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文檔簡介
1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 (一)總規(guī)則 1、關(guān)鍵詞必須以*符號開頭,且關(guān)鍵詞前無空格; 2、*為解釋行,它可以出現(xiàn)在文件中的任何地方; 2、當(dāng)關(guān)鍵詞后帶有參數(shù)時(shí),關(guān)鍵詞后必須采用逗號相隔; 3、參數(shù)間采用都好相隔; 4、關(guān)鍵詞可以采用簡寫的方式,只要程序能夠識別就可以了; 5、沒有隔行符,如果參數(shù)比較多,一行放不下,可以另起一行,只要在上 一行的末尾加逗號便可以; (二)建模部分關(guān)鍵詞 在我的學(xué)習(xí)過程中,是將ansys的模型倒入abaqus的,最簡單的方法就是在ansys中提取單元與節(jié)點(diǎn)信
2、息,將提取出來的信息在abaqus中形成有限元模型。因此首先從節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵詞來開始吧。 1、*heading 描述行 這是.inp文件的開頭語,相當(dāng)于你告訴abaqus,我要進(jìn)行工程建模與分析了。另起一行可以對模型進(jìn)行描述,這個(gè)描述可有可無,只是為了以后閱讀的方便。abaqus中對每個(gè)模塊沒有清晰的界定,根據(jù)關(guān)鍵詞的不同來判別進(jìn)入哪個(gè)模塊。而在ansys中對模塊要求比較嚴(yán)格,如/prep7為前處理模塊,/solu為求解模塊,/post26為后處理模塊。 2、*node,<input>,<nset=結(jié)點(diǎn)集名稱>
3、;,<system> 數(shù)據(jù)行 (a) 通知軟件,我要開始建立結(jié)點(diǎn)了。<>的意思是<>中的內(nèi)容可有可無,這兩個(gè)也稱為node 命令的參數(shù)。 (b) <input>: 指出包含結(jié)點(diǎn)所在的文件名稱,包括文件的擴(kuò)展名。當(dāng)這項(xiàng)參數(shù)省略時(shí),程序認(rèn)為*node下的數(shù)據(jù)為所需要建立的結(jié)點(diǎn)。 (c) <nset=結(jié)點(diǎn)集名稱>: 熟悉ansys的人應(yīng)該了解,為了選擇的方便對某些合適的點(diǎn)可以采用cm命令建立component(cm,結(jié)點(diǎn)集名稱
4、,node),在abaqus中<nset=結(jié)點(diǎn)集名稱>與此相對應(yīng)。 (d) <system>: 坐標(biāo)系標(biāo)識參數(shù),system=r(缺?。┒x坐標(biāo)系為笛卡爾坐標(biāo)系,system=c定義坐標(biāo)系為柱面坐標(biāo)系,system=s定義坐標(biāo)系為球面坐標(biāo)系。這個(gè)坐標(biāo)系為局部坐標(biāo)系. 3、*element,type=單元類型,<elset=>,<input> 數(shù)據(jù)行 (a) 建立單元關(guān)鍵詞;這一命令將單元類型,單元特性,單元結(jié)點(diǎn)以及單元集這幾
5、個(gè)過程全部統(tǒng)一起來。 (b) *element與type=單元類型必須同時(shí)使用,否則程序不知道你的單元是什么形狀,哪種類型。在ansys中對模型劃分網(wǎng)格,你需要做兩步:指定單元類型(et),確定單元特性(keyopt),然后建立單元;在abaqus中單元類型與單元特性通過單元的名稱可以完全確定下來。 (c) <elset=>這個(gè)參數(shù)來確定單元集的名稱; ansys中需要采用(cm,elem)來定義。 (d) <input> 指出包含單元信息的文件名稱,包括文件的擴(kuò)展名
6、。 4、*solid section,elset,material (a) 對實(shí)體單元、無限元以及truss單元的特性作出聲明; (b) elset 指出單元集的名稱; (c) material 指定此類單元對應(yīng)的材料。 (d) 此項(xiàng)命令類似于ansys中給幾何體確定相應(yīng)的屬性,如vatt,latt等命令,不同的是ansys中一般對集合體確定單元、材料、實(shí)常數(shù),而在abaqus中,材料通過*solid section命令賦予單元。 5、*nset,nset=,<elset>
7、;,<instance>,<internal>,<generate>,<unsorted> 數(shù)據(jù)行 (a) 指定結(jié)點(diǎn)集以及結(jié)點(diǎn)集的名稱,相當(dāng)于ansys中的 cm,name,node。其中*nset于nset=是同時(shí)出現(xiàn)的,既然定義了結(jié)點(diǎn)集,就一定得給出結(jié)點(diǎn)集的名稱; (b) <elset> 將前面定義的單元集中所有結(jié)點(diǎn)定義成結(jié)點(diǎn)集,注意此項(xiàng)不能與<gener
8、ate>參數(shù)選項(xiàng)同時(shí)使用; (b) <instance> (c) <internal> 確定結(jié)點(diǎn)集中的結(jié)點(diǎn)是內(nèi)部確定的。缺省的設(shè)置是省略這項(xiàng); (d) <generate> 此參數(shù)可以根據(jù)用戶指定的參數(shù)自動確定結(jié)點(diǎn)集中的結(jié)點(diǎn).如果使用了這個(gè)參數(shù),那么在*nset的命令中需要按照一定的格式來確定并產(chǎn)生結(jié)點(diǎn)。如 *nset,nset=long,generate
9、 n1,n2,i 其中n1是起始結(jié)點(diǎn),n2是終止結(jié)點(diǎn),i是步長。如 *nset,nset=long,generate 1,9,2 那么結(jié)點(diǎn)編號為1、3、5、7、9的結(jié)點(diǎn)均為結(jié)點(diǎn)集long所包含的結(jié)點(diǎn)。 (e
