数u tbpt, oper, x,y 在应力-应变曲线上定义一个点oper: defi 定义一个点dele 删除一个点x,y:坐标设置单元类型及相应KEYOPTu ET, itype, ename, kop1……kop6, inopr 设定当前单元类型Itype:单元号Ename:单元名设置实常数u Keyopt, itype, knum, valueitype: 已定义的单元类型号knum: 单元的关键字号value: 数值注意:如果 ,则必须使用keyopt命令,否则也可在ET命令中输入设置网格划分,划分网格映射网格划分1.面映射网格划分条件:a. 3或4条边b.面的对边必须划分为相同的单元或其划分与一个过渡形网格的划分相匹配c. 该面如有3条边,则划分的单元不必须为偶数,并且各边单元数相等d. mahkeye. mshpattern如果多于四条边,可将线合并成Lcomb可用amap命令,先选面,再选4个关键点即可指定面的对边的分割数,以生成过渡映射四边形网格,只适用于有四条边的面2. 体映射网格划分1若将体划分为六面体单元,必须满足以下条件a. 该体的外形为块状六面体、楔形或棱形五面体、四面体b. 对边必须划分为相同的单元数,或分割符合过渡网格形式c. 如果体是棱形或四面体,三角形面上的单元分割数必须是偶数2 当需要减少围成体的面数以进行映射网格划分时,可以对面相加或连接;如果连接而有边界线,线也必须连接在一起;3体扫掠生成网格步骤:a. 确定体的拓扑是否能够进行扫掠;侧面不能有孔;体内不能有封闭腔;源面与目标面必须相对b. 定义合适的单元类型c. 确定扫掠操作中如何控制生成单元层的数目 lesized. 确定体的哪一个边界面作为源面、目标面e. 有选择地对源面、目标面和边界面划分网格3. 关于连接线和面的一些说明连接仅是映射网格划分的辅助工具4. 用desize定义单元尺寸时单元划分应遵守的级别高:lesizekesizeesizedesize用smartzing定义单元尺寸时单元划分应遵守的级别高:lesizekesizesmartsizeu LESIZE,NL1,Size, Angsiz,ndiv,space,kforc,layer1,layer2,kyndiv 为线指定网格尺寸NL1: 线号,如果为all,则指定所有选中线的网格;Size: 单元边长,程序据size计算分割份数,自动取整到下一个整数Angsiz: 弧线时每单元跨过的度数Ndiv: 分割份数Space: “+”: 最后尺寸比最先尺寸“-“: 中间尺寸比两端尺寸free: 由其他项控制尺寸kforc 0: 仅设置未定义的线,1:设置所有选定线,2:仅改设置份数少的,3:仅改设置份数多的kyndiv: 0,No,off 表示不可改变指定尺寸1,yes,on 表示可改变u ESIZE,size,ndiv 指定线的缺省划分份数已直接定义的线,关键点网格划分设置不受影响u desize, minl, minh,……控制缺省的单元尺寸minl: n 每根线上低阶单元数缺省为3defa 缺省值stat 列出当前设置off 关闭缺省单元尺寸minh: n 每根线上高阶单元数缺省为2u mshape, key, dimension 指定单元形状key: 0 四边形2D,六面体3D1 三角形 2D, 四面体3DDimension: 2D 二维3D 三维u smart,off 关闭智能网格u mshkey, key 指定自由或映射网格方式key: 0 自由网格划分1 映射网格划分2 如果可能的话使用映射,否则自由即使自由smartsizing也不管用了u Amesh, nA1,nA2,ninc 划分面单元网格nA1,nA2,ninc 待划分的面号,nA1如果是All,则对所有选中面划分u SECTYPE, ID, TYPE, SUBTYPE, NAME, REFINEKEY定义一个截面号,并初步定义截面类型ID: 截面号TYPE: BEAM:定义此截面用于梁SUBTYPE: RECT 矩形CSOLID:圆形实心截面CTUBE: 圆管I: 工字形HREC: 矩形空管ASEC: 任意截面MESH: 用户定义的划分网格NAME: 8字符的截面名称字母和数字组成REFINEKEY: 网格细化程度:0~5对于薄壁构件用此控制,对于实心截面用SECDATA控制u SECDATA, VAL1, VAL2, …….VAL10 描述梁截面说明:对于SUBTYPE=MESH, 所需数据由SECWRITE产生,SECREAD读入u SECNUM,SECID 设定随后梁单元划分将要使用的截面编号u LATT, MAT, REAL, TYPE, --, KB, KE, SECNUM为准备划分的线定义一系列特性MAT: 材料号REAL: 实常数号TYPE: 线单元类型号KB、KE: 待划分线的定向关键点起始、终止号SECNUM: 截面类型号u SECPLOT,SECID,MESHKEY 画梁截面的几何形状及网格划分SECID:由SECTYPE命令分配的截面编号MESHKEY:0:不显示网格划分1:显示网格划分u /ESHAPE, SCALE 按看似固体化分的形式显示线、面单元SCALE: 0:简单显示线、面单元1:使用实常数显示单元形状u esurf, xnode, tlab, shape 在已存在的选中单元的自由表面覆盖产生单元xnode: 仅为产生surf151 或surf152单元时使用tlab: 