ANSYS结构非线性分析(1)(5)

2019-04-16 14:40

图2-1 非线性结果的线性内插可能引起某些误差

4、使用下列任意选项显示结果 1)显示已变形的形状 命令: PLDISP

GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shapes 在大变形分析中,一般优先使用真实比例显示[ DSCALE ,,1]。 2)等值线显示

命令: PLNSOL 或 PLESOL

GUI:Main Menu>General Postproc>Plot Results>-Contour Plot- Nodal Solu 或 Element Solu 使用这些选项来显示应力、应变或者任何其它可用项目的等值线。如果邻接的单元具有不同材料行为(可能由于塑性或多线性弹性的材料性质,由于不同的材料类型,或者由于邻近的单元的死活属性不同而产生),用户应当注意避免结果中的结点应力平均错误。

PLNSOL 和 PLESOL 命令的 KUND 域使用户可以在原始图形上叠加变形图。

同样地用户可以绘制单元表数据和线单元数据的等值线: 命令: PLETAB , PLLS

GUIS:Main Menu>General Postproc>Element Table>Plot Element Table

Main Menu>General Postproc>Plot Results>-Contour Plot-Line Elem Res

使用 PLETAB 命令来绘制单元表数据的等值线,用 PLLS 命令来绘制线单元数据的等值线。 3)列表

命令: PRNSOL (结点结果), PRESOL (结果), PRRSOL (反作用力数据) PRETAB

PRITER (子步总计数据)等等。 NSORT ESORT

GUIS:Main Menu>General Postproc>List Results>Nodal Solution Main Menu>General Postproc>List Results>Element Solution

Main Menu>General Postproc>List Results>Reaction Solution

使用 NSORT 和 ESORT 命令在将数据列表前对它们进行排序。 4)其它的性能

在POST1中还可用许多其它的后处理功能(如在路径上映射结果,记录参量列表,等等),见《ANSYS Basic Analysis Guide》。对于非线性分析,载荷工况组合通常是无效的。 2.2.6.3 用POST26考察结果

用户可以使用时间─历程后处理器POST26来考察非线性结构的载荷─历程响应。使用POST26比较一个ANSYS变量对另一个变量的关系。例如,用户可以用图形表示某一结点处的位移与对应的所加载荷的关系,或者用户可以列出某一结点处的塑性应变和对应的TIME值之间的关系。典型的POST26后处理顺序可以遵循这些步骤:

1、 根据用户的输出文件( Jobname.OUT )检查是否在所有要求的载荷步内分析都收敛。用户不应当将设计决策建立在不收敛结果的基础上。 2、 如果用户的解收敛,进入POST26,如果用户的模型不在数据库内,发出 RESUME 命令。 命令:/ POST26

GUI:Main Menu>TimeHist Postpro 3、定义在后处理期间使用的变量 命令: NSOL,ESOL,RFORCE

GUI:Main Menu>Time Hist Postproc>Define Variables 4、图形或者列表显示变量

命令: PLVAR (图形表示变量), PRVAR , EXTREM (列表变量) GUIS:Main Menu>Time Hist Postprac>Graph Variable S Main Menu>Time Hist Postproc>List Variables Main Menu>Time Hist Postproc>List Extremes 5、其它的性能

许多其它的后处理函数可用于POST26,参考《ANSYS Basic Analysis Guide》§6。此外还可参见 NLGEOM,SSTIF,NROPT,TIME,NSUBST,AUTOTS,KBC, CNVTOL,NEQIT, NCNV,PRED,OUTES 和 SOLU 命令的说明。

2.2.7 终止正在运行的工作,重起动

用户可以通过产生一个“abort”文件(Jobname.ABT)停止一个非线性分析,见《ANSYS Basic Analysis Guide》§3。一旦求解成功地完成,或者收敛失败发生,程序也将停止分析。

如果一个分析在终止前已成功地完成了一次或多次迭代,用户可以屡次重启动它。见《ANSYS Basic Analysis Guide》§3.16。

2.3 非线性瞬态分析步骤

许多需要进行非线性瞬态分析的任务,与非线性静力分析(参见§2.2)和线性完全瞬态分析相同或相似。本节论述非线瞬态分析的一些附加考虑。 请记住§2.2论述的求解控制对话框,不能应用于热分析的求解控制,只能应用标准的ANSYS命令集或菜单来进行热分析的设置。

2.3.1 建模

这一步骤与非线性静力分析相同,参见§2.2。但是,如果分析中包含时间的积分效应,则必须输入质量密度[ MP ,DENS]。如果需要,还可以定义与材料相关的结构阻尼[ MP ,DAMP]。

2.3.2 施加荷载和求解

1、指定瞬态分析类型,定义分析选项,与非线性静力分析相同:

新的分析或重启动[ ANTYPE ] 分析类型:瞬态[ ANTYPE ] 大变形效应[ NLGEOM ]

大位移瞬态(如果用求解控制对话框设置分析类型)。

2、施加荷载,并指定荷载步选项,这与线性完全瞬态动力分析中相同。瞬态时间历程通常需要多个荷载步,其中第1荷载步典型地用于建立初始条件,见《ANSYS Basic Analysis Guide》。此外,非线性静力分析中所用的一般的非线性、生和死、输出控制等,在非线性瞬态分析中也可应用。 在非线性瞬态分析中,时间必须大于0。

对于非线性瞬态分析,用户必须说明是阶梯荷载还是斜坡荷载[ KBC ]。见《ANSYS Basic Analysis Guide》对此的进一步论述。 命令: ALPHAD BETAD TIMINT TINTP

GUI:Main Menu>Solution>-Analysis Type-Sol\Tab

Main Menu>Solution>Unabridged Menu>-Load Step Opts-Time/

Frequenc>Damping Main Menu>Solution>Unabridged Menu>-Load Step Opts-Time/

Frequenc>Time Integration 动力选项解释:

⑴阻尼--Rayleigh阻尼常数用常数质量[ ALPHAD ]和刚度[ BETAD ]矩阵乘子定义。在非线性分析中,刚度可能激烈改变--除特殊情况外,不要应用 BETAD 。

⑵时间积分效应[ TIMINT ]。只在瞬态分析中,时间积分效应才缺省打开。对于蠕变、粘弹性、粘塑性、膨胀,应当关闭时间积分效应(也就是说明进行静力分析)。这些时间相关效应通常不包括在动力分析中,因为瞬态动力时间步,对于任何明显的长期变形来说,时间太短。

除了在运动学(刚体运动)分析中,用户应当很少需要调整瞬态积分参数[ TINTP ]--它对Newmark方程提供数值阻尼,参见《ANSYS Theory Reference》。ANSYS的自动求解控制,把缺省设为一个新的时间积分方案,对于应用一阶瞬态方程。这通常用于不稳定状态热问题(θ=1)(由 SOLCONTROL ,ON 设置),这是反向 EULER 方案。它是无条件稳定的。对于象相变这样的高度非线性热问题,这种方案更有效。振荡极限容限缺省为0.0,以使响应的一阶特征值可用于更精确地决定一个新的时间步值。

注意 --如果用求解控制对话框设置求解控制,用户可在Transient标签中进入所有这些选项。

3、把各个荷载步的荷载数据写到荷载步文件中。 命令: LSWRITE

GUI:Main Menu>Solution>Write LS File 4、把数据库备份到一个命名文件中。 命令: SAVE

GUI:Utility Menu>File>Save As

5、开始求解。对于多荷载步的求解参见《ANSYS Basic Analysis Guide》§1。


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