10、) 這個(gè)命令比較體現(xiàn)了封裝的優(yōu)點(diǎn),將對單元中結(jié)點(diǎn)的選擇,結(jié)點(diǎn)的自動產(chǎn)生等功能全部封裝在一個(gè)命令中;ansys中對于這些功能是分開使用的,例如想選擇某些單元的結(jié)點(diǎn),則先選擇需要的單元(esel,s,),然后選中單元下的所有結(jié)點(diǎn)(allsel,below,elem),最后定位結(jié)點(diǎn)集(cm,node)。 6、*elset,elset=,<generate>,<instance>,<internal> 數(shù)據(jù)行 (a) 同*nset 7、*assem
11、bly *instance,name,part,<instance> 數(shù)據(jù)行 *end instance *end assembly (a) 創(chuàng)建部件的命令,此命令中四個(gè)關(guān)鍵詞必須同時(shí)配套使用。*assembly指出現(xiàn)在進(jìn)入裝配階段,*instance表明要創(chuàng)建一個(gè)部件,*end instance 提示退出部件創(chuàng)建平臺,*end instance 提示退出組裝平臺。
12、; (b) 由于建模理念的不同,在ansys中沒有相應(yīng)的命令。在abaqus中,相同的幾何實(shí)體只創(chuàng)建一次,通過定位組裝的方式建立模型;而在ansys中,無論集合實(shí)體的尺寸是否相同,都要對其進(jìn)行模型創(chuàng)建。 (c) name與part是必要參數(shù),name指出部件的名稱,part指定已經(jīng)建立的幾何部件(即沒有劃分網(wǎng)格前的幾何實(shí)體)。當(dāng)模型是從ansys中導(dǎo)入的,此時(shí)只有結(jié)點(diǎn)信息與單元信息,沒有形成part,此時(shí)可以設(shè)置一個(gè)為空的part。 (d) <instance> 參數(shù)為引入先前定義的部
13、件。 三)材料部分關(guān)鍵詞 abaqus材料部分的內(nèi)容比較豐富,是分析中最重要的一步,但同時(shí)又是理解起來最困難的一部分,其中有些定義還不是很明白,其中的邏輯也不是很清晰,如果在關(guān)鍵詞的解釋中有什么不對的地方,請多多指教。 1、 *material,name (a) *material 命令提示以下命令進(jìn)入材料定義模塊,它只起到提示的作用,無數(shù)據(jù)行; (b) name指定材料的名稱。abaqus采用文字的形勢定義材料類型,達(dá)到看詞知意的效果;而ansys中通過材料號來區(qū)分材料,其命令為mp;
14、; 當(dāng)定義完材料的名稱后,首先需要定義的是材料的彈性行為 2、*elastic,<type> 數(shù)據(jù)行(彈性模量,泊松比,溫度,.) (a) *elastic命令必須緊跟*material關(guān)鍵詞,即在*material之后立即定義*elastic,否則程序會出現(xiàn)錯誤提示; (b) 材料的彈性行為可以用彈性模量以及泊松比來定義。ansys中采用mp,mu,與mp,es,來定義材料的彈性特性;
15、 (c) type=isotropic定義材料為各向同性材料; type=orthotropic 定義材料為正交各向異性材料 type=anisotropic 定義材料為完全各向異性材料 type=short fiber 定義材料為復(fù)合材料 3、*density &
16、#160; (a) 定義材料的密度 土木結(jié)構(gòu)中常用的材料有鋼材、混凝土,以下簡單列舉這兩種材料的塑性行為: *鋼材材料定義 4、*plastic,<harding> 數(shù)據(jù)行 (a) 此項(xiàng)關(guān)鍵詞是定義鋼材的塑性行為,即屈服后的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系; (b) harding=isotropic 指定材料為各向同性硬化,缺省設(shè)置; harding=kinem
17、atic定義線性隨動強(qiáng)化模型; harding=combined定義非線性各項(xiàng)同性/隨動強(qiáng)化模型 harding=combined指定johson-cook強(qiáng)化模型 harding=user用戶自定義的各向同性強(qiáng)化模型 (c) 根據(jù)可選參數(shù)的不同,*plastic關(guān)鍵詞的數(shù)據(jù)行有不同的形式,常用的參數(shù)有
18、60; *plastic,harding=isotropic 屈服應(yīng)力,塑性應(yīng)變,溫度,第一場變量,第二場變量,第四場變量 *plastic,harding=kinematic 屈服應(yīng)力,塑性應(yīng)變,溫度, (d) 數(shù)據(jù)行中,屈服應(yīng)
19、力以及塑性應(yīng)變?yōu)檎鎸?shí)的數(shù)據(jù),且第一個(gè)塑性應(yīng)變必須為零。 (e) ansys中通過tb,命令定義材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線,且給出了應(yīng)力應(yīng)變曲線上從彈性到塑性階段的點(diǎn),而在abaqus中要分別對彈性與塑性進(jìn)行定義。 *混凝土材料的特性 混凝土有兩種模型:彌散裂紋混凝土模型與混凝土損傷塑性模型。兩種不同的模型具有不同的定義內(nèi)容 彌散裂紋混凝土模型的關(guān)鍵詞詞組為(三項(xiàng)/四項(xiàng)): *concrete *tension stiffning *failure ratios (*shear retention) 可選項(xiàng) 混凝土損傷塑性模型的關(guān)鍵詞詞組為(五項(xiàng)): *concret
