abaqus关键字的中文说明(2)

2019-08-30 23:45

12、*concrete tension stiffening,<type>,<dependencies>

在开裂后保持直接应力,直接开裂应变,直接开裂应变率,温度,第一场变量,第二场变量,,第四场变量。

(a) 定义混凝土损伤塑性模型受拉开裂后的特性

(b) type=strain(缺省值),通过开裂后的整个应力-开裂应变关系定义混凝土开裂后特性;type=displacement表明混凝土开裂后的特性实通过应力-开裂位移关系来反映的;type=gfi 则是根据破坏荷载与开裂能量的关系来反映混凝土开裂后的特性。

13、*concrete damaged plasticity,<dependencies> 数据行:膨胀角(度数),流动势的偏度,cb/c0,kc,u,温度,第一个场变量,第二个场变量,,,第四个场变量

(a) 定义混凝土损伤塑性模型的流动势,屈服面,混凝土粘滞参数;

(b) 流动势的偏度是一个较小的正数,定义了双曲流动势曲线靠近其渐近线时的比率,默认为0.1;

(c) cb/c0为初始等效双轴抗压屈服应力与初始单轴抗压屈服应力的比值,默认为1.16; (d) kc,受拉子午线与受压子午线常应力的比值,其取值范围为0.5<kc<1.0,默认为2/3

(e) u,粘滞参数,只适用于粘-塑性常规混凝土本构 三)边界条件、求解条件以及荷载的施加

在ansys中当模型的材料定义并划分网格后,就开始对结构施加边界条件、荷载、并设置求解条件、选择求解器;在abaqus中同样必须要采取这几个步骤,只不过abaqus中的内容更加丰富。在对abaqus的求解选项进行了解前,首先对两种软件的步骤及相关的命令做一个比较:

** ansys中采用time命令定义荷载步;abaqus中采用*step关键词定义荷载步;

** ansys中采用d,f,da,fa,等命令在有限元模型上施加边界条件与荷载; abaqus中边界条件与荷载分别有相应的关键词模块,边界条件采用*boundary关键词定义,荷载采用*dsload关键词定义

**ansys中在定义荷载步前定义求解类型:nlgeom定义是否属于大变形问题,cnvtol对收敛准则进行设置,lnsrch设置线性搜索开关,pred设置时间步预测,neqit定义迭代最大次数,rescontrol定义重新启动选项,nsubst荷载子步;abaqus与ansys大同小异,在每一个荷载步*step关键词中定义了分析选项,amplitude,inc,nlgeom,perturbation等。 **ansys中对于求解特性的一系列设置集中在/solu板块中每一项都有单独的命令与之相对应;而abaqus对于求解特性的一系列设置集中在三个关键词中:*step, *static/*dynamic等, *control

** ansys每一荷载步定义模型结果输出选项:outres,basic,,/outres,all,,在通用后处理/post1中查看每一荷载步的求解结果,在/post26中查看某一变量的历史数据;abaqus中在*output模块中定义输出结果内容,在*output,field中定义每一个荷载步计算结果(类似于ansys中的通用后处理模块),在*output,history中定义某个变量的历史数据。

**个人认为在求解段的描述ansys要好于abaqus,主要是由于abaqus对各个领域的求解分工不完整,关键词中包含的参数太多,不像ansys中简洁明了,使用起来方便。

1、*boundary 数据行

(a) 指定进入边界条件的关键词

(b) 根据参数的不同,数据行的内容也有所不同 当采用类型方法定义边界条件时,数据行的内容为:需要受到约束的结点编号或结点集,边界条件

当采用直接方式定义边界条件时,数据行的内容为:需要受到约束的结点编号或结点集,约束的第一个自由度,约束的最后一个自由度,约束的数值 2

*step,<amplitude>,<extraploation>,<inc>,<name>,<nlgeom>,<perturbation>,<solver>,<unsymm> 副标题(对问题进行描述) 施加荷载

*end step

(a) 告知程序进入求解选项,必须与*end step 配套使用;在ansys中相当于/solu中定义荷载步,time,1,并说明各种求解选项(大变形的设置,荷载步的设置,求解器的选择)等一系列求解声明;

(b) 以下为在abaqus/standard中可以选择的参数

(c) <amplitude> 定义所施加的荷载类型,当不设置此项参数的值时,程序根据求解情况而自动定义

amplitude=step,表明所施加给结构的荷载类型为跃阶荷载;amplitude=ramp表明荷载类型为连续增加的。

(d) <extraploation> 参数在分析非线性问题时需要进行设置 extraploation=linear(缺省设置),表明程序是线性问题,采用线性外插法进行计算 extraploation=parabolic表明将采用二次外插法, extraploation=no将限制任何外插法

