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ANSYS提取单元内力的方法

ANSYS提取单元内力的方法
ANSYS提取单元内力的方法

ANSYS提取单元或节点内力的方法

方法1:节点荷载(List Results→Nodal Loads)

方法2:节点合力计算(Nodal Cals→Sum @ Each Node)

方法3:单元解中的节点解(List Results→Element Solution→Structural Forces & Moments)方法4:支座反力(List Results→Reaction Solu)

方法5:单元表(List Results→Elem Table Data)

上述各方法提取的结果关系如下:

(1)方法1和方法2提取的结果完全相同,但结果为0的项在方法1的结果列表中不显示,而方法2的结果列表则会全部显示。

(2)方法3提取的结果是每个单元各节点在该单元中的内力,针对同一节点,将其在各个单元中的内力求和,其累加结果与方法1和2得到的结果一致。

(3)方法4提取的结果只显示有施加位移约束的节点反力,其数值大小与方法1和2得到的结果相差一个正负号,即节点内力和节点反力刚好是一对作用力与反

作用力。

(4)方法5提取的结果是单元的内力,如果单元的形函数为线性(如BEAM188单元设置“KEYOPT(3)=0”),则ANSYS会取单元中点作为积分点并将其数值代

替单元内的线性变化,因此其输出结果的绝对值等于方法3中对应单元的各节

点相应内力绝对值的平均值;如果单元的形函数为非线性(如BEAM188单元

设置“KEYOPT(3)=2”),则单元各节点的内力不同,其结果与方法3得到的结

果一致。

(5)方法1~4提取的结果都是默认基于整体坐标系的,而方法5提取的结果是基于单元坐标系的,因此提取结果的方向和正负号需特别注意。有限元中力的方向

和结构力学中的方向是有区别的,不论是什么结果坐标系,力的正方向取为对

应结果坐标的正方向,弯矩则是对应坐标轴的顺时针为正。

ansys分析混凝土的若干问题

1. 讨论两种Ansys求极限荷载的方法 (1)力加载 可以通过对应的方法(比如说特征值屈曲)估计结构的极限荷载的大致范围,然后给结构施加一个稍大的荷载,打开自动荷载步二分法进行非线性静力分析,最后计算会因不收敛终止,则倒数第二个子步对应的就是结构的极限荷载;另外,也可以选择弧长法,采用足够的子步(弧长法可以一直分析到极限承载力之后的过程)同样可以从绘制的荷载位移曲线或计算结果中找出结构的极限荷载。 (2)位移加载 给结构施加一个比较大的位移,打开自动荷载步二分法进行非线性分析,保证足够的子步数,这样也可以分析到极限荷载以后,通过绘制荷载位移曲线或查看相应结果文件也可知道结构的极限荷载。 希望众高手讨论一下 (1)弧长法求极限荷载的收敛性问题,如何画到荷载位移曲线的下降段? (2)位移法求极限荷载的具体步骤? 2. 需要注意的问题 1. 由于SOLID 65单元本身是基于弥散裂缝模型和最大拉应力开裂判据,因此在很多情况下会因为应力集中而使混凝土提前破坏,从而和试验结果不相吻合,因此,在实际应用过程中应该对单元分划进行有效控制,根据作者经验,当最小单元尺寸大于5cm 时,就可以有效避免应力集中带来的问题; 2. 支座是另一个需要注意的问题。在有限元分析中,很多时候约束是直接加在混凝土节点上,这样很可能在支座位置产生很大的应力集中,从而使支座附近的混凝土突然破坏,造成求解失败。因此,在实际应用过程中,应该适当加大支座附近单元的尺寸或者在支座上加一些弹性垫块,避免支座的应力集中; 3. 六面体的SOLID 65 单元一般比四面体的单元计算要稳定且收敛性好,因此,只要条件允许,应该尽量使用六面体单元; 4. 正确选择收敛标准,一般位移控制加载最好用位移的无穷范数控制收敛,而用力控制加载时可以用残余力的二范数控制收敛。在裂缝刚刚出现和接近破坏的阶段,可以适当放松收敛标准,保证计算的连续性; 3. 关于下降段的问题 1)在实际混凝土中都有下降段,但是在计算的时候要特别小心下降段的问题。 2)下降段很容易导致计算不收敛,有时为了计算的收敛要避免设置下降段,采用rush模型。 3)利用最大压应变准则来判断混凝土是否破坏。 4. Solid65单元中的破坏准则 1)采用Willam&Warnke五参数破坏准则 2)需要参数: 单轴抗拉强度,单轴,双轴抗压强度,围压压力,在围压作用下双轴,单轴抗压强度

