ANSYS中初應(yīng)力場(chǎng)的獲得和施加PPT課件

1、初應(yīng)力載荷概述 在使用ANSYS進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，可以把初始應(yīng)力指定為一項(xiàng)載荷，但只能在靜態(tài)分析和瞬態(tài)分析中使用（分析可以是線性,也可以是非線性），初始應(yīng)力載荷只能施加在分析的第一個(gè)載荷步中，執(zhí)行初始應(yīng)力命令一次以上將覆蓋先前的初始應(yīng)力指定。 初應(yīng)力載荷可以是初應(yīng)力，初應(yīng)變或者初塑性應(yīng)變。第1頁(yè)/共17頁(yè)版本以前施加初始應(yīng)力的命令（ISTRESS,ISWRITE,ISFILE），被現(xiàn)在的INSTATE命令所取代。 INISTATE命令只能對(duì)新-技術(shù)單元施加初始應(yīng)力。所以在使用的時(shí)候只能將初始應(yīng)力施加在新-技術(shù)單元上。在ANSYS幫助里已經(jīng)查不到舊的施加初始應(yīng)力的命令。（但好像還能使用。）第2頁(yè)/

2、共17頁(yè)平面單元體單元桿及梁?jiǎn)卧獨(dú)卧狿LANE182, PLANE183SOLSH190SOLID185, SOLID186, SOLID187SOLID285LINK180, BEAM188,BEAM189,REINF264,REINF265SHELL181, SHELL209,SHELL208,SHELL281,初始應(yīng)力場(chǎng)所支持的單元第3頁(yè)/共17頁(yè)命令： INISTATEINISTATE, Action, Val1, Val2, Val3, Val4, Val5, Val6, Val7, Val8, Val9SET 用Action = SET 定義初始應(yīng)力狀態(tài)坐標(biāo)系，數(shù)據(jù)類型和材料類型

3、參數(shù)。DEFINE 用Action = DEFINE 定義真實(shí)的狀態(tài)值, 和相對(duì)應(yīng)的單元，積分點(diǎn)，或?qū)有畔?。WRITE 當(dāng)solve命令執(zhí)行之前，用 Action = WRITE 將初應(yīng)力值寫(xiě)入文件 READ 用 Action = READ 讀入文件中的初始應(yīng)力值。 LIST 用 Action = LIST讀出初始應(yīng)力狀態(tài)。DELETE 用Action = DELE 刪除所選擇單元的初始應(yīng)力狀態(tài)數(shù)據(jù)。 第4頁(yè)/共17頁(yè)Val1 = Val2 = CSYS 坐標(biāo)系. Val2 是與坐標(biāo)系一致的整數(shù)。-2 單元坐標(biāo)系 -1 材料坐標(biāo)系 0 整體笛卡爾坐標(biāo)系 0 - 10 任何ANSYS 定義的坐標(biāo)

4、系. = 11 用戶定義的坐標(biāo)系編號(hào). DTYP 數(shù)據(jù)類型：STRE = 應(yīng)力數(shù)據(jù) (默認(rèn)) EPEL = 應(yīng)變數(shù)據(jù)EPPL = 塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)MAT 材料類型. Val2 是材料編號(hào). 用Val2 = -1 使基于材料的初始應(yīng)力狀態(tài)無(wú)效并使 基于積分點(diǎn)的初始應(yīng)力狀態(tài)數(shù)據(jù)有效。INISTATE, SET, Val1, Val2 第5頁(yè)/共17頁(yè)ELID 單元編號(hào). 如果為空，表示選擇在單元選擇集中的所有單元。Eint 高斯積分點(diǎn) (默認(rèn)是全部). 在基于材料的初始應(yīng)力狀態(tài)下無(wú)效。Klayer 層編號(hào) (for 層實(shí)體/殼單元) 或者梁?jiǎn)卧?cell number. 對(duì)不分層、無(wú)梁?jiǎn)卧臑榭?

5、在基于材料的初始應(yīng)力狀態(tài)下無(wú)效（被忽略）. ParmInt 層的截面積分點(diǎn), 或 梁的cell-積分點(diǎn)(一般4個(gè)). 默認(rèn)是全部(ALL).在基于材料的初始應(yīng)力狀態(tài)下無(wú)效. Cxx, Cyy, Czz, Cxy, Cyz, Cxz 應(yīng)力 (S), 應(yīng)變(EPEL), 或者塑性應(yīng)變 (EPPL) 值.INISTATE, DEFINE, ELID, Eint, Klayer, Parmint, Cxx, Cyy, Czz, Cxy, Cyz, Cxz 第6頁(yè)/共17頁(yè)FLAG 等于1即輸出初始狀態(tài)文件, 或等于0則不輸出初始狀態(tài)文件. CSID 定義初始狀態(tài)的坐標(biāo)系: 0 (默認(rèn))對(duì)實(shí)體單元在整體