仅用来生成接触元或目标元top 产生单元且法线方向与所覆盖的单元相同,仅对梁或壳有效,对实体单元无效Bottom产生单元且法线方向与所覆盖的单元相反,仅对梁或壳有效,对实体单元无效Reverse 将已产生单元反向Shape: 空与所覆盖单元形状相同Tri 产生三角形表面的目标元注意:选中的单元是由所选节点决定的,而不是选单元,如同将压力加在节点上而不是单元上u Nummrg,label,toler, Gtoler,actiontch 合并相同位置的itemlabel: 要合并的项目node: 节点, Elem,单元,kp: 关键点也合并线,面及点mat: 材料,type: 单元类型,Real: 实常数cp:耦合项,CE:约束项,CE: 约束方程,All:所有项toler: 公差Gtoler:实体公差Action: sele 仅选择不合并空合并注意:可以先选择一部分项目,再执行合并;如果多次发生合并命令,一定要先合并节点,再合并关键点;合并节点后,实体荷载不能转化到单元,此时可合并关键点解决问题;u Lsel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kswp 选择线type: s 从全部线中选一组线r 从当前选中线中选一组线a 再选一部线附加给当前选中组aunoneuunselectinve: 反向选择item: line 线号loc 坐标length 线长comp: x,y,zkswp: 0 只选线1 选择线及相关关键点、节点和单元u Nsel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kabs 选择一组节点为下一步做准备Type: S: 选择一组新节点缺省R: 在当前组中再选择A: 再选一组附加于当前组U: 在当前组中不选一部分All: 恢复为选中所有None: 全不选Inve: 反向选择Stat: 显示当前选择状态Item: loc: 坐标node: 节点号Comp: 分量Vmin,vmax,vinc: ITEM范围Kabs: “0”使用正负号“1”仅用绝对值u NSLL,type, nkey 选择与所选线相联系的节点u nsla, type, nkey: 选择与选中面相关的节点type:s 选一套新节点r 从已选节点中再选a 附加一部分节点到已选节点u 从已选节点中去除一部分nkey: 0 仅选面内的节点1 选所有和面相联系的节点如面内线,关键点处的节点u esel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kabs 选择一组单元Type: S: 选择一组单元缺省R: 在当前组中再选一部分作为一组A: 为当前组附加单元U: 在当前组中不选一部分单元All: 选所有单元None: 全不选Inve: 反向选择当前组Stat: 显示当前选择状态Item: Elem: 单元号Type: 单元类型号Mat: 材料号Real: 实常数号Esys: 单元坐标系号u ALLSEL, LABT, ENTITY 选中所有项目LABT: ALL: 选所有项目及其低级项目BELOW: 选指定项目的直接下属及更低级项目ENTITY: ALL: 所有项目缺省VOLU:体高级AREA:面LINE :线KP:关键点ELEM:单元NODE:节点低级u Tshap,shape 定义接触目标面为2D、3D的简单图形Shape: line:直线Arc:顺时针弧Tria:3点三角形Quad:4点四边形………….根据需要耦合某些节点自由度u cp, nset, lab,,node1,node2,……node17nset: 耦合组编号lab: ux,uy,uz,rotx,roty,rotznode1-node17: 待耦合的节点号;如果某一节点号为负,则此节点从该耦合组中删去;如果node1=all,则所有选中节点加入该耦合组;注意:1,不同自由度类型将生成不同编号2,不可将同一自由度用于多套耦合组u CPINTF, LAB, TOLER 将相邻节点的指定自由度定义为耦合自由度LAB:UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ,ALLTOLER: 公差,缺省为说明:先选中欲耦合节点,再执行此命令定义单元表说明:1,单元表仅对选中单元起作用,使用单元表之前务必选择一种类型的单元2,单元表各行为选中各单元,各列为每单元的不同数据u ETABLE, LAB, ITEM, COMP 定义单元表,添加、删除单元表某列LAB:用户指定的列名REFL, STAT, ERAS 为预定名称ITEM: 数据标志查各单元可输出项目COMP: 数据分量标志存盘u save, fname, ext,dir, slab 存盘fname : 文件名最多32个字符缺省为工作名ext: 扩展名最多32个字符缺省为dbdir: 目录名最多64个字符缺省为当前slab: “all”存所有信息“model”存模型信息“solv”存模型信息和求解信息3 /soluu /solu 进入求解器加边界条件u D, node, lab, value, value2, nend, ninc, lab2, lab3, ……lab6 定义节点位移约束Node : 预加位移约束的节点号,如果为all,则所有选中节点全加约束,此时忽略nend和ninc.Lab: ux,uy,uz,rotx,roty,rotz,allValue,value2: 