ansys 怎样提取某个节点的应力和应变(网络软件)

ansys 怎样提取某个节点的应力和应变? 时间:2010-11-14 来源:网络浏览次数: 次 1. 最简单的办法是使用NSORT,打印出结果,可以通过控制使其输出到文件 2. 使用apdl能复杂一点,下面是以前经常用的一段命令流,参考着修改一下吧*CREATE,GET_node_inf,mac, *GET,Nnod,NODE,0,COUNT !获取所选择的节点总数 *DIM,S_Xyz,ARRAY,NNOD,5 !定义1个数组存放数据 *GET,Nd,NODE,0,NUM,MIN !获取最小的节点编号 *DO,I,1,Nnod,1 S_Xyz(I,1)=Nd !将节点列表放数组第1列 S_Xyz(I,2)=NX(Nd) !节点的X坐标放数组第2列 S_Xyz(I,3)=NY(Nd) !节点的Y坐标放数组第3列 S_Xyz(I,4)=NZ(Nd) !节点的Z坐标放数组第4列 !*GET,S_Xyz(I,5),NODE,ND,S,EQV !节点的von mises值放数组第5列 *GET,S_Xyz(I,5),NODE,ND,U,SUM !节点的总变形值值放数组第5列 Nd=NDNEXT(Nd) !读出下一个节点编号 *ENDDO *END *CREATE,OUT_node_inf,mac, *CFOPEN,node_info,txt,, *VWRITE,S_Xyz(1,1),S_Xyz(1,2),S_Xyz(1,3),S_Xyz(1,4),S_Xyz(1,5) (F10.0,3F15.4,E15.5) *CFCLOS *END GET_node_inf OUT_node_inf /delete,GET_node_inf,mac /delete,OUT_node_inf,mac 另附 1.先对节点的值进行SORT,在提取最大的值即可。 最大应力节点编号及其数值的提取:

ANSYS_使用经验

ANSYS 查询函数(Inquiry Function) 在ANSYS操作过程或条件语句中,常常需要知道有关模型的许多参数值,如选择集中的单元数、节点数,最大节点号等。此时,一般可通过*GET命令来获得这些参数。现在,对于此类问题,我们有了一个更为方便的选择,那就是查询函数— Inquiry Function。 Inquiry Function类似于ANSYS的 *GET 命令,它访问ANSYS数据库并返回要查询的数值,方便后续使用。ANSYS每执行一次查询函数,便查询一次数据库,并用查询值替代该查询函数。 假如你想获得当前所选择的单元数,并把它作为*DO循环的上界。传统的方法是使用*GET命令来获得所选择的单元数并把它赋给一个变量,则此变量可以作为*DO循环的上界来确定循环的次数 *get, ELMAX,elem,,count *do, I, 1, ELMAX … … *enddo 现在你可以使用查询函数来完成这件事,把查询函数直接放在*DO循环内,它就可以提供所选择的单元数*do, I, ELMIQR(0,13) … … *enddo 这里的ELMIQR并不是一个数组,而是一个查询函数,它返回的是现在所选择的单元数。括弧内的数是用来确定查询函数的返回值的。第一个数是用来标识你所想查询的特定实体(如单元、节点、线、面号等等),括弧内的第二个数是用来确定查询函数返回值的类型的(如选择状态、实体数量等)。 同本例一样,通常查询函数有两个变量,但也有一些查询函数只有一个变量,而有的却有三个变量。 查询函数的种类和数量很多,下面是一些常用、方便而快速快捷的查询函数 1 AREA—arinqr(areaid,key) areaid—查询的面,对于key=12,13,14可取为0; key—标识关于areaidr的返回信息 =1,选择状态 =12,定义的数目 =13,选择的数目 =14,定义的最大数 =-1,材料号 =-2,单元类型 =-3,实常数 =-4,节点数 =-6,单元数 … arinqr(areaid,key)的返回值 对于key=1 =0, areaid未定义 =-1,areaid未被选择 =1, areaid被选择 … 2 KEYPOINTS—kpinqr(kpid,key)