6、笛卡爾坐標(biāo)系中寫(xiě). -1 (或 MAT) 在材料坐標(biāo)系中寫(xiě). -2 (或 ELEM)對(duì)桿，梁和層單元在單元坐標(biāo)系中寫(xiě)Dtype 設(shè)置寫(xiě)入ist文件中的數(shù)據(jù)類型: S 輸出應(yīng)力. EPEL輸出應(yīng)變. EPPL輸出塑性應(yīng)變. INISTATE, WRITE, FLAG, , , , CSID, Dtype 注意：對(duì)實(shí)體單元默認(rèn)是0，對(duì)桿、梁或者殼單元默認(rèn)是-2.第7頁(yè)/共17頁(yè) 刪除編號(hào)為ELID的單元的初始狀態(tài)數(shù)據(jù)。 如果ELID為空，則刪除所有已選擇的單元的初始狀態(tài)數(shù)據(jù)。INISTATE, READ, Fname, Ext, Path 從單獨(dú)的初始狀態(tài)文件中讀取初始狀態(tài)數(shù)據(jù)，初始狀態(tài)文件名（f

7、name）,后綴名（ext）, 路徑（path）.初始狀態(tài)文件必須是一個(gè)用逗號(hào)隔開(kāi)的ASCII碼文件格式。對(duì)每個(gè)應(yīng)力/應(yīng)變項(xiàng)包含單獨(dú)的行，每行的列用逗號(hào)隔開(kāi)。 對(duì)編號(hào)為ELID的單元列出初始狀態(tài)數(shù)據(jù)。 如果ELID為空，則對(duì)所有已選擇的單元列出初始狀態(tài)數(shù)據(jù)。INISTATE, LIST, ELID INISTATE, DELE, ELID第8頁(yè)/共17頁(yè)inistate,set,mat,3inis,defi,200 Apply Constant Stress Of SX=200 For All Beams In A Model And Wherever There Is Material=3i

8、nistate,defi,100,200,300,400,500,600對(duì)整個(gè)模型施加初始應(yīng)力inistate,defi,1,100對(duì)梁?jiǎn)卧?施加初始應(yīng)力 SX=100在2號(hào)單元的單元積分點(diǎn)3施加初始應(yīng)力inistate,defi,2,200對(duì)所有選擇的梁?jiǎn)卧腸ell 2施加初始應(yīng)力SX=200初始應(yīng)力場(chǎng)第9頁(yè)/共17頁(yè)inistate,set,dtyp,epel對(duì)整個(gè)模型施加初始應(yīng)變場(chǎng)inistate,set,dtyp,epel對(duì)梁?jiǎn)卧?施加常應(yīng)變inistate,set,dtyp,epel!Apply a Strain of EPEL X=0.01 at Elem Integration

9、 Pt 3 within Element 2inistate,set,dtyp,epelinistate,defi,2,1E-6!Apply a Constant Strain Of EPEL X = 1E-6 in Cell 2 For All Selected Beam Elementsinis,set,dtyp,epelinis,set,mat,3inis,defi,1E-3!Apply a Constant Strain Of EPEL X=1E-3 For All Beams In A Model And Wherever There Is Material=3初始應(yīng)變第10頁(yè)/共1

10、7頁(yè)inis,set,dtyp,epplinis,set,dtyp,sinis,defi,1000! Constant Initial Plastic Strain and Stress on the Whole Modelinis,set,dtyp,eppl!Apply a Strain of EPEL X=0.01 at Elem Integration Pt 3 within Element 2 Here it is assumed that the initial stress is zero.inis,set,dtyp,epplinis,set,mat,1inis,set,mat,2

11、! Apply EPS X = 0.1, EPS Y = -0.02, EPS Z = -0.02, for Layers 1,3,5 and EPS X = 0.2, for Layers 2,4,6 Layer 1,3,5 have material 1 and Layer 2,4,6 have material 2.初始塑性應(yīng)變第11頁(yè)/共17頁(yè)舉例 初應(yīng)力場(chǎng)的處理一直是長(zhǎng)期困擾分析工程師的課題，特別是在巖土工程中更是經(jīng)常遇到。下面以一重力場(chǎng)為例，詳細(xì)描述在ANSYS中初應(yīng)力場(chǎng)的獲得和施加過(guò)程。第12頁(yè)/共17頁(yè) 一個(gè)巖土工程中常用的巖層簡(jiǎn)化平面模型同時(shí)受重力和地表均壓作用，比較以下兩種

12、方法所獲的結(jié)果。 1.常規(guī)方法，同時(shí)施加重力加速度和均壓。 2.初應(yīng)力載荷法，先計(jì)算模型在重力作用下的結(jié)果，同時(shí)輸出初應(yīng)力文件，然后在全新的模型中調(diào)入此初應(yīng)力文件，計(jì)算等效節(jié)點(diǎn)力反力；施加等效節(jié)點(diǎn)力，進(jìn)行求解，得到與只有重力場(chǎng)作用下的模型同樣的受力和變形;最后施加均壓，求解。第13頁(yè)/共17頁(yè)finish/filename,try01,1/prep7et,1,42mp,ex,1,2e11mp,dens,1,7800blc4,1,2amesh,all/solunsel,s,loc,y,0d,all,uy,0nsel,s,loc,x,0nsel,a,loc,x,1d,all,ux,0allselacel,10,inistate,write,1,ssolve!得到只有重力作用下的初應(yīng)力文件第14頁(yè)/共17頁(yè)finish/clear,nostart/filename,try02,1/prep7et,1,42mp,ex,1,2e11mp,dens,1,7800blc4,1,2amesh,all/solud,all,allisfile,read,try01,ist,2isfile,listoutres,all,allallselsolve!計(jì)算等效節(jié)點(diǎn)力反力第15頁(yè)/共17頁(yè)f