自由度的数值缺省为0Nend, ninc: 节点范围为:node-nend,编号间隔为nincLab2-lab6: 将lab2-lab6以同样数值施加给所选节点;注意:在节点坐标系中讨论设置求解选项u antype, status, ldstep, substep, actionantype: static or 1 静力分析buckle or 2 屈曲分析modal or 3 模态分析trans or 4 瞬态分析status: new 重新分析缺省,以后各项将忽略rest 再分析,仅对static,full transion 有效ldstep: 指定从哪个荷载步开始继续分析,缺省为最大的,runn数指分析点的最后一步substep: 指定从哪个子步开始继续分析;缺省为本目录中,runn文件中最高的子步数action, continue: 继续分析指定的ldstep,substep说明:继续以前的分析因某种原因中断有两种类型singleframe restart: 从停止点继续需要文件:必须在初始求解后马上存盘单元矩阵或 .osav : 如果.esav坏了,将.osav改为.esavresults file: 不必要,但如果有,后继分析的结果也将很好地附加到它后面注意:如果初始分析生成了.rdb, .ldhi, 或rnnn 文件;必须删除再做后继分析步骤: 1进入anasys 以同样工作名2进入求解器,并恢复数据库3antype, rest4指定附加的荷载5指定是否使用现有的矩阵缺省重新生成kuse: 1 用现有矩阵6求解multiframe restart:从以有结果的任一步继续用不着u pred,sskey, --,lskey….. 在非线性分析中是否打开预测器sskey: off 不作预测当有旋转自由度时或使用solid65时缺省为offon 第一个子步后作预测除非有旋转自由度时或使用solid65时缺省为on -- :未使用变量区lskey: off 跨越荷载步时不作预测缺省on 跨越荷载步时作预测此时sskey必须同时on注意:此命令的缺省值假定solcontrol为onu autots, key 是否使用自动时间步长key:on: 当solcontrol为on时缺省为onoff: 当solcontrol为off时缺省为off1: 由程序选择当solcontrol为on且不发生autots命令时在 .log文件中纪录“1”注意:当使用自动时间步长时,也会使用步长预测器和二分步长u NROPT, option,--,adptky 指定牛顿拉夫逊法求解的选项OPTION: AUT程序选择FULL:完全牛顿拉夫逊法MODI:修正的牛顿拉夫逊法INIT:使用初始刚阵UNSYM:完全牛顿拉夫逊法,且允许非对称刚阵ADPTKY:ON: 使用自适应下降因子OFF:不使用自适应下降因子u NLGEOM,KEYKEY: OFF:不包括几何非线性缺省ON:包括几何非线性u ncnv, kstop, dlim, itlim, etlim, cplim 终止分析选项kstop: 0 如果求解不收敛,也不终止分析1 如果求解不收敛,终止分析和程序缺省2如果求解不收敛,终止分析,但不终止程序dlim:最大位移限制,缺省为itlim: 累积迭代次数限制,缺省为无穷多etlim:程序执行时间秒限制,缺省为无穷cplim:cpu时间秒限制,缺省为无穷u solcontrol ,key1, key2,key3,vtol 指定是否使用一些非线性求解缺省值key1: on 激活一些优化缺省值缺省CNVTOL Toler=%Minref=对力和弯矩NEQIT 最大迭代次数根据模型设定在15~26之间ARCLEN 如用弧长法则用较更先进的方法PRED 除非有rotx,y,z或solid65,否则打开LNSRCH 当有接触时自动打开CUTCONTROL Plslimit=15%, npoint=13SSTIF 当NLGEOM,on时则打开NROPT,adaptkey 关闭除非:摩擦接触存在;单元12,26,48,49,52存在;当塑性存在且有单元20,23,24,60存在AUTOS 由程序选择off 不使用这些缺省值key2: on 检查接触状态此时key1为on此时时间步会以单元的接触状态据keyopt7的假定为基础当keyopt2=on 时,保证时间步足够小key3: 应力荷载刚化控制,尽量使用缺省值空:缺省,对某些单元包括应力荷载刚化,对某些不包括查nopl:对任何单元不包括应力刚化incp:对某些单元包括应力荷载刚化查vtol:u outres, item, freq, cname 规定写入数据库的求解信息item: all 所有求解项basic 只写nsol, rsol, nload, strsnsol 节点自由度rsol 节点作用荷载nload 节点荷载和输入的应变荷载strs 节点应力freq: 如果为n,则每n步包括最后一步写入一次none: 则在此荷载步中不写次项all: 每一步都写last: 只写最后一步静力或瞬态时为缺省定义载荷步u nsubst, nsbstp, nsbmx, nsbmn, carry 指定此荷载步的子步数nsbstp: 此荷载步的子步数如果自动时间步长使用autots,则此数定义第一子步的长度;如果solcontrol打开,且3D面-面接触单元使用,则缺省为1-20步;如果solcontrol打开,并无3D接触单元,则缺省为1子步;如果solcontrol关闭,则缺省为以前指定值;如以前未指定,则缺省为1nsbmx, nsbmn:最多,最少子步数如果自动时间步长打开u