钢筋混凝土梁的ansys分析

摘要 本文介绍ANSYS 模拟钢筋混凝土梁的过程,讨论了有限元模型的建立以及在 ANSYS 中的实现,给出了用分离式配筋方法对混凝土梁的分析的一般过程。并给出了详细的命令流过程。并在此基础上对混凝土梁进行了分析,讨论了在力的作用下混凝土梁的塑形变形和裂缝的发展过程。 关键词 Ansys 混凝土梁 分离式配筋 The analysis of mechanics of a reinforced concrete based on ANSYS Abstract This paper introduces ANSYS simulation of the reinforced concrete beam process, discusses the establishment of the finite element model and the realization, and gives the ANSYS reinforcement method with separate the analysis of concrete beams of the general process. And gives the detailed command flow process. Based on the analysis of concrete beams, and discussed the concrete beam under the action of forces of the body deformation and fracture process. Keywords Ansys concrete beams reinforced separated 1 引言 由于钢筋混凝上材料性质复杂,使其表现出明显的非线性行为[1]。长期以来采用线弹性理论的设计方法来研究钢筋混凝上结构的应力或内力,显然不太合理,尽管有此理论是基于人量试验数据上的经验公式,还是不能准确反映混凝上的力学性能,特别是受力复杂的重要结构,必须采用三维钢筋混凝上非线性有限元方法才能很好地掌握其力学性能。利用ANSYS 对钢筋混凝上结构弹塑性的仿真分析,可以对结构自开始受荷载直到破坏的全过程进行分析,获得不同阶段的受力性能。本文将以混凝土梁的弹塑性分析为例,介绍在Ansys 中分析材料非线性问题的具体实现方法。 2 问题介绍 如图所示的钢筋混凝土梁[2],横截面尺寸为200400b h mm mm ?=?,梁的跨度为3.0L m =,支座宽度为250mm 采用C20混凝土,梁内受拉纵筋3φ20,架立筋采用2φ12, 箍筋采用φ6@150,钢筋保护层厚度为25mm 。如图一。 图一 对于梁中所采用的所有钢筋,弹性模量为5 2.110MPa ?,抗拉强度设计值210MPa , 密度33 7.810/kg m ?,泊松比为0.3。

ansys Workbench15.0从入门到精通

第1章初识ANSYS Workbench 1.1 ANSYS Workbench 15.0 概述 经过多年的潜心开发,ANSYS公司在2002年发布ANSYS 7.0的同时正式推出了前后处理和软件集成环境ANSYS Workbench Environment(AWE)。到ANSYS 11.0版本发布时,已提升了ANSYS软件的易用性、集成性、客户化定制开发的方便性,深获客户喜爱。 Workbench在2014年发布的ANSYS 15.0版本中,在继承第一代Workbench的各种优势特征的基础上发生了革命性的变化,连同ANSYS 15.0版本可视为第二代Workbench(Workbench 2.0),其最大的变化是提供了全新的项目视图(Project Schematic View)功能,将整个仿真流程更加紧密地组合在一起,通过简单的拖曳操作即可完成复杂的多物理场分析流程。 Workbench所提供的CAD双向参数链接互动、项目数据自动更新机制、全面的参数管理、无缝集成的优化设计工具等,使ANSYS在仿真驱动产品设计(Simulation Driven Product Development)方面达到了前所未有的高度。 本节内容主要介绍ANSYS Workbench 15.0的相关软件知识,如果对其有所了解,可以 跳过本节的学习。 1.1.1 关于ANSYS Workbench 在ANSYS 15.0版本中,ANSYS对Workbench架构进行了全新设计,全新的项目视图(Project Schematic View)功能改变了用户使用Workbench仿真环境(Simulation)的方式。