(e) <inc>定义每一步的增量,缺省值为100,类似于ansys中subtime定义的内容。abaqus中只是指出了子步的上限值,ansys中即给出了下限值,又给出了上限值,substep,100,200,50

(f) <name> 定义每一荷载步的名称, 在ansys中为time,1命令。在abaqus的命令中一般是以名字命名的,如单元类型,实常数,材料编号,荷载步等,但在ansys中是以数字来命名的。

(g) <nlgeom> 是定义几何非线性问题的参数。终于看到了与ansys相似的命令,在ansys中的命令为nlgeom,1;

nlgeom=no 定义分析中不考虑几何非线性问题,此为缺省选型 nlgeom=yes 在分析中烤炉几何非线性问题

(h) <perturbation> 表明这是一个线性摄动分析荷载步

(i) <solver> 这是一个指定求解器的参数,在ansys中有多种求解器:spare,pcg,jcg等方法,在abaqus静力分析中有两种选择。

solver=ddm 表明程序将采用主要分解迭代法求解方程,当此项为缺省时,程序采用直接稀疏矩阵法求解;

(j) <unsymm> 指定是矩阵存放的方式,指明是按照对称矩阵还是非对称矩阵方式进行存储,此选项不能与solver选项同时使用;

3、*step,<name>,<nlgeom>

副标题(对问题进行描述) 施加荷载描述

*end step

(a) 此为*step在abaqus/explicit中的参数选择情况; (b) <nlgeom>选项默认为yes.

4、*static,<adiabatic>,<direct>,<fully plastic>,<riks>,<stabilize> 数据行

(a) 此关键词的作用为声明此荷载步为静态分析,在这里同时要声明所做的分析类型是属于哪一种类型(稳定、屈曲、热等不同类型)。与ansys中的命令为antype,static相同,但此命令同时封装了时间步及时间子步的定义,即ansys中的命令; (b) <adiabatic> 此参数设置分析为非线性热力学类型

(c) <direct> 当采用此参数时,说明使用者对荷载步的大小进行了设置,当该参数没有被定义时,程序会自动选择求解时间步长。

(d) <fully plastic> 采用此参数表明将采用塑性变形理论分析模型,即对单元进行全塑性行为监控。

(e) <riks> 此参数定义程序采用修正的riks法分析比例加载情况; (f)<stabilize> 此参数定义程序采用自动稳定算法。 (g) 数据行的内容分两种不同情况: **通用静力分析选项:

数据行(初始时间增量,荷载步的时间大小,允许的最小时间增量,最大时间增量) **当关键词的选项为riks时,数据行的内容为

数据行(沿静力平衡路径的最小弧长增量,总的弧长比例系数,最小弧长增量,最大弧长增量,最大荷载增量系数,监控结点的位移限值,被监控的结点自由度,结束增量的结点整体位移值)

(h) 从上面可以看出,当采用通用静力分析选项时,数据行定义了荷载步以及荷载子步的最大与最小值;采用*static,riks关键词后表明分析模型时采用弧长法,

5、*control,analysis/parameters/reset/type,<field> 数据行

(a) 此关键词为定义求解控制选项;在ansys中有各个不同领域的求解模块,如力学模块,结构模块,流体模块,这些是在进入ansys程序中就进行选择,但是在abaqus中没有这些特定的模块,因此在此项关键词中进行区分,以确定不同领域的求解要求与符合的域平衡方程;

(b) 当关键词的必选项不同时,数据行的内容也有所不同;

(c) analysis=discontinuous 选项将使得高度非线性问题(如接触面间的滑动,混凝土的开裂等)的求解更加有效;个人的理解是当设置此参数时,程序在求解时会自动在非线性部分增加迭代次数或者增加荷载子步,使得高度非线性的求解趋于精确。 (d) parameters=field

parameters=constraints 设置约束方程的误差 parameters=line search 设置线性搜索选项

parameters=time incremention设置时间增量选项 (e) field可选参数仅仅与parameters=field配套使用; field=concentration设置集中质量场平衡方程参数;

field=displacment 设置位移场与扭转角平衡方程参数; field=electrical 设置电势场平衡方程参数;

field=global设置一整套激活场变量平衡方程参数;

field=hydrostatic fluid pressure 设置静水流体压力平衡方程参数; field=pore fluid pressure 设置孔隙水压力平衡方程参数; field=rotation设置转角平衡方程参数;

field=temperature 设置温度场平衡方程参数;

(f) reset 选项将各种设置复原,恢复到系统缺省的设置;

(h) type=direct cyclic 当设置此参数后,说明将对结构进行直接循环分析,并在分析过程中控制稳定状态;

