ANSYS中初應(yīng)力場的獲得和施加解析

1、ANSYS中初應(yīng)力場的獲得和施加解析初應(yīng)力載荷概述在使用ANSYS進(jìn)展構(gòu)造分析時，可以把初始應(yīng)力指定為一項載荷，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。版本以前施加初始應(yīng)力的命令I(lǐng)STRESS,ISWRITE,ISFILE，被如今的INSTATE命令所取代。 INISTATE命令只能對新-技術(shù)單元施加初始應(yīng)力。所以在使用的時候只能將初始應(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。但好似還能使用。平面

2、單元體單元桿及梁單元殼單元PLANE182, PLANE183SOLSH190SOLID185, SOLID186, SOLID187SOLID285LINK180, BEAM188,BEAM189,REINF264,REINF265SHELL181, SHELL209,SHELL208,SHELL281,初始應(yīng)力場所支持的單元命令： 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)類型和材料類型參數(shù)。DEFINE 用Act

3、ion = DEFINE 定義真實的狀態(tài)值, 和相對應(yīng)的單元，積分點，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)。 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)系. = 11 用戶定義的坐標(biāo)系編號. DT

4、YP 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. 用Val2 = -1 使基于材料的初始應(yīng)力狀態(tài)無效并使 基于積分點的初始應(yīng)力狀態(tài)數(shù)據(jù)有效。INISTATE, SET, Val1, Val2 ELID 單元編號. 假設(shè)為空，表示選擇在單元選擇集中的所有單元。Eint 高斯積分點 (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 (for 層實體/殼單元) 或者梁單元的 cell number. 對不分層、無梁單元的為空, 在基于材料的初始應(yīng)力狀態(tài)下無效被忽略. ParmInt 層的

5、截面積分點, 或 梁的cell-積分點(一般4個). 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, 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 FLAG 等于1即輸出初始狀態(tài)文件, 或等于0那么不輸出初始狀態(tài)文件. CSID 定義初始狀態(tài)的坐標(biāo)系: 0 (默認(rèn))對實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 EL

6、EM)對桿，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：對實體單元默認(rèn)是0，對桿、梁或者殼單元默認(rèn)是-2. 刪除編號為ELID的單元的初始狀態(tài)數(shù)據(jù)。 假設(shè)ELID為空，那么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, 途徑path.初始狀態(tài)文件必須是一個用逗號隔開的ASCII碼文件格式

7、。對每個應(yīng)力/應(yīng)變項包含單獨的行，每行的列用逗號隔開。 對編號為ELID的單元列出初始狀態(tài)數(shù)據(jù)。 假設(shè)ELID為空，那么對所有已選擇的單元列出初始狀態(tài)數(shù)據(jù)。INISTATE, LIST, ELID INISTATE, DELE, ELIDinistate,set,mat,3inis,defi,200 Apply Constant Stress Of SX=200 For All Beams In A Model And Wherever There Is Material=3inistate,defi,100,200,300,400,500,600對整個模型施加初始應(yīng)力inistate,def

8、i,1,100對梁單元1施加初始應(yīng)力 SX=100在2號單元的單元積分點3施加初始應(yīng)力inistate,defi,2,200對所有選擇的梁單元的cell 2施加初始應(yīng)力SX=200初始應(yīng)力場inistate,set,dtyp,epel對整個模型施加初始應(yīng)變場inistate,set,dtyp,epel對梁單元1施加常應(yīng)變inistate,set,dtyp,epel!Apply a Strain of EPEL X=0.01 at Elem Integration Pt 3 within Element 2inistate,set,dtyp,epelinistate,defi,2,1E-6!Ap

9、ply 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inis,set,dtyp,epplinis,set,dtyp,sinis,defi,1000! Constant Initial Plastic

10、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! Apply EPS X = 0.1, EPS Y = -0.02, EPS Z = -0.02, for Layers 1,3,5 and EPS

11、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)變舉例初應(yīng)力場的處理一直是長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。下面以一重力場為例，詳細(xì)描繪在ANSYS中初應(yīng)力場的獲得和施加過程。 一個巖土工程中常用的巖層簡化平面模型同時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，同時施加重力加速度和均壓。 2.初應(yīng)力載荷法，先計算模型在重力作用下的結(jié)果，同時輸出初應(yīng)力文件，然后在全新的模型中調(diào)入此初應(yīng)力文件，計算等效節(jié)點力反力；施加等

12、效節(jié)點力，進(jìn)展求解，得到與只有重力場作用下的模型同樣的受力和變形;最后施加均壓，求解。finish/filename,try01,1/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,allallse