ANSYS中混凝土的本构关系

一、关于模型 钢筋混凝土有限元模型根据钢筋的处理方式主要分为三种,即分离式、分布式和组合式模型。考虑钢筋和混凝土之间的粘结和滑移,则采用引入粘结单元的分离式模型;假定混凝土和钢筋粘结很好,不考虑二者之间的滑移,则三种模型都可以;分离式和分布式模型适用于二维和三维结构分析,后者对杆系结构分析比较适用。裂缝的处理方式有离散裂缝模型、分布裂缝模型和断裂力学模型,后者目前尚处研究之中,主要应用的是前两种。离散裂缝模型和分布裂缝模型各有特点,可根据不同的分析目的选择使用。随着计算速度和网格自动划分的快速实现,离散裂缝模型又有被推广使用的趋势。 就ANSYS而言,她可以考虑分离式模型(solid65+link8,认为混凝土和钢筋粘结很好,如要考虑粘结和滑移,则可引入弹簧单元进行模拟,比较困难!),也可采用分布式模型(带筋的solid65)。而其裂缝的处理方式则为分布裂缝模型。 二、关于本构关系 混凝土的本构关系可以分为线弹性、非线性弹性、弹塑性及其它力学理论等四类,其中研究最多的是非线性弹性和弹塑性本构关系,其中不乏实用者。混凝土破坏准则从单参数到五参数模型达数十个模型,或借用古典强度理论或基于试验结果等,各个破坏准则的表达方式和繁简程度各异,适用范围和计算精度差别也比较大,给使用带来了一定的困难。 就ANSYS而言,其问题比较复杂些。 1 ANSYS混凝土的破坏准则与屈服准则是如何定义的? 采用tb,concr,matnum则定义了W-W破坏准则(failure criterion),而非屈服准则(yield criterion)。W-W破坏准则是用于检查混凝土开裂和压碎用的,而混凝土的塑性可以另外考虑(当然是在开裂和压碎之前)。理论上破坏准则(failure criterion)和屈服准则(yield criterion)是不同的,例如在高静水压力下会发生相当的塑性变形,表现为屈服,但没有破坏。而工程上又常将二者等同,其原因是工程结构不容许有很大的塑性变形,且混凝土等材料的屈服点不够明确,但破坏点非常明确。 定义tb,concr matnum后仅仅是定义了混凝土的破坏准则和缺省的本构关系,即W—W破坏准则、混凝土开裂和压碎前均为线性的应力应变关系,而开裂和压碎后采用其给出的本构关系。但屈服准则尚可另外定义(随材料的应力应变关系,如tb,MKIN,则定义的屈服准则是Von Mises,流动法则、硬化法则也就确定了)。 2 定义tb,concr后可否定义其它的应力应变关系 当然是可以的,并且只有在定义tb,concr后,有些问题才好解决。例如可以定义tb,miso,输入混凝土的应力应变关系曲线(多折线实现),这样也就将屈服准则、流动法则、硬化法则等确定了。 这里可能存在一点疑问,即ANSYS中的应力应变关系是拉压相等的,而混凝土材料显然不是这样的。是的,因为混凝土受拉段非常短,认为拉压相同影响很小,且由于定义的tb,concr 中确定了开裂强度,所以尽管定义的是一条大曲线,但应用于受拉部分的很小。 三、具体的系数及公式 1 定义tb,concr时候的两个系数如何确定? 一般的参考书中,其值建议先取为0.3~0.5(江见鲸),原话是“在没有更仔细的数据时,不妨先取0.3~0.5进行计算”,足见此0.3~0.5值的可用程度。根据我的经验和理由,建议此值取大些,即开裂的剪力传递系数取0.5,(定要>0.2)闭合的剪力传递系数取1.0。支持此说法的还有 现行铁路桥规的抗剪计算理论,以及原公路桥规的容许应力法的抗计剪计算。

ANSYS中杆梁壳单元内力的输出

杆梁壳单元内力的输出 计算完成后,就可以对杆梁壳单元进行后处理,显示位移、应力(需打开单元开关显示开关)的操作和普通的单元的后处理是一样的。但其内力的输出和显示需要进行特殊的处理。首先要保证在定义单元类型时,打开了内力输出的选项;其次,在完成计算后需要通过定义单元表的方法来提取。 一、定义输出选项 Beam4单元说明的input summary中可以看到关于内力输出的开关选项说明: 二、定义单元表 查看对应项和序号:在单元说的后的单元输出表中查到MFOR(X,Y,Z)和MMOM(X,Y,Z)对应的项和序列号如下表,注意I和J节点上对应的序列号不同。 GUI方式如下图: 命令流过程如下: (I节点处结果) Etable,forx_i,smisc,1 !x方向剪力(即轴力) Etable,fory_i,smisc,2 !y方向剪力 Etable,forz_i,smisc,3 !z方向剪力 Etable,momx_i,smisc,4 !x方向弯矩 Etable,momy_i,smisc,5 !y方向弯矩 Etable,momz-i,smisc,6 !z方向弯矩