20、e damaged plasticity *concrete tension stiffening *concrete compression harding *concrete tension damage *concrete compression damage *彌散裂紋混凝土模型 5、*concrete 數(shù)據(jù)行(抗壓應(yīng)力,塑性應(yīng)變) (a) 在abaqus/standard中定義素混凝土塑性階段行為,必須同*tension stiffening關(guān)鍵詞同時(shí)使用
21、0;(b) 塑性應(yīng)變以0.0作為起始 6、*tension stffening,<dependencies>,<type> 數(shù)據(jù)行 (a) 定義混凝土開裂后混凝土的后續(xù)行為; (b) 對denpendencies的理解一直很模糊,所以在這里不知該怎么解釋; (c) type=displacement 選項(xiàng)的意思是:通過位移來解釋混凝土開裂后的特性,
22、 type=strain(缺?。┩ㄟ^直接定義混凝土開裂后的應(yīng)力應(yīng)變曲線來描述混凝土裂后特性; (d) 當(dāng)type的內(nèi)容不同時(shí),數(shù)據(jù)行的內(nèi)容也有所改變 *tension stiffening,type=strain 混凝土的剩余應(yīng)力與開裂時(shí)應(yīng)力之比,直接應(yīng)
23、變減去開裂應(yīng)變的絕對值,溫度,第一場變量,第五場變量 *tension stiffening,type=displacement 開裂后混凝土喪失強(qiáng)度時(shí)的位移,溫度,第一場變量,第五場變量 7、*failure ratio,<dependencies> 數(shù)據(jù)行(雙軸極限壓應(yīng)力與單軸極限壓應(yīng)力之比(默認(rèn)1.16),單軸極
24、限拉應(yīng)力與單軸極限壓應(yīng)力之比的絕對值(默認(rèn)0.09),雙軸極限壓應(yīng)力對應(yīng)的塑性應(yīng)變主分量與單軸極限壓應(yīng)力對應(yīng)的塑性應(yīng)變之比(默認(rèn)為1.28),平面應(yīng)變狀態(tài)下開裂時(shí)受拉主應(yīng)力與單軸拉應(yīng)力之比(默認(rèn)為1/3) (a) 此關(guān)鍵詞選項(xiàng)為定義彌散裂紋混凝土模型破壞面形狀。 8、*shear retention,<dependencies> 數(shù)據(jù)行(e-close,e-max,溫度,第一場變量,第三場變量) (a)在彌散混凝
25、土模型中,這個(gè)關(guān)鍵詞可選也可不選,主要為定義開裂表面混凝土抗剪模量是穿越裂縫的受拉應(yīng)變的函數(shù); (b)e-close的默認(rèn)值為1.0,對于這個(gè)數(shù)據(jù)的意義在abaqus說明中沒有詳細(xì)定義,個(gè)人認(rèn)為類似與裂縫閉合時(shí)剪力傳遞系數(shù),在ansys中采用concrete,裂縫閉合剪力傳遞系數(shù),裂縫張開時(shí)剪力傳遞系數(shù),單軸抗壓強(qiáng)度,來指明; *混凝土損傷塑性模型 9、*concrete compression damage,<dependencies>,&
26、;lt;tension recovery> 數(shù)據(jù)行(抗壓破壞變量dc, 非彈性(壓碎)應(yīng)變,溫度,第一場變量,第二場變量,第五變量) (第六變量,) (a) 此關(guān)鍵詞為定義混凝土損傷塑性模型的受壓破壞(或者剛度退化)的特性; (b) 此項(xiàng)關(guān)鍵詞必須同*concrete damaged plasticity, *concrete tension stiffening以及 *concrete compression h
27、arding選項(xiàng)同時(shí)使用; (c) <tension recovery> 參數(shù)用來定義從受壓轉(zhuǎn)為受拉時(shí)混凝土剛度恢復(fù)系數(shù)wt,如果wt=1,材料完全恢復(fù)受拉剛度,如果wt=0,材料受拉剛度不恢復(fù),在0與1之間說明材料恢復(fù)部分受拉剛度。缺省設(shè)置為0.0; 10、*concrete tension damage,<dependencies>,<compression recovery>,&
28、lt;type> 抗拉破壞變量dt,直接開裂應(yīng)變,溫度,第一場變量,第二場變量,第四場變量 (a) 定義混凝土損傷塑性模型開裂破壞特性; (b) <compression recovery> 從抗拉狀態(tài)轉(zhuǎn)入抗壓狀態(tài)時(shí)混凝土材料的抗壓剛度的恢復(fù)系數(shù),如果wc=1則表示材料完全恢復(fù)抗壓剛度,當(dāng)wc=0時(shí)表示材料不能恢復(fù)抗壓剛度,1>wc>0時(shí)表示材料恢復(fù)部分抗壓剛度; (c) type=
29、strain(缺省)指定受拉破壞變量是開裂應(yīng)變的函數(shù),type=displacement指定受拉破壞變量是開裂位移的函數(shù)。 11、*concrete compression harding,<dependencies> 數(shù)據(jù)行(抗壓屈服應(yīng)力,非彈性壓碎應(yīng)變,非彈性壓碎應(yīng)變率,溫度,第一場變量,第二場變量,第四場變量) (a) 定義混凝土損傷破壞塑性模型中混凝土強(qiáng)化段的特性; (b) 第一個(gè)應(yīng)力塑性應(yīng)變關(guān)系中,塑性應(yīng)變以0.0開始。 12、*concrete t
