ANSYS軟件初始應(yīng)力命令inistate命令詳解

1、初應(yīng)力場(chǎng)的獲得和施加陳坤初應(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。ANSYS110版本以前施加初始應(yīng)力的命令(ISTRESSJSWRITEJSFILE),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

2、能使用。)初始應(yīng)力場(chǎng)所支持的單元平面單元體單元桿及梁?jiǎn)卧獨(dú)卧狿LANE182,PLANE183SOLSH190SOLID185,SOLID186,SOLID187SOLID285LINK180,BEAM 188,BEAM 189,REINF264,REINF265SHELL181,SHELL209,SHELL208,SHELL281,命令：NISTATE INISTATE, Action, Vail, Val2, Val3, Val4, Val5, Val6, Val7, Val8, Val9SETAction = 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 型參數(shù)。DEFINEActi

3、on = 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)。INISTATE, SET, Vail, Vai2Vail =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整體苗卡小坐標(biāo)系0-10任何ANSYS定義的坐標(biāo)系. >-11用戶定義的坐標(biāo)系編號(hào).DTYP數(shù)據(jù)

4、舉型.STRE二血力數(shù)據(jù)（默認(rèn)）EPEL二應(yīng)變數(shù)據(jù)EPPL二塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)MAT材料類型.Val2是材料編號(hào)用22二-1使基于材料的初始 應(yīng)力狀態(tài)無效并使基于積分點(diǎn)的初始應(yīng)力狀態(tài)數(shù)據(jù)有效。INISTATE, DEFINE, ELID, Eint, Klayei; Parmint,Cxx, Cyy, Czz, Cxy, Cyz, CxzELID-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)下無效。Klayer -層編號(hào)(for層實(shí)體/殼單元)或者梁?jiǎn)卧腸ell number.對(duì)不分層、無梁?jiǎn)卧臑榭肇诨诓牧系某跏紤?yīng) 力

5、狀態(tài)下無效(被忽略).Parmint-層的截面積分點(diǎn)丿或梁的cel卜積分點(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)下無效.Cxx, Cyyz Czz, Cxy, Cyz, Cxz -應(yīng)力(S),應(yīng)變(EPEL),或 者塑性應(yīng)變(EPPL)值.INISTATE, WRITE, FLAG, CSID, DtypeFLAG -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)體單元在整體笛卡爾坐標(biāo)系中寫.-1 （或MAT） 在材料坐標(biāo)系中寫.2（或ELEM）對(duì)桿，梁和層單元在單元坐標(biāo)系中寫Dtype -設(shè)置寫入ist文件中

6、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.注意：對(duì)實(shí)體單元默認(rèn)是6對(duì)桿、梁或者殼單元默認(rèn)是2INISTATE, READ, Fname, Extz 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（fname），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。INISTATE, LIST, ELID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, DELE, ELID刪除編號(hào)為ELID的單元

7、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)。初始應(yīng)力場(chǎng)inistate,defi,100/200,300,400,500,600對(duì)整個(gè)模型施加初始應(yīng)力inistate,defi,l100對(duì)梁?jiǎn)卧?施加初始應(yīng)力SX=100in istate,defiz2,3,33.3333在2號(hào)單元的單元積分點(diǎn)3施加初始應(yīng)力SX=33.333in istate,defi,2200對(duì)所有選擇的梁?jiǎn)卧腸ell 2施加初始應(yīng)力SX=200inistate,set,mat,3in isdefi /200Apply Constant Stress Of SX=200 For All Bea

8、ms In A Model And Wherever There Is Material=3初始應(yīng)變inistatezset,dtyp,epelinistate,defi,O. 1,-0.01,-0.01對(duì)整個(gè)模型施加初始應(yīng)變場(chǎng)in istate,set,dtyp,epelinistate,defi,l/Z/,0.01對(duì)梁?jiǎn)卧?施加常應(yīng)變EPEL X=0.01inistate,set,dtyp,epelinistate,defi,2,3,0.01'Apply a Strain of EPEL X二0.01 at Elem Integration Pt 3 within Element

9、2in istate,set,dtyp,epelinistatezdefi,2lE-6'Apply a Constant Strain Of EPEL X = IE-6 in Cell 2 For All Selected Beam Elementsin is,setzdtypzepelinis,set,matz3inis,defi,lE-3'Apply a Constant Strain Of EPEL X二IE-3 For All Beams In A Model And Wherever There Is Material=3初始塑性應(yīng)變in is,set,dtyp,ep

10、plinis,defi,0.1iniszsetzdtyp,sinis.defi /1000! Constant Initial Plastic Strain and Stress on the Whole Modelin is,setzdtyp,epplinis,defi/23001'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,setzdtyp,epplinis,set,mat

11、,liniS/defi 2.0inis,set,matz2inis,defiz0.2! Apply EPS X = 0.1, EPS Y = -0.02, EPS Z = -0.02, for Layers 1,3,5 and EPS X二 0.2, for Layers 2,4,6 Layer 1,3,5 have material 1 and Layer 2,4,6 have material 2M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)的獲得和施加過程。一個(gè)巖土工程中常用的巖層簡(jiǎn)化平面模型同

12、時(shí)受重力 和地表均壓作用，比較以下兩種方法所獲的結(jié)果。1. 常規(guī)方法，同時(shí)施加重力加速度和均壓。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。finish/filename,try01,l /prep7et,l,42 mp,ex,l,2ell mp,nuxy,1,0.3 mp,dens,l/7800 blc4兒 2esize,0.1 amesh,all/solun sel,s,loc,y,0 d,all,uy,0n sel,s,loc,x,0 n sel,a,loc,x,l d,all,ux,0allselacell°z inistate,write, ls solve!得到只有重力作用下的初應(yīng)力文件finish/cleat; nostart /filename,try02,l /prep7et,l,42 mp,ex,l,2ell mp,nuxy,1,0.3mp,dens,1/7800blc4乙 2 esize,0.1 amesh,all/solud,allzallisfile,read,try01,ist2 isfile 川stoutres,all,allallsel