(J节点处结果) Etable,forx_j,smisc,7 !x方向剪力(即轴力) Etable,fory_j,smisc,8 !y方向剪力 Etable,forz_j,smisc,9 !z方向剪力 Etable,momx_j,smisc,10 !x方向弯矩 Etable,momy_j,smisc,11 !y方向弯矩 Etable,momz-j,smisc,12 !z方向弯矩 三、绘制内力图 对线单元和面单元,其绘制单元表的结果的命令是不一样的。 线单元的内力云图的绘制为:PLLS. 面单元的内力云图的绘制为:PLETAB 四、注意事项 1.弯矩图的绘制与显示比例 在绘制弯矩图时(其他内力图也一样),可以给定一个显示比例系数Fact(默认等于1),当为负值时,反向显示,数值为放大系数。同时还须注意的是,弯矩图的显示还与单元坐标系的方向有关,因此,如果同一段梁中各个单元的单元坐标系不一致(可以通过改变线的方向来改变线单元的单元坐标系),还将导致弯矩图显示不连续。壳单元的后处理中更加要注意单元坐标系的方向,而且如果面上的壳单元划分不整齐,还将导致提取出来的内力图方向不统一,没有参考价值。 2.划分数的影响 要特别注意梁单元划分数对弯矩图的影响,除了因为有限元法是一种把连续结构体离散化的近似求解方法,还因为弯矩图是以梁单元的I和J节点结果进行连线绘制的。 可通过例子中用10份,2份,100份进行对比。

ansys各种结构单元介绍

一、单元分类 MP - ANSYS/Multiphysics DY - ANSYS/LS-Dyna3D FL - ANSYS/Flotran ME - ANSYS/Mechanical PR - ANSYS/Professional PP - ANSYS/PrepPost ST - ANSYS/Structural EM - ANSYS/Emag 3D ED - ANSYS/ED

LINK1 —二维杆单元 单元描述: LINK1单元有着广泛的工程应用,比如:桁架、连杆、弹簧等等。这种二维杆单元是杆轴方向的拉压单元,每个节点有2个自由度:沿节点坐标系x、y方向的平动。就象在铰接结构中的表现一样,本单元不承受弯矩。单元的详细特性请参考理论手册。三维杆单元的描述参见LINK8。 下图是本单元的示意图。 PLANE2 —二维6节点三角形结构实体单元 单元描述: PLANE2是与8节点PLANE82单元对应的6节点三角形单元。单元的位移特性是二次曲线,适合于模拟不规则的网格(比如由不同的CAD/CAM系统得到的网格)。 本单元由六个节点定义,每个节点有2个自由度:沿节点坐标系x、y 方向的平动。本单元可作为平面单元(平面应力或平面应变)或者作为轴对称单元使用。本单元还具有塑性、蠕变、膨胀、应力刚化、大变形、大应变等功能。详细特性请参考理论手册。 下图是本单元的示意图。

BEAM3二维弹性梁单元 BEAM3是一个轴向拉压和弯曲单元,每个节点有3个自由度:沿节点坐标系x、y方向的平动和绕z轴的转动。单元的详细特性请参考理论手册。其它的二维梁单元是塑性梁单元(BEAM23)和变截面非对称梁单元(BEAM54)。 下图是本单元的示意图。 BEAM4三维弹性梁单元 单元描述: BEAM4是一个轴向拉压、扭转和弯曲单元,每个节点有6个自由度:沿节点坐标系的x、y、z方向的平动和绕x、y、z轴的转动。本单元具有应力刚化和大变形功能。在大变形(有限转动)分析中允许使用一致切线刚度矩阵选项。本单元的详细特性请参考理论手册。变截面非对称弹性梁单元的描述参见BEAM44,三维塑性梁单元的描述参见BEAM24。