30、ension stiffening,<type>,<dependencies> 在開裂后保持直接應(yīng)力,直接開裂應(yīng)變,直接開裂應(yīng)變率,溫度,第一場變量,第二場變量,第四場變量。 (a) 定義混凝土損傷塑性模型受拉開裂后的特性 (b) type=strain(缺省值),通過開裂后的整個(gè)應(yīng)力開裂應(yīng)變關(guān)系定義混凝土開裂后特性;type=displacement表明混凝土開裂后的特性實(shí)通過應(yīng)力開裂位移關(guān)系來反映的;ty
31、pe=gfi 則是根據(jù)破壞荷載與開裂能量的關(guān)系來反映混凝土開裂后的特性。13、*concrete damaged plasticity,<dependencies> 數(shù)據(jù)行:膨脹角(度數(shù)),流動勢的偏度,cb/c0,kc,u,溫度,第一個(gè)場變量,第二個(gè)場變量,第四個(gè)場變量 (a) 定義混凝土損傷塑性模型的流動勢,屈服面,混凝土粘滯參數(shù); (b) 流動勢的偏度是一個(gè)較小的正數(shù),定義了雙曲流動勢曲線靠近其漸近線時(shí)的比率,默認(rèn)為0.1;
32、160;(c) cb/c0為初始等效雙軸抗壓屈服應(yīng)力與初始單軸抗壓屈服應(yīng)力的比值,默認(rèn)為1.16; (d) kc,受拉子午線與受壓子午線常應(yīng)力的比值,其取值范圍為0.5<kc<1.0,默認(rèn)為2/3 (e) u,粘滯參數(shù),只適用于粘塑性常規(guī)混凝土本構(gòu)三)邊界條件、求解條件以及荷載的施加 在ansys中當(dāng)模型的材料定義并劃分網(wǎng)格后,就開始對結(jié)構(gòu)施加邊界條件、荷載、并設(shè)置求解條件、選擇求解器;在abaqus中同樣必須要采取這幾個(gè)步驟,只不過abaqus中的內(nèi)容更加豐富。在對abaqus的求解選項(xiàng)進(jìn)行了
33、解前,首先對兩種軟件的步驟及相關(guān)的命令做一個(gè)比較: * ansys中采用time命令定義荷載步;abaqus中采用*step關(guān)鍵詞定義荷載步; * ansys中采用d,f,da,fa,等命令在有限元模型上施加邊界條件與荷載; abaqus中邊界條件與荷載分別有相應(yīng)的關(guān)鍵詞模塊,邊界條件采用*boundary關(guān)鍵詞定義,荷載采用*dsload關(guān)鍵詞定義 *ansys中在定義荷載步前定義求解類型:nlgeom定義是否屬于大變形問題,cnvtol對收斂準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)置,lnsrch設(shè)置線性搜索開關(guān),pred設(shè)置時(shí)間步預(yù)測,neqit定義迭代最大次數(shù),rescontrol定義重新啟動選項(xiàng),nsubst荷載
34、子步;abaqus與ansys大同小異,在每一個(gè)荷載步*step關(guān)鍵詞中定義了分析選項(xiàng),amplitude,inc,nlgeom,perturbation等。 *ansys中對于求解特性的一系列設(shè)置集中在/solu板塊中每一項(xiàng)都有單獨(dú)的命令與之相對應(yīng);而abaqus對于求解特性的一系列設(shè)置集中在三個(gè)關(guān)鍵詞中:*step, *static/*dynamic等, *control * ansys每一荷載步定義模型結(jié)果輸出選項(xiàng):outres,basic,/outres,all,在通用后處理/post1中查看每一荷載步的求解結(jié)果,在/post26中查看某一變量的歷史數(shù)據(jù);abaqus中在*output
35、模塊中定義輸出結(jié)果內(nèi)容,在*output,field中定義每一個(gè)荷載步計(jì)算結(jié)果(類似于ansys中的通用后處理模塊),在*output,history中定義某個(gè)變量的歷史數(shù)據(jù)。 *個(gè)人認(rèn)為在求解段的描述ansys要好于abaqus,主要是由于abaqus對各個(gè)領(lǐng)域的求解分工不完整,關(guān)鍵詞中包含的參數(shù)太多,不像ansys中簡潔明了,使用起來方便。 1、*boundary 數(shù)據(jù)行 (a) 指定進(jìn)入邊界條件的關(guān)鍵詞 (b) 根據(jù)參數(shù)的不同,數(shù)據(jù)行的內(nèi)容也有所不同
36、60; 當(dāng)采用類型方法定義邊界條件時(shí),數(shù)據(jù)行的內(nèi)容為:需要受到約束的結(jié)點(diǎn)編號或結(jié)點(diǎn)集,邊界條件 當(dāng)采用直接方式定義邊界條件時(shí),數(shù)據(jù)行的內(nèi)容為:需要受到約束的結(jié)點(diǎn)編號或結(jié)點(diǎn)集,約束的第一個(gè)自由度,約束的最后一個(gè)自由度,約束的數(shù)值 2、*step,<amplitude>,<extraploation>,<inc>,<name>,<nlgeom>,&
37、lt;perturbation>,<solver>,<unsymm> 副標(biāo)題(對問題進(jìn)行描述) 施加荷載 *end step (a) 告知程序進(jìn)入求解選項(xiàng),必須與*end step 配套使用;在ansys中相當(dāng)于/solu中定義荷載步,time,1,并說明各種求解選項(xiàng)(大變形的設(shè)置,荷載步的設(shè)置,求解器的選擇)等一系列求解聲明; (b) 以下為在a
38、baqus/standard中可以選擇的參數(shù) (c) <amplitude> 定義所施加的荷載類型,當(dāng)不設(shè)置此項(xiàng)參數(shù)的值時(shí),程序根據(jù)求解情況而自動定義 amplitude=step,表明所施加給結(jié)構(gòu)的荷載類型為躍階荷載;amplitude=ramp表明荷載類型為連續(xù)增加的。 (d) <extraploation> 參數(shù)在分析非線性問題時(shí)需要進(jìn)行設(shè)置