time, time 指定荷载步结束时间注意:第一步结束时间不可为“0”u f, node, lab, value, value2, nend, ninc 在指定节点加集中荷载node:节点号lab: Fx,Fy,Fz,Mx,My,Mzvalue: 力大小value2: 力的第二个大小如果有复数荷载nend,ninc:在从node到nend的节点增量为ninc上施加同样的力注意:1节点力在节点坐标系中定义,其正负与节点坐标轴正向一致u sfa, area, lkey, lab, value, value2 在指定面上加荷载area: n 面号all 所有选中号lkey: 如果是体的面,忽略此项lab: presvalue: 压力值u SFBEAM, ELEM, LKEY, LAB, VALI, VALJ, VAL2I, VAL2J, IOFFST, JOFFST 对梁单元施加线荷载ELEM: 单元号,可以为ALL,即选中单元LKEY: 面载类型号,见单元介绍;对于BEAM188,1为竖向;2为横向;3为切向VALI,VALJ: I, J节点处压力值VAL2I,VAL2J: 暂时无用IOFFST, JOFFST: 线载距离I, J 节点距离u lswrite, lsnum 将荷载与荷载选项写入荷载文件中lsnum :荷载步文件名的后缀,即荷载步数当 stat 列示当前步数init 重设为“1”缺省为当前步数加“1”注意1. 尽量加面载,不加集中力,以免奇异点2. 面的切向荷载必须借助面单元求解载荷步u lssolve, lsmin, lsmax, lsinc 读入并求解多个荷载步lsmin, lsmax, lsinc :荷载步文件范围4 /post1通用后处理u set, lstep, sbstep, fact, king, time, angle, nset 设定从结果文件读入的数据lstep :荷载步数sbstep:子步数,缺省为最后一步time:时间点如果弧长法则不用nset: data set numberu dscale, wn, dmult 显示变形比例wn: 窗口号或all,缺省为1dmult, 0或auto : 自动将最大变形图画为构件长的5%u pldisp, kund 显示变形的结构kund: 0 仅显示变形后的结构1 显示变形前和变形后的结构2 显示变形结构和未变形结构的边缘u get, par, node, n, u, xy,z 获得节点n的xy,z位移给参数par等价于函数 ux,uy,uznodex,y,z: 获得x,y,z节点号arnodex,y,z:获得和节点n相连的面注意:此命令也可用于/solu模块u fsum, lab, item 对单元之节点力和力矩求和lab: 空在整体迪卡尔坐标系下求和rsys 在当前激活的rsys坐标系下求和item: 空对所有选中单元不包括接触元求和cont: 仅对接触节点求和u PRSSOL, ITEM, COMP 打印BEAM188、BEAM189截面结果说明:只有刚计算完还未退出ANSYS时可用,重新进入ANSYS时不可用item comp 截面数据及分量标志S COMP X,XZ,YZ应力分量PRIN S1,S2,S3主应力SINT应力强度,SEQV等效应力EPTO COMP 总应变PRIN 总主应变,应变强度,等效应变EPPL COMP 塑性应变分量PRIN 主塑性应变,塑性应变强度,等效塑性应变u plnsol, item, comp, kund, fact 画节点结果为连续的轮廓线item: 项目见下表comp: 分量kund: 0 不显示未变形的结构1 变形和未变形重叠2 变形轮廓和未变形边缘fact: 对于接触的2D显示的比例系数,缺省为1item comp discriptionu x,y,z,sum 位移rot x,y,z,sum 转角s x,y,z,xy,yz,xz 应力分量1,2,3 主应力Int,eqv 应力intensity,等效应力epeo x,y,z,xy,yz,xz 总位移分量1,2,3 主应变Int,eqv 应变intensity,等效应变epel x,y,z,xy,yz,xz 弹性应变分量1,2,3 弹性主应变Int,eqv 弹性intensity,弹性等效应变eppl x,y,z,xy,yz,xz 塑性应变分量u PRNSOL, item, comp 打印选中节点结果item: 项目见上表comp: 分量u PRETAB, LAB1, LAB2, ……LAB9 沿线单元长度方向绘单元表数据LABn : 空:所有ETABLE命令指定的列名列名:任何ETABLE命令指定的列名u PLLS, LABI, LABJ, FACT, KUND 沿线单元长度方向绘单元表数据LABI:节点I的单元表列名LABJ:节点J的单元表列名FACT: 显示比例,缺省为1kund: 0 不显示未变形的结构1 变形和未变形重叠2 变形轮廓和未变形边缘5 /post26 时间历程后处理u nsol, nvar, node, item, comp,name在时间历程后处理器中定义节点变量的序号nvar:变量号从2到nv根据numvar定义node: 节点号item compu x, y,zrot x, y,zu