ANSYS 钢筋混凝土建模

ANSYS 钢筋混凝土建模 一、简介 钢筋混凝土有限元建模的方法与结果评价(前后处理),是对钢筋混凝土结构进行数值模拟的重要步骤,能否把握模型的可行性、合理性,如何从计算结果中寻找规律,是有限元理论应用于实际工程的关键一环。Blackeage以自己做过的一组钢筋混凝土暗支撑剪力墙的数值模拟为例,从若干方面提出一些经验与建议。希望大家一起讨论、批评指正(wang.jian@https://www.wendangku.net/doc/2f5772174.html,)。 程序:ANSYS 单元:SOLID65、BEAM188 建模方式:分离 暗支撑剪力墙结构由北京工业大学曹万林所提出,简言之就是一种在普通钢筋配筋情况下,加配斜向钢筋的剪力墙结构。 二、单元选择 以前经常采用的钢筋混凝土建模方法是通过SOLID65模拟混凝土,通过SOLID65的实常数指定钢筋配筋率,后来发现这种整体式的模型并不理想,而且将钢筋周围的SOLID65单元选择出来,再换算一个等效的配筋率,工作量也并不小。最关键的是采用整体式模型之后,得不出什么有意义的结论,弄一个荷载-位移曲线出来又和实验值差距比较大。只有计算的开裂荷载与实验还算是比较接近,但这个手算也算得出来的东西费劲去装模作样的建个模型又有什么意义? 所以,这次我尝试采用分离式的模型,钢筋与混凝土单元分别建模,采用节点共享的方式。建模时发现,只要充分、灵活地运用APDL的技巧,处理好钢筋与混凝土单元节点的位置,效率还是很高的。 暗支撑剪力墙数值模型 看过很多的资料,分离式模型是用LINK8与SOLID65的组合方式,这样做到是非常直观,因为LINK8是spar类型的单元,每个节点有3个自由度,这与SOLID65单元单节点自由度数量是一致的。但是问题也就由此产生,当周围的混凝土开裂或是压碎时,SOLID65将不能对LINK8的节点提供足够地约束(如

梁结构应力分布ANSYS分析汇总

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 先进制造及模具设计制造实验 梁结构应力分布ANSYS分析 学院名称:机械工程学院 专业班级:研1402 学生姓名:XX 学生学号:S1403062 2015年5 月

梁结构应力分布ANSYS分析 (XX,S1403062,江苏大学) 摘要:本文比较典型地介绍了如何用有限元分析工具分析梁结构受到静力时的应力的分布状态。我们遵循对梁结构进行有限元分析的方法,建立了一个完整的有限元分析过程。首先是建立梁结构模型,然后进行网格划分,接着进行约束和加载,最后计算得出结论,输出各种图像供设计时参考。通过本论文,我们对有限元法在现代工程结构设计中的作用、使用方法有个初步的认识。 关键词:梁结构;应力状态;有限元分析;梁结构模型。 Beam structure stress distribution of ANSYS analysis (Dingrui, S1403062, Jiangsu university) Abstract: This article is typically introduced how to use the finite element analysis tool to analyze the stress of beam structure under static state distribution. We follow the beam structure finite element analysis method, established the finite element analysis of a complete process. Is good beam structure model is established first, and then to carry on the grid, then for constraint and load, calculated the final conclusion, the output of images for design reference. In this article, we have the role of the finite element method in modern engineering structural design, use method has a preliminary understanding. Key words: beam structure; Stress state; The finite element analysis; Beam structure model. 1引言 在现代机械工程设计中,梁是运用得比较多的一种结构。梁结构简单,当是受到复杂外力、力矩作用时,可以手动计算应力情况。手动计算虽然方法简单,但计算量大,不容易保证准确性。相比而言,有限元分析方法借助计算机,计算精度高,