39、 extraploation=linear(缺省設(shè)置),表明程序是線性問題,采用線性外插法進(jìn)行計(jì)算 extraploation=parabolic表明將采用二次外插法, extraploation=no將限制任何外插法 (e) <inc>定義每一步的增量,缺省值為100,類似于ansys中subtime定義的
40、內(nèi)容。abaqus中只是指出了子步的上限值,ansys中即給出了下限值,又給出了上限值,substep,100,200,50 (f) <name> 定義每一荷載步的名稱, 在ansys中為time,1命令。在abaqus的命令中一般是以名字命名的,如單元類型,實(shí)常數(shù),材料編號,荷載步等,但在ansys中是以數(shù)字來命名的。 (g) <nlgeom> 是定義幾何非線性問題的參數(shù)。終于看到了與ansys相似的命令,在ansys中的命令為nlgeom,1;
41、60; nlgeom=no 定義分析中不考慮幾何非線性問題,此為缺省選型 nlgeom=yes 在分析中烤爐幾何非線性問題 (h) <perturbation> 表明這是一個(gè)線性攝動分析荷載步 (i) <solver> 這是一個(gè)指定求解器的參數(shù),在ansys中有多種求解器:spare,pcg,jcg等方法,在abaqus靜力分析
42、中有兩種選擇。 solver=ddm 表明程序?qū)⒉捎弥饕纸獾ㄇ蠼夥匠蹋?dāng)此項(xiàng)為缺省時(shí),程序采用直接稀疏矩陣法求解; (j) <unsymm> 指定是矩陣存放的方式,指明是按照對稱矩陣還是非對稱矩陣方式進(jìn)行存儲,此選項(xiàng)不能與solver選項(xiàng)同時(shí)使用; 3、*step,<name>,<nlgeom> 副標(biāo)題(對問題進(jìn)行描述)
43、60; 施加荷載描述 *end step (a) 此為*step在abaqus/explicit中的參數(shù)選擇情況; (b) <nlgeom>選項(xiàng)默認(rèn)為yes. 4、*static,<adiabatic>,<direct>,<fully plastic>,<riks>,<stabilize>
44、; 數(shù)據(jù)行 (a) 此關(guān)鍵詞的作用為聲明此荷載步為靜態(tài)分析,在這里同時(shí)要聲明所做的分析類型是屬于哪一種類型(穩(wěn)定、屈曲、熱等不同類型)。與ansys中的命令為antype,static相同,但此命令同時(shí)封裝了時(shí)間步及時(shí)間子步的定義,即ansys中的命令; (b) <adiabatic> 此參數(shù)設(shè)置分析為非線性熱力學(xué)類型 (c) <direct> 當(dāng)采用此參數(shù)時(shí),說明使用者對荷載步的大小進(jìn)行了設(shè)置,當(dāng)該參數(shù)沒有被定義時(shí),程序
45、會自動選擇求解時(shí)間步長。 (d) <fully plastic> 采用此參數(shù)表明將采用塑性變形理論分析模型,即對單元進(jìn)行全塑性行為監(jiān)控。 (e) <riks> 此參數(shù)定義程序采用修正的riks法分析比例加載情況; (f)<stabilize> 此參數(shù)定義程序采用自動穩(wěn)定算法。 (g) 數(shù)據(jù)行的內(nèi)容分兩種不同情況:
46、0; *通用靜力分析選項(xiàng): 數(shù)據(jù)行(初始時(shí)間增量,荷載步的時(shí)間大小,允許的最小時(shí)間增量,最大時(shí)間增量) *當(dāng)關(guān)鍵詞的選項(xiàng)為riks時(shí),數(shù)據(jù)行的內(nèi)容為 數(shù)據(jù)行(沿靜力平衡路徑的最小弧長增量,總的弧長比例系數(shù),最小弧長增量,最大弧長增量,最大荷載增量系數(shù),監(jiān)控結(jié)點(diǎn)的位移限值,被監(jiān)控的結(jié)點(diǎn)自由度,結(jié)束增量的結(jié)點(diǎn)整體位移值)
47、60; (h) 從上面可以看出,當(dāng)采用通用靜力分析選項(xiàng)時(shí),數(shù)據(jù)行定義了荷載步以及荷載子步的最大與最小值;采用*static,riks關(guān)鍵詞后表明分析模型時(shí)采用弧長法, 5、*control,analysis/parameters/reset/type,<field> 數(shù)據(jù)行 (a) 此關(guān)鍵詞為定義求解控制選項(xiàng);在ansys中有各個(gè)不同領(lǐng)域的求解模塊,如力學(xué)模塊,結(jié)構(gòu)模塊,流體模塊,這些是在進(jìn)
48、入ansys程序中就進(jìn)行選擇,但是在abaqus中沒有這些特定的模塊,因此在此項(xiàng)關(guān)鍵詞中進(jìn)行區(qū)分,以確定不同領(lǐng)域的求解要求與符合的域平衡方程; (b) 當(dāng)關(guān)鍵詞的必選項(xiàng)不同時(shí),數(shù)據(jù)行的內(nèi)容也有所不同; (c) analysis=discontinuous 選項(xiàng)將使得高度非線性問題(如接觸面間的滑動,混凝土的開裂等)的求解更加有效;個(gè)人的理解是當(dāng)設(shè)置此參數(shù)時(shí),程序在求解時(shí)會自動在非線性部分增加迭代次數(shù)或者增加荷載子步,使得高度非線性的求解趨于精確。 (d
49、) parameters=field parameters=constraints 設(shè)置約束方程的誤差 parameters=line search 設(shè)置線性搜索選項(xiàng) parameters=time incremention設(shè)置時(shí)間增量選項(xiàng)
50、 (e) field可選參數(shù)僅僅與parameters=field配套使用; field=concentration設(shè)置集中質(zhì)量場平衡方程參數(shù); field=displacment 設(shè)置位移場與扭轉(zhuǎn)角平衡方程參數(shù); field=