(i) 当必选参数不同时,其可选参数以及数据行的内容也将会不同

*control,parameters=line search

数据行(搜寻到零点的最大迭代次数(缺省为0,建议值为4),最大校正系数(缺省为4),最小校正系数(缺省为0.25),线性搜索结束时残余缩减系数(缺省为0.25),新搜索步与上一搜索步校正系数之比(缺省为0.15))

*control,parameters=

**对模型施加荷载的类型有分布荷载,集中荷载等。ansys中可以对几何体进行加载,也可以对单元结点进行加载,当对几何体加载后,需要通过转换将荷载从几何体转至结点上;在abaqus中荷载只能加在结点上,而不能加载于几何实体上(不知道理解对否,有待确认),每种不同形式的荷载由不同的关键词来定义,此处仅介绍常用的两种荷载类型:均布荷载与集中荷载

6、*dsload,<amplitude>,<constant resultant>,<op>, 数据行(表面名称,荷载类型,荷载大小)

(a) 此关键词表明对模型施加表面分布荷载;ansys中采用sf,sfa等命令定义均布荷载; (b) <amplitude>此参数定义荷载变化类型,是渐变荷载,还是跃阶荷载;如果没有定义则参照*step中的设置;

(c) <constant resultant>

(c) 当op=mod(缺省)时告诉程序保持从前定义的荷载,当op=new时以前定义的荷载将被删除,重新定义新的荷载;

7、*cload,<amplitude>,<op>,,,,, 数据行(结点号,自由度,荷载大小)

(a)此关键词定义对模型施加集中力或者集中弯矩;ansys中采用f定义结点上的集中力; (b) <amplitude> 指定加载曲线,当此选项省略,程序根据*step中对amplitude选项的定义对结构施加荷载。

(c)<op> 选项定义荷载施加情况:

op=mod 表明前面所施加的荷载继续存在,在本荷载步中仅对荷载进行修改或增加 op=new 表明前面对模型施加的荷载全部删除,新的荷载在本荷载步重新施加 (d) *cload的其余可选关键词如<follower>,<load case>,<region type>由于较少用到,所以在这里不进行介绍

8、*restart,read/write,<>,<>

无数据行

(a) 保存与重新使用分析结果的关键词,以下为*restart关键词在abaqus/standard分析中的内容,其在abaqus/explicit分析中的参数参见abaqus帮助文件; (b) read/write 是必选项,两者选其一;

当为read时指明是重启动分析,此时模型的基本信息不能改动(单元,材料,结点),但是结点集与单元集可以增加。

当为write时表明重新启动数据将被记录。 (c) 可选参数根据read与write的不同而不同

*restart,read,<end step>,<inc>,<step> *restart,write,<frequency>,<overlay>

(d) <end step> 指明使用者希望在哪一荷载停止有限元分析,当有限元分析终止后,可以重新设置荷载、输出选项、迭代精度等内容;

(e) <inc> 从启动分析中荷载子步的设置,当此项没有被定义时,采用*step中的设置;

(f) <frequency> 指明写入数据文件中的频率,frequency=2表示在荷载子步为2.4.6时将结果写入文件,缺省设置为frequency=1,如果frequency=0,则表示结果不写入文件; (g) <overlay> 指明每一步只能保存一个荷载步数据,这样可以减小存储空间。

*****文件输出部分

文件输出部分包括对结点计算结果的输出,单元计算结果的输出,历史分析结果的输出等内容。

9、*node output,<参数>

数据行(定义需要输出的结点计算结果)

(a) 定义结点结果输出选项,且必须与*output选项匹配使用;

(b) 当与*output,field同时使用时,此项关键词的格式为 *node output,<nset>/<tracer set>

当与*output,history同时使用时,此项关键词的格式为 *node output,<nset>,<tracer set>,<variable> (c) <nset>为结点集的名称,

(d) <tracer set>仅仅在explicit分析中定义,且只适用于输出结点位移结果; (e) 当variable=all,程序将结点的所有变量以及材料类型均输出至结果文件中, 当variable=preselect,程序将以默认的结点结果输入至结果文件中,其余的结果将根据数据行定义的结果变量来输出;当这项参数没有定义时,结点输出变量必须在数据行进行定义。

10、*element output,<参数>

数据行(定义需要输出的单元计算结果)

(a) 定义单元结果输出选项,且必须与*output选项匹配使用;

当与*output,field同时使用时,此项关键词的格式为 *element output,<directions>,<elset>,<position>,<varialbe>

(b) directions=yes指定输出单元的材料类型,directions=no时不输出单元的材料类型。 (c) <elset>为单元集的名称;

(d) position=centroidal 是指明在单元重心点输出单元的计算结果;


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