ANSYS中混凝土的计算问题

ANSYS中混凝土的计算问题【精华】 最近做了点计算分析,结合各论坛关于这方面的讨论,就一些问题探讨如下,不当之处敬请指正。 一、关于模型 钢筋混凝土有限元模型根据钢筋的处理方式主要分为三种,即分离式、分布式和组合式模型。考虑钢筋和混凝土之间的粘结和滑移,则采用引入粘结单元的分离式模型;假定混凝土和钢筋粘结很好,不考虑二者之间的滑移,则三种模型都可以;分离式和分布式模型适用于二维和三维结构分析,后者对杆系结构分析比较适用。裂缝的处理方式有离散裂缝模型、分布裂缝模型和断裂力学模型,后者目前尚处研究之中,主要应用的是前两种。离散裂缝模型和分布裂缝模型各有特点,可根据不同的分析目的选择使用。随着计算速度和网格自动划分的快速实现,离散裂缝模型又有被推广使用的趋势。 就ANSYS而言,她可以考虑分离式模型(solid65+link8,认为混凝土和钢筋粘结很好,如要考虑粘结和滑移,则可引入弹簧单元进行模拟,比较困难!),也可采用分布式模型(带筋的solid65)。而其裂缝的处理方式则为分布裂缝模型。 二、关于本构关系 混凝土的本构关系可以分为线弹性、非线性弹性、弹塑性及其它力学理论等四类,其中研究最多的是非线性弹性和弹塑性本构关系,其中不乏实用者。混凝土破坏准则从单参数到五参数模型达数十个模型,或借用古典强度理论或基于试验结果等,各个破坏准则的表达方式和繁简程度各异,适用范围和计算精度差别也比较大,给使用带来了一定的困难。 就ANSYS而言,其问题比较复杂些。 1 ANSYS混凝土的破坏准则与屈服准则是如何定义的? 采用tb,concr,matnum则定义了W-W破坏准则(failure criterion),而非屈服准则(yield criterion)。W-W破坏准则是用于检查混凝土开裂和压碎用的,而混凝土的塑性可以另外考虑(当然是在开裂和压碎之前)。理论上破坏准则(failure criterion)和屈服准则(yield criterion)是不同的,例如在高静水压力下会发生相当的塑性变形,表现为屈服,但没有破坏。而工程上又常将二者等同,其原因是工程结构不容许有很大的塑性变形,且混凝土等材料的屈服点不够明确,但破坏点非常明确。 定义tb,concr matnum后仅仅是定义了混凝土的破坏准则和缺省的本构关系,即W—W破坏准则、混凝土开裂和压碎前均为线性的应力应变关系,而开裂和压碎后采用其给出的本构关系。但屈服准则尚可另外定义(随材料的应力应变关系,如tb,MKIN,则定义的屈服准则是V on Mises,流动法则、硬化法则也就确定了)。

用ANSYS对钢筋混凝土梁进行计算模拟

一、用钢筋混凝土简支梁的数值模拟为实例,对ANSYS的使用方法进行说明 钢筋混凝土简支梁,尺寸为长2000mm,宽150mm,高300mm。混凝土采用C30,钢筋全部采用HRB335,跨中集中荷载P作用于一刚性垫板上,垫板尺寸为长150mm,宽100mm。 建立分离式有限元模型,混凝土采用SOLID65单元,钢筋采用LINK8单元,不考虑钢筋和混凝土之间的粘结滑移。创建分离式模型时,将几何实体以钢筋位置切开,划分网格时将实体的边线定义为钢筋即可。加载点以均布荷载近似代替钢垫板,支座处则采用线约束和点约束相结合。单元尺寸以50mm左右为宜。 二、命令流 !钢筋混凝土简支梁数值分析 !分离式模型 FINISH /CLEAR /PREP7 !1.定义单元与材料属性 ET,1,SOLID65,,,,,,,1 ET,2,LINK8 MP,EX,1,13585 !混凝土材料的初始弹模以及泊松比 MP,PRXY,1,0.2 FC=14.3 !混凝土单轴抗压强度和单轴抗拉强度 FT=1.43 TB,CONCR,1 TBDA TA,,0.5,0.95,FT,-1 !定义混凝土材料及相关参数,关闭压碎 TB,MISO,1,,11 !定义混凝土应力应变曲线,用MISO模型 TBPT,,0.0002,FC*0.19 TBPT,,0.0004,FC*0.36 TBPT,,0.0006,FC*0.51 TBPT,,0.0008,FC*0.64 TBPT,,0.0010,FC*0.75 TBPT,,0.0012,FC*0.84 TBPT,,0.0014,FC*0.91 TBPT,,0.0016,FC*0.96 TBPT,,0.0018,FC*0.99 TBPT,,0.002,FC TBPT,,0.0033,FC*0.85 MP,EX,2,2.0E5 !钢筋材料的初始弹模以及泊松比 MP,PRXY,2,0.3 TB,BISO,2 TBDA TA,,300,0 !钢筋的应力应变关系,用BISO模型