ESOL, NVAR, ELEM, NODE, ITEM, COMP, NAME 将结果存入变量NVAR: 变量号,2以上ELEM: 单元号NODE: 该单元的节点号,决定存储该单元的哪个量,如果空,则给出平均值ITEM:COMP:NAME: 8字符的变量名, 缺省为ITEM加COMPu rforce, nvar, node, item, comp, name 指定待存储的节点力数据nvar: 变量号node: 节点号item compF x,M x, y,zname: 给此变量一个名称,8个字符u add, ir, ia,ib,ic,name,--,--,facta, factb, factc将ia,ib,ic变量相加赋给ir变量ir, ia,ib,ic:变量号name: 变量的名称u /grid, keykey: “0”或“off”无网络“1”或“on” xy网络“2”或“x”只有x线“3”或“y”只有y线u xvar, nn: “0”或“1”将x轴作为时间轴“n”将x轴表示变量“n”“-1”u /axlab, axis, lab 定义轴线的标志axis: “x”或“y”lab: 标志,可长达30个字符u plvar, nvar, nvar2, ……,nvar10 画出要显示的变量作为纵坐标u prvar, nvar1, ……,nvar6 列出要显示的变量6 PLOTCONTROL菜单命令u pbc, ilem, ……,key, min, max, abs 在显示屏上显示符号及数值item: u 所加的位移约束rot 所加的转角约束key: 0 不显示符号1 显示符号2 显示符号及数值u /SHOW, FNAME, EXT, VECT, NCPL 确定图形显示的设备及其他参数FNAME: X11:屏幕文件名:各图形将生成一系列图形文件JPEG: 各图形将生成一系列JPEG图形文件说明:没必要用此命令,需要的图形文件可计算后再输出7 参数化设计语言u do, par, ival, fval, inc 定义一个do循环的开始par: 循环控制变量ival, fval, inc:起始值,终值,步长正,负u enddo 定义一个do循环的结束u if,val1, oper, val2, base: 条件语句val1, val2: 待比较的值也可是字符,用引号括起来oper: 逻辑操作当实数比较时,误差为1e-10eq, ne, lt, gt, le, ge, ablt, abgtbase: 当oper结果为逻辑真时的行为lable: 用户定义的行标志stop: 将跳出anasysexit: 跳出当前的do循环cycle: 跳至当前do循环的末尾then: 构成if-then-else结构。
瞬态分析的第一步是建立初始条件,即零时刻的情况,瞬态动力学分析要求给定两种初始条件,:初始位移和初始速度,如果没有设置,两者都将设置为0,然后,指定后续的瞬态载荷步及载荷步选项(对于每一个载荷步都要指定载荷值和时间值,同时要指定其他载荷步选项)。
最后,需要将每一个载荷步写入文件并一次性求解所有载荷步。
具体的加载与求解步骤如下:·指定分析类型选择菜单MainMenu:Solution—NewAnalysis,选择TransientDynamic(瞬态动力学分析)。
·
指定分析选项选择菜单MainMenu:Solution—AnalysisOption,设置MODOPT 为Full(瞬态动力学分析方法,共3种)。
·定义主自由度(仅Reduced方法使用)选择菜单MainMenu:Solution—MasterDOFs—Define,设置MDOF(主自由度数,必须大于节点数的2倍)。
·
施加约束选择菜单MainMenu:Solution,单击Apply按钮,选择Dis—placement,选约束作用位置,输入约束参数。
·施加载荷选择菜单MainMenu:Solution,单击Apply按钮,选择Force,选载荷作用位置,输人载荷参数。
·指定载荷步选择菜单MainMenu:Solution—Time/Frequency,设置载荷步参数。
,
求解选择菜单MainMenu:Solution—CurrentLS。
.
设定下一个载荷步并求解,重复以上步骤。
一线工程师总结AnsysWorkbench之Mechanical应用——分析设置对于结构静力学中的简单线性问题,不需要对其进行设置,但是对于复杂的分析需要设置一些控制选项。
分析设置是在Mechanical分析树的Static Structural下的Anslysis Settings细节设置中。
本文主要对载荷步控制、求解器控制、重启控制、非线性控制、输出控制、分析数据管理进行介绍。
1 载荷步控制载荷步控制用于指定求解步数和时间。
在非线性分析时,用于控制时间步长。
载荷步控制也用于创建多载荷步,如螺栓预紧载荷。
1.1 载荷步与子步载荷步、子步和平衡迭代是控制加载求解过程的三个载荷时间历程节点。
1.1.1 载荷步在线性静力学分析或稳态分析中,可以使用不同的载荷步施加不同的载荷组合。
在瞬态分析中,可以将多个载荷步加载到同一加载历程曲线的不同时间点。
注意:载荷可以分步,约束不能分步。
实例1,固定矩形条一端,在另一端分3步加载载荷,第一步只加载100N的力,第二步只加载10000Nm的逆时针扭矩,第三步推力与扭矩共同作用,求每一步的变形。
Step1,设置零件材料,接触关系,网格划分,过程略。