51、electrical 設(shè)置電勢場平衡方程參數(shù); field=global設(shè)置一整套激活場變量平衡方程參數(shù); field=hydrostatic fluid pressure 設(shè)置靜水流體壓力平衡方程參數(shù); field=pore fluid pressure 設(shè)置孔隙水壓力平衡
52、方程參數(shù); field=rotation設(shè)置轉(zhuǎn)角平衡方程參數(shù); field=temperature 設(shè)置溫度場平衡方程參數(shù); (f) reset 選項(xiàng)將各種設(shè)置復(fù)原,恢復(fù)到系統(tǒng)缺省的設(shè)置; (h) type=direct cyclic 當(dāng)設(shè)置此參數(shù)后,說明將對結(jié)構(gòu)
53、進(jìn)行直接循環(huán)分析,并在分析過程中控制穩(wěn)定狀態(tài); (i) 當(dāng)必選參數(shù)不同時(shí),其可選參數(shù)以及數(shù)據(jù)行的內(nèi)容也將會不同 *control,parameters=line search 數(shù)據(jù)行(搜尋到零點(diǎn)的最大迭代次數(shù)(缺省為0,建議值為4),最大校正系數(shù)(缺省為4),最小校正系數(shù)(缺省為0.25),線性搜索
54、結(jié)束時(shí)殘余縮減系數(shù)(缺省為0.25),新搜索步與上一搜索步校正系數(shù)之比(缺省為0.15) *control,parameters= *對模型施加荷載的類型有分布荷載,集中荷載等。ansys中可以對幾何體進(jìn)行加載,也可以對單元結(jié)點(diǎn)進(jìn)行加載,當(dāng)對幾何體加載后,需要通過轉(zhuǎn)換將荷載從幾何體轉(zhuǎn)至結(jié)點(diǎn)上;在abaqus中荷載只能加在結(jié)點(diǎn)上,而不能加載于幾何實(shí)體上(不知道理解對否,
55、有待確認(rèn)),每種不同形式的荷載由不同的關(guān)鍵詞來定義,此處僅介紹常用的兩種荷載類型:均布荷載與集中荷載 6、*dsload,<amplitude>,<constant resultant>,<op>, 數(shù)據(jù)行(表面名稱,荷載類型,荷載大?。? (a) 此關(guān)鍵詞表明對模型施加表面分布荷載;ansys中采用sf,sfa等命令定義均布荷載;
56、 (b) <amplitude>此參數(shù)定義荷載變化類型,是漸變荷載,還是躍階荷載;如果沒有定義則參照*step中的設(shè)置; (c) <constant resultant> (c) 當(dāng)op=mod(缺?。r(shí)告訴程序保持從前定義的荷載,當(dāng)op=new時(shí)以前定義的荷載將被刪除,重新定義新的荷載; 7、*cload,<amplitude>,<op>,
57、 數(shù)據(jù)行(結(jié)點(diǎn)號,自由度,荷載大小) (a)此關(guān)鍵詞定義對模型施加集中力或者集中彎矩;ansys中采用f定義結(jié)點(diǎn)上的集中力; (b) <amplitude> 指定加載曲線,當(dāng)此選項(xiàng)省略,程序根據(jù)*step中對amplitude選項(xiàng)的定義對結(jié)構(gòu)施加荷載。 (c)<op> 選項(xiàng)定義荷載施加情況:
58、 op=mod 表明前面所施加的荷載繼續(xù)存在,在本荷載步中僅對荷載進(jìn)行修改或增加 op=new 表明前面對模型施加的荷載全部刪除,新的荷載在本荷載步重新施加 (d) *cload的其余可選關(guān)鍵詞如<follower>,<load case>,&a
59、mp;lt;region type>由于較少用到,所以在這里不進(jìn)行介紹 8、*restart,read/write,<>,<> 無數(shù)據(jù)行 (a) 保存與重新使用分析結(jié)果的關(guān)鍵詞,以下為*restart關(guān)鍵詞在abaqus/standard分析中的內(nèi)容,其在abaqus/explicit分析中的參數(shù)參見abaqus幫助文件; (b) read/write 是必選項(xiàng),兩者選其一;
60、60; 當(dāng)為read時(shí)指明是重啟動分析,此時(shí)模型的基本信息不能改動(單元,材料,結(jié)點(diǎn)),但是結(jié)點(diǎn)集與單元集可以增加。 當(dāng)為write時(shí)表明重新啟動數(shù)據(jù)將被記錄。 (c) 可選參數(shù)根據(jù)read與write的不同而不同 *restart,read,<end step>,<inc>,<step&a
61、mp;gt; *restart,write,<frequency>,<overlay> (d) <end step> 指明使用者希望在哪一荷載停止有限元分析,當(dāng)有限元分析終止后,可以重新設(shè)置荷載、輸出選項(xiàng)、迭代精度等內(nèi)容; (e) <inc> 從啟動分析中荷載子步的設(shè)置,當(dāng)此項(xiàng)沒有被定義時(shí),采用*step中的設(shè)置;
62、160; (f) <frequency> 指明寫入數(shù)據(jù)文件中的頻率,frequency=2表示在荷載子步為2.4.6時(shí)將結(jié)果寫入文件,缺省設(shè)置為frequency=1,如果frequency=0,則表示結(jié)果不寫入文件; (g) <overlay> 指明每一步只能保存一個(gè)荷載步數(shù)據(jù),這樣可以減小存儲空間。 *文件輸出部分 文件輸出部分包括對結(jié)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果的輸出,單元計(jì)算結(jié)果的輸出,歷史分析結(jié)果的輸出等內(nèi)容。 9、*node output,<參數(shù)>