Step2,分析设置,将载荷步设置为3,其余默认。
Step3,设置边界条件,如下图。
载荷默认都是渐增(斜坡)加载的,用一个载荷步将载荷从0增加到设定值。
选中分析树中的Force,在信息窗口中出现了Tabular Data表格和Graph图表,代表了Force的加载历程,在第一步中,力从0渐变到100,并在第二三步中保持。
对于静力学分析,渐增加载与恒定加载计算无区别,本例将力与扭矩都改为恒定加载,在表格第一行将数字改为设定值。
要想Force在第二步不起作用,只需要点击图表的第二步区域或表格对应行,右击选择Activate/Deactive at this step!(在此步激活/取消),此载荷便在第二步中消失。
同样设置Moment载荷,使它在第一步中不起作用。
! ANSYS命令流学习笔记19-液压渗透载荷在workbench中的应用!学习重点:!1、液压渗透载荷Fluid-Pressure-Penetration气液密封的时候,密封性能取决于密封圈的接触压力。
在ANSYS中ramped施加压力载荷,即当施加气液压力越来越大时,接触压力不足以抵抗,接触状态和气液压分布均会改变,ANSYS通过SFE命令(SFE, ELEM, LKEY, Lab, KVAL, VAL1, VAL2, VAL3, VAL4),将气液压力施加在接触单元上,可以模拟这一过程。
当施加压力大于接触压力时,接触状态打开,打开部分受力为气液压力。
当施加压力小于接触压力时,接触状态仍为接触,接触压力保持不变,气液压力载荷为0。
施加过程:选取接触单元。
输入命令sfe,all,1,pres, ,5 !设定接触单元上施加5的压力注意接触单元分为CONTA和TARGE。
施加在哪个上面,有以下规则:A 柔-柔接触的对称接触(或者自接触),只能施加在CONTA上。
B 柔-柔接触的非对称接触,需要同时施加在CONTA和TARGE上,费时。
可以改为对称接触节省时间。
C 刚-柔接触,只能施加在CONTA上。
因为程序会自动在刚性TARGE上施加平衡力。
D MPC连接的单元,施加液压渗透载荷无效。
E 有时候同一面上定义了两个CONTA或TARGE单元,注意将液压渗透载荷清除至只有一个。
F 必要时打开非对称牛顿迭代进行收敛,NROPT,UNSYM。
接下来需要看看非对称是什么算法。
!2、液压渗透载荷的起点液压渗透载荷按加载路径扩展。
在迭代开始时,程序会自动寻找起始点,结合实际的接触状态确定液压加载点。
从起始点施加载荷,一直到实际接触部分。
而液压渗透载荷不能越过接触部分,到另一端,模拟密封情况。
有时候得手动定义加载起始点。
sfe,all,2,pres,,-1 !选中所有接触单元,-1表示删除其默认起点sfe,all,2,pres,,1 !选中起点附近的接触单元,1表示定义起点。
§3.1瞬态动力学分析的定义瞬态动力学分析(亦称时间历程分析)是用于确定承受任意的随时间变化载荷结构的动力学响应的一种方法。
可以用瞬态动力学分析确定结构在稳态载荷、瞬态载荷和简谐载荷的随意组合作用下的随时间变化的位移、应变、应力及力。
载荷和时间的相关性使得惯性力和阻尼作用比较重要。
如果惯性力和阻尼作用不重要,就可以用静力学分析代替瞬态分析。
瞬态动力学的基本运动方程是:其中:[M] =质量矩阵[C] =阻尼矩阵[K] =刚度矩阵{}=节点加速度向量{}=节点速度向量{u} =节点位移向量在任意给定的时间,这些方程可看作是一系列考虑了惯性力([M]{})和阻尼力([C]{})的静力学平衡方程。
ANSYS程序使用Newmark时间积分方法在离散的时间点上求解这些方程。
两个连续时间点间的时间增量称为积分时间步长(integration time step)。
§3.2学习瞬态动力学的预备工作瞬态动力学分析比静力学分析更复杂,因为按“工程”时间计算,瞬态动力学分析通常要占用更多的计算机资源和更多的人力。
可以先做一些预备工作以理解问题的物理意义,从而节省大量资源。
例如,可以做以下预备工作:1.首先分析一个较简单模型。
创建梁、质量体和弹簧组成的模型,以最小的代价深入的理解动力学认识,简单模型更有利于全面了解所有的动力学响应所需要的。
2.如果分析包括非线性特性,建议首先利用静力学分析掌握非线性特性对结构响应的影响规律。
在某些场合,动力学分析中是没必要包括非线性特性的。
3.掌握结构动力学特性。
通过做模态分析计算结构的固有频率和振型,了解这些模态被激活时结构的响应状态。
同时,固有频率对计算正确的积分时间步长十分有用。
4.对于非线性问题,考虑将模型的线性部分子结构化以降低分析代价。
<<高级技术分指南>>中将讲述子结构。
§3.3三种求解方法瞬态动力学分析可采用三种方法:完全(Full)法、缩减(Reduced)法及模态叠加法。
2.1 载荷概述有限元分析的主要目的是检查结构或构件对一定载荷条件的响应。
因此,在分析中指定合适的载荷条件是关键的一步。
在ANSYS程序中,可以用各种方式对模型加载,而且借助于载荷步选项,可以控制在求解中载荷如何使用。
2.2 什么是载荷在ANSYS术语中,载荷(loads)包括边界条件和外部或内部作用力函数,如图2-1所示。
不同学科中的载荷实例为:结构分析:位移,力,压力,温度(热应变),重力热分析:温度,热流速率,对流,内部热生成,无限表面磁场分析:磁势,磁通量,磁场段,源流密度,无限表面电场分析:电势(电压),电流,电荷,电荷密度,无限表面流体分析:速度,压力图2-1 “载荷”包括边界条件以及其它类型的载荷载荷分为六类:DOF约束,力(集中载荷),表面载荷,体积载荷、惯性力及耦合场载荷。
·DOF constraint(DOF约束)将用一已知值给定某个自由度。
例如,在结构分析中约束被指定为位移和对称边界条件;在热力分析中指定为温度和热通量平行的边界条件。
·Force(力)为施加于模型节点的集中载荷。
例如,在结构分析中被指定为力和力矩;在热力分析中为热流速率;在磁场分析中为电流段。
·Surface load(表面载荷)为施加于某个表面上的分布载荷。
例如,在结构分析中为压力;在热力分析中为对流和热通量。
·Body load(体积载荷)为体积的或场载荷。
例如,在结构分析中为温度和fluences;在热力分析中为热生成速率;在磁场分析中为流密度。
·Inertia loads(惯性载荷)由物体惯性引起的载荷,如重力加速度,角速度和角加速度。
主要在结构分析中使用。
·Coupled-field loads(耦合场载荷)为以上载荷的一种特殊情况,从一种分析得到的结果用作为另一分析的载荷。
例如,可施加磁场分析中计算出的磁力作为结构分析中的力载荷。
其它与载荷有关的术语的定义在下文中出现。
实际工况=载荷步(时间步)+载荷步(时间步)+......载荷步=载荷子步(时间增量)+载荷子步(时间增量)+......实体加载和有限元模型加载的区别:实体加载是不能利用叠加,所以实体加载要手工叠加。
对实体是覆盖,有限元模型加载是可以设置的。
有限元加载可以利用fcum进行叠加。
比如,第一个荷载步,对关键点1施加10kn,第二荷载步也对关键点1施加10kn,则这两个荷载步结果是完全一致的。
第一个荷载步,对节点1施加10kn,第二荷载步也对节点1施加10kn,而且用命令fcum,add则第二荷载步是20kn的结果。
加载与载荷步、子步及平衡迭代次数的说明加载与载荷步、子步及平衡迭代次数的说明:一、加载方式的区别实体加载和有限元模型加载的区别:实体加载是不能利用叠加,所以实体加载要手工叠加。
对实体是覆盖,有限元模型加载是可以设置的。
有限元加载可以利用fcum进行叠加。
比如,第一个荷载步,对关键点1施加10kn,第二荷载步也对关键点1施加10kn,则这两个荷载步结果是完全一致的。
第一个荷载步,对节点1施加10kn,第二荷载步也对节点1施加10kn,而且用命令fcum,add则第二荷载步是20kn的结果。
实体加载方法的优点:a、几何模型加载独立于有限元网格,重新划分网格或局部网格修改不影响载荷;b、加载的操作更加容易,尤其是在图形中直接拾取时;无论采取何种加载方式,ANSYS求解前都将载荷转化到有限元模型,因此加载到实体的载荷将自动转化到其所属的节点或单元上;二、载荷步及子步这些概念主要用于非线性分析或载荷随时间变化的问题。
根据问题的特点,可以将加载过程分为几个阶段进行,每一个阶段则作为一个载荷步。
比如做弹塑性分析时,可以通过试算初步估计开始屈服时的载荷,作为第一步,后续载荷作为第二步,等。
为了保证计算过程的收敛和结果精度 (特别是在非线性分析时),往往把一个载荷步又划分为若干子步,每个子步施加的载荷为该子步步长和整个载荷步长之比乘以该载荷步的载荷增量值。
子步数太多,计算时间会很长;子步数太少,会导致计算不收敛,因此软件要求用户根据问题的特点,平衡计算时间和收敛性 (计算精度),设置最大和最小子步数,当软件判断计算不收敛时,会减小步长 (增加子步数),若软件判断收敛精度足够时,会增大步长 (减小子步数),但均以用户设置为界限。
这涉及到叠代问题,一般不都是用牛顿-拉普森方法吗?和求积分一个道理,你划分的区间越多,求的结果越真实.1、载荷载步一般荷载步只在两种分析中用到:静力分析和瞬态分析。
在静力分析中,荷载步中可以包含子步。
比如:一个载荷分为1000个荷载步来加载,其中每个荷载步都只有1个子步,另一种方式是1个荷载步,1000个子步,相信第二种的计算时间要少很多.时间步长在静力分析和瞬态分析中得区别:静力分析中时间的概念是虚,只要实现荷载步就行了,所以这里的荷载步的概念就主要是荷载的问题。
瞬态分析通常是很多荷载步,在和时间有关系的分析中,time的值就是表示真实的时间值。
荷载步中还有一个设置,那就是kbc,0(渐变),kbc,1(阶跃):比如第一荷载步对节点1施加了10KN,采用的是渐变荷载,第二荷载步对节点1又施加了10KN,且fcum,add,则在1.6s时的结果就是这个荷载10+10*0.6=16KN 对应的结果。
如果是阶跃,1.6s应该是10+10=20KN。
2、子步子步是指在一个特定的载荷步中每一次增加的步长,也称为时间步。
对于不同的分析类型,子步的作用不同:在非线性静态分析或稳态分析中,使用子步逐渐施加载荷以便能获得精确解;在线性或非线性瞬态分析或稳态分析中,使用子步满足瞬态时间积分法则(为获得精确解,通常规定一个最小的时间步长);在谐波分析中,使用子步可获得谐波频率范围内多个频率处的解。
3、平衡迭代平衡迭代是指在给定子步下为了收敛而计算的附加解。
平衡迭代仅应用于收敛起着重要作用的非线性(静态或瞬态)中的迭代修正。
如果平衡迭代的次数超过这个数还不收敛,就会二分子步。