63、; 數(shù)據(jù)行(定義需要輸出的結(jié)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果) (a) 定義結(jié)點(diǎn)結(jié)果輸出選項(xiàng),且必須與*output選項(xiàng)匹配使用; (b) 當(dāng)與*output,field同時(shí)使用時(shí),此項(xiàng)關(guān)鍵詞的格式為 *node output,<nset>/<tracer set> 當(dāng)與*output,history同時(shí)使用時(shí),此項(xiàng)關(guān)鍵詞的格式為 *node output,<
64、nset>,<tracer set>,<variable> (c) <nset>為結(jié)點(diǎn)集的名稱, (d) <tracer set>僅僅在explicit分析中定義,且只適用于輸出結(jié)點(diǎn)位移結(jié)果; (e) 當(dāng)variable=all,程序?qū)⒔Y(jié)點(diǎn)的所有變量以及材料類型均輸出至結(jié)果文件中,
65、;當(dāng)variable=preselect,程序?qū)⒁阅J(rèn)的結(jié)點(diǎn)結(jié)果輸入至結(jié)果文件中,其余的結(jié)果將根據(jù)數(shù)據(jù)行定義的結(jié)果變量來輸出;當(dāng)這項(xiàng)參數(shù)沒有定義時(shí),結(jié)點(diǎn)輸出變量必須在數(shù)據(jù)行進(jìn)行定義。 10、*element output,<參數(shù)> 數(shù)據(jù)行(定義需要輸出的單元計(jì)算結(jié)果) (a) 定義單元結(jié)果輸出選項(xiàng),且必須與*output選項(xiàng)匹配使用; 當(dāng)與*output,field同時(shí)使用時(shí),此項(xiàng)關(guān)鍵詞的格式為 *element
66、 output,<directions>,<elset>,<position>,<varialbe> (b) directions=yes指定輸出單元的材料類型,directions=no時(shí)不輸出單元的材料類型。 (c) <elset>為單元集的名稱; (d) position=centroidal 是指明在單元重心點(diǎn)輸出單元的計(jì)算結(jié)果;
67、; position=integration points(缺省),指明在單元積分點(diǎn)輸出計(jì)算結(jié)果; position=node,指明通過外推法輸出單元結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算結(jié)果。 (e) 當(dāng)variable=all,程序?qū)⒔Y(jié)點(diǎn)的所有變量以及材料類型均輸出至結(jié)果文件中, 當(dāng)variable=preselect,程
68、序?qū)⒁阅J(rèn)的結(jié)點(diǎn)結(jié)果輸入至結(jié)果文件中,其余的結(jié)果將根據(jù)數(shù)據(jù)行定義的結(jié)果變量來輸出;當(dāng)這項(xiàng)參數(shù)沒有定義時(shí),結(jié)點(diǎn)輸出變量必須在數(shù)據(jù)行進(jìn)行定義。 11、*output,diagnostics/filed/history,<>,<>,<> (a) 定義寫入輸出文件中的計(jì)算結(jié)果內(nèi)容,如結(jié)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果,單元計(jì)算結(jié)果等,類似于ansys中的output,命令; (b) 此關(guān)鍵詞是一個(gè)統(tǒng)領(lǐng)關(guān)鍵詞,可以把它想象為一個(gè)菜單,下面有子菜單,點(diǎn)擊了菜單之后就必須點(diǎn)擊
69、其中的一個(gè)子菜單。子菜單的內(nèi)容是確定什么計(jì)算結(jié)果需要寫入結(jié)果文件中; (c) 子菜單中常用的關(guān)鍵詞有: *node output:結(jié)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果的提取;*element output:單元計(jì)算結(jié)果的提取; *contact output:接觸結(jié)算結(jié)果的提?。? (d) 根據(jù)必選參數(shù)的不同,*output的可選參數(shù)<>也隨之不同: *output,diagno
70、sic=yes *output,fild,<op>,<variable> *output,history,<frequency>,<mode list>,<op>,<variable> (e) diagnostics=yes(缺省)指明是否將診斷說明寫入結(jié)果文件中;
71、 filed指明計(jì)算結(jié)果是某一確定荷載步的計(jì)算結(jié)果,在ansys中為在/post26中定義變量并輸出計(jì)算結(jié)果,輸出的結(jié)果是某一time的計(jì)算結(jié)果; history指明計(jì)算結(jié)果是歷史記錄的計(jì)算結(jié)果,在ansys中為在/中定義變量并輸出計(jì)算結(jié)果,輸出的內(nèi)容是某一個(gè)結(jié)點(diǎn)在整個(gè)加載過程中的計(jì)算結(jié)果。 (f) <frequency>指定輸出頻率,即每幾步荷載步的計(jì)算結(jié)果被輸出;如果省略此選
72、項(xiàng)則在每一荷載步之后輸出計(jì)算結(jié)果; <mode list> 指定輸出結(jié)構(gòu)的特征曲線; <op> op=new說明在前面荷載步中定義的數(shù)據(jù)將被刪除,結(jié)果文件中輸入數(shù)據(jù)行定義的結(jié)果;op=add表明數(shù)據(jù)行定義的結(jié)果將追加在結(jié)果文件中;op=replace表明將代替原來的計(jì)算結(jié)果; <