如果数次二分后,子步数超过最大子步数,那么求解就会失败!/PREP7ET,1,PLANE182MP,KXX,1,60.5MP,c,1,470MP,DENS,1,7850MP,ALPX,1,0.000012MP,EX,1,200000000000MP,PRXY,1,0.3RECTNG,0,1,0,1,ESIZE,0,10,MSHAPE,0,2DMSHKEY,0amesh,all/soluANTYPE,4TRNOPT,FULLLUMPM,0nsel,s,loc,y,0D,all,,,,,,ALL,,,,,allselF,node(0,1,0),FY,-100NSUBST,5,10,1TIME,1LSWRITE,1,allselNSUBST,2,5,1TIME,3F,node(1,1,0),FY,-100LSWRITE,2,allselLSSOLVE,1,2,1,1、非线性分析(1)牛顿-拉普森选项(NROPT)仅在非线性分析中使用这个选项,。
这个选项制定在求解期间每隔多长时间修正一次正切矩阵。
可以指定下列值中的一个:程序选择(NROPT,AUTO)。
程序根据模型中存在的非线性种类自动选用这些选项中的一个。
在需要时牛顿-拉普森方法将自动激活自适应下降。
完全牛顿-拉普森选项(NROPT,FULL)。
程序使用完全的牛顿-拉普森处理方法,在这种处理方法中每进行一次平衡迭代都修改刚度矩阵一次。
如果自适应下降是关闭的,程序每一次平衡迭代都使用正切刚度矩阵。
如果自适应下降是打开的,只要迭代保持稳定,程序仅适用正切刚度矩阵。
如果在某一次迭代过程中检测到发散倾向,程序将抛弃发散的迭代并重新开始求解,此时应用正切和正割刚度矩阵的加权组合。
当迭代重新回到收敛模式是程序将重新开始使用正切刚度矩阵。
对复杂的非线性问题自适应下降统称能提高程序获得收敛的能力。
修正牛顿-拉普森选项(NROPT,MODL)。
程序使用修正的牛顿-拉普森方法,在这种方法中正切刚度矩阵在每一步中都被修正,在一个子步的平衡迭代期间矩阵不被改变。
这个选项不适应于大变形分析,而且无法使用自适应下降。
初始刚度(NROPT,INIT)。
程序在每一次平衡迭代中都使用初始刚度矩阵,该选项可以使迭代过程更容易收敛,但需要更多迭代次数得到收敛。
该选项不适用于大变形分析,求自适应下降不可用。
(2)指定载荷步选项这些选项可以在任何载荷中改变。
下列选项适用于非线性分析:●普通选项在普通选项包括:Time(TIME)。
ANSYS程序借助在每一个载荷步末端指定TIME参数识别出载荷步和子步。
使用TIME命令可以用来定义受某些实际物理量限制的TIME 值。
程序通过这个选项来指定载荷步的末端时间。
时间步的数目(NSUBST)和时间步长(DELTIM)。
非线性分析要求在每一个载荷步内有多个子步或时间步,从而ANSYS可以逐渐施加所给定的载荷,逐步得到精确解。
NSUBST和DELTIM命令具有同样的功效,及给定载荷步的起始、最小及最大步长,NSUBST定义在一个载荷步内将被使用的子步的数目,而DELTIM明确地定义时间步长。
如果自动时间步长是关闭的,那么起始子步长用于整个载荷步。
默认时是每个载荷步具有一个子步。
渐进式或阶跃式(KBC)。
在与应变率无关的材料行为的非线性静态分析中统称不需要指定这个选项,因为依据默认,载荷将为阶跃式的载荷(KBC,1)。
自动时间步长(AUTOTS)。
这一选项允许程序自动确定子步间载荷增量的大小和决定在求解期间是增加还是减小时间步长,默认时是OFF状态。
可一用AUTOTS命令打开自动时间步长和二分法。
通常激活自动时间步长,可以使程序决定在每一个载荷步内使用多少个时间步●非线性选项收敛准则(CMVTOL)。
默认的收敛准则:依据默认,程序将以VALUE TOLER的值队力或力矩进行收敛检查。
VALUE的默认值是在所加载荷或所加位移中取最大值。
TOLER的默认是0.001最大平衡迭代次数(NEQIT)。
使用这个选项来对每一个子步中进行的最大平衡迭代次数实行限制(默认25)。
如果在这个平衡迭代次数之内不能满足收敛准则,而且自动步长是打开的,程序将尝试使用二分法。
如果无法使用二分法,程序将根据NCNV命令所发出的指示终止分析过程,或者进行下一个迭代。
求解终止选项(NCNV)。
这个选项具有5种不同类型的终止准则:如果位移太大。
它建立一个用于终止程序执行的准则,对积累迭代次数设置限制,对整个程序运行时间设置限制,对整个CPU时间这只限制,如果平和迭代收敛,则控制程序是否终止执行。
弧长法(ARCLEN)。
如果预料到结构在其加载过程种,在某点会出现物理意义上不稳定(结构的载荷-位移曲线的斜度为0或为负值),则可以使用弧长法来稳定数值求解。
时间步长预测(PRED)。
对于每一个子步的第一次平衡迭代可以激活和DOF 求解相关的预测。
其特点是加速收敛。
如果非线性响应是相对平滑的,进行时间步长预测非常有用。
该选项不适用于包含大转动或粘弹效应分析。
线搜索选项(LNSRCH)。
该选项可代替自适应下降选项。
如果线搜索选项是打开的,程序将自动关闭自适应选项。
蠕变准则(CRPLIM,CRCR)。
如果结构表现出蠕变行为,可以指定蠕变准则用于时间步调整。
此时程序将对所有单元计算蠕变应变增量对弹性应变的比值。
如果最大比值步判据大,程序将减小下一个时间步长。
如果最大值比判据小,程序或许增加下一个时间步长(同样地程序将把自动时间步长建立在平衡迭代次数,即将发生单元状态的改变,以及塑性应变增量的基础上)。
如果比值高于0.25的稳定界限,且如果时间增量不能减小,求解过程可能由于发散而终止。
该问题可以通过采用足够小的时间步长来避免。