73、;variable>同*node output中的說明; (g) 其余參數(shù)見abaqus幫助。接觸分析步驟與相關(guān)關(guān)鍵詞 * 1、采用*surface 關(guān)鍵詞定義接觸面, 這是進(jìn)行接觸分析的第一步。ansys與abaqus都相同,ansys中通過cm,node命令定義接觸面的點(diǎn)集合; 2、采用*contact pair 關(guān)鍵詞定義接觸對,這一步是確認(rèn)哪兩個(gè)面是接觸對,以及接觸對的特性。ansys通過實(shí)常數(shù)識別接觸對,abaqus通過接觸名稱確定接觸對,但同時(shí)又對接觸的一些特征進(jìn)行了說明; 3、采用*surface interaction 關(guān)鍵此定
74、義接觸面特性 4、采用*friction 定義接觸面間的摩擦系數(shù)。 ansys中通過材料將摩擦賦予接觸對; 5、采用*surface behavior 定義接觸面間的特征(大滑移,小滑移,有分離,無分離);ansys中接觸的這些特性在接觸單元的關(guān)鍵詞中進(jìn)行了設(shè)置,如對于174號單元,其keyopt(12)中定義了接觸摩擦的類型; 6、在ansys中沒有定義接觸壓應(yīng)力與接觸間隙的關(guān)系曲線,而在abaqus中有此方面的內(nèi)容,用戶可以根據(jù)需要選擇線性、指數(shù)型、列表型接觸壓應(yīng)力間隙曲線,因此如果想分析關(guān)系復(fù)雜的接觸問題,abaqus將會是一個(gè)比較有效的軟件。 從上面的基本步驟可以看出,abaqus與a
75、nsys中接觸的定義步驟大同小異,雖然對接觸特性的定義不一樣,但是其定義的內(nèi)容卻是一樣的,從這個(gè)角度去看問題,可能會使你在學(xué)習(xí)abaqus的過程中理解與接受起來更加快。還需要說明的是在abaqus中沒有專門的接觸單元,接觸過程是通過接觸特性程序根據(jù)實(shí)際情況自動生成接觸面上的各種算法來進(jìn)行分析。 a、*surface,name,<combine>,<crop>,<internal>,<region type>,<trim>,<type&
76、gt; 數(shù)據(jù)行 (a) 此關(guān)鍵詞定義模型中可能接觸到的面,以下為在abaqus/standard分析中的內(nèi)容; (b) <combine> 定義接觸面是由幾個(gè)接觸面共同組成的,且此關(guān)鍵詞只能在輻射分析中使用 combine=union 指明一個(gè)或多個(gè)面組成一個(gè)整體接觸界面;
77、0; combine=intersection 指出兩個(gè)類型相同的面相交組成接觸界面; combine=difference 指出接觸界面是由兩個(gè)類型相同的面相減而得; (c) <crop> 也是在輻射分析中使用,在此不做過多介紹; (d) <in
78、ternal> 指明界面在內(nèi)部產(chǎn)生,默認(rèn)的設(shè)置是不對這個(gè)參數(shù)進(jìn)行聲明; (e) <trim> 對界面進(jìn)行修正, trim=yes(缺省設(shè)置) 指對開放的邊界進(jìn)行修正; trim=no 指出不對界面進(jìn)行修正。
79、160; (f)<type> 設(shè)置接觸面的類型 type=element(缺省設(shè)置) 指接觸界面是由單元來定義的; type=node 定義接觸界面是通過結(jié)點(diǎn)來定義的; b、*contact pair,inter
80、action,<adjust>,<extension zone>,<no thickness>,<small sliding>,<smooth>,<type>在abaqus/standard下的形式 從面,主面,從面切向滑動的的可能方向,主面切向滑動的的可能方向 (1) adjust 對接觸面間進(jìn)行調(diào)整,使得接觸面閉合,這種調(diào)整不產(chǎn)生
81、任何應(yīng)變;此選項(xiàng)適用于tied接觸,不適用于self-contact接觸類型; (2) extension 指出在接觸分析中將主面擴(kuò)大一定范圍,防止從面滑出主面以外; (3) no thickness 表明在接觸計(jì)算中不考慮厚度的影響,此選項(xiàng)只適用于small-sliding以及surface to surface情況; (4) small sliding 指出接觸面間為小滑移情況,這個(gè)參數(shù)不能用于自接觸問題
82、60;(5) smooth 表明接觸面間是光滑的,缺省值為0.2,取值范圍在0.00.5之間; (6) type=node to surface type=surface to surface 指定接觸分析為面面分析,并產(chǎn)生相應(yīng)的約束系數(shù),這種接觸類型只適用于tied或者small sliding參數(shù)存在的選項(xiàng); c、*contact pair,<cpset>,<interaction>,&
83、;lt;mechanical constraint>,<op>,<small sliding>,<weight>在abaqus/explicit 下的形式 第一個(gè)面,第二個(gè)面(如果兩個(gè)面的名稱相同,程序認(rèn)為是自接觸) interaction 同surface interaction 所定義的特性相同
84、0;(1)、mechanical constraint=kinematic(缺省)選擇隨動接觸法分析接觸 mechanical constraint=penalty(缺省)選擇隨動接觸法分析接觸 (2)、op=add(缺省)在原有的接觸對中加入新的接觸對, op=delet指定刪除接觸對
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