Ansys梁分析实例

工程介绍: 某露天大型玻璃平面舞台的钢结构如图1所示,每个分格(图2中每个最小的矩形即为一个分格)x方向尺寸为1m,y方向尺寸为1m;分格的列数(x向分格)=8,分格的行数(y向分格)=5。 钢结构的主梁(图1中黄色标记单元)为高140宽120厚14的方钢管,其空间摆放形式如图3所示;次梁(图1中紫色标记单元)为直径60厚10的圆钢管(单位为毫米),材料均为碳素结构钢Q235;该结构固定支撑点位于左右两端主梁和最中间(如不是正处于X方向正中间,偏X坐标小处布置)的次梁的两端,如图2中标记为 U R处。主梁和次梁之间是固接的。 xyz xyz 玻璃采用四点支撑与钢结构连接(采用四点支撑表明垂直作用于玻璃平面的面载荷将传递作用于玻璃所在钢结构分格四周的节点处,表现为点载荷;试对在垂直于玻璃平面方向的42 KN m的面载荷(包括玻璃自重、钢结构自重、活载 / 荷(人员与演出器械载荷)、风载荷等)作用下的舞台进行有限元分析。(每分格面载荷对于每一支撑点的载荷可等效于1KN的点载荷)。 作业提交的内容至少应包括下面几项: (1)屏幕截图显示该结构的平面布置结构,图形中应反映所使用软件的部分界面,如图2; (2)该结构每个支座的支座反力; (3)该结构节点的最大位移及其所在位置; (4)对该结构中最危险单元(杆件)进行强度校核。 图1

图2 图3 本操作中选用的单位为:(N,mm,MPa)。具体操作及分析求解: 1.更该工作文件和标题。如图1.1-1.5所示

图1.1 图1.2

图1.3 图1.4 图1.5

图1.6 2.选择单元类型。 根据题目要求,选择单元类型为beam-3D-2node-188单元。 执行Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add ,选择beam-3D-2node-188。如图2.1所示。 图2.1 3.定义材料属性 该钢结构材料为碳素结构钢Q235,则将弹性模量设置为200GPa,泊松比设置为0.3。执行Main Menu→Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic,在EX框中输入2.05e,在PRXY框中输入0.3。操作步骤为如图3.1;3.2所示。

ANSYS_Beam188单元应用

Beam188/189单元基于Timoshenko梁理论(一阶剪切变形理论:横向剪切应变在横截面上是常数,也就是说,变形后的横截面保持平面不发生扭曲)而开发的,并考虑了剪切变形的影响,适合于分析从细长到中等粗细的梁结构。该单元提供了无约束和有约束的横截面的翘曲选项。 Beam188是一种3D线性、二次或三次的2节点梁单元。Beam189是一种3D二次3节点梁单元。每个节点有六个或者七个自由度,包括x、y、z 方向的平动自由度和绕x、y、z 轴的转动自由度,还有一个可选择的翘曲自由度。该单元非常适合线性、大角度转动或大应变非线性问题。 beam188的应力刚化选项在任何大挠度分析中都是缺省打开的,从而可以分析弯曲、横向及扭转稳定问题(进行特征值屈曲分析或(采用弧长法或非线性稳定法)破坏研究)。 Beam188/beam189单元支持弹性、塑性,蠕变及其他非线性材料模型。这种单元还可以采用多种材料组成的截面。该单元还支持横向剪力和横向剪应变的弹性关系,但不能使用高阶理论证明剪应力的分布变化。下图是单元几何示意图:该单元的几何形状、节点位置、坐标体系和压力方向如图所示,beam188 由整体坐标系的节点i 和j 定义。 对于Beam188梁单元,当采用默认的KEYOPT(3)=0,则采用线性的形函数,沿着长度用了一个积分点,因此,单元求解量沿长度保持不变;当KEYOPT(3)=2,该单元就生成一个内插节点,并采用二次形函数,沿长度用了两个积分点,单元求解量沿长度线性变化;当KEYOPT(3)=3,该单元就生成两个内节点,并采用三次形函数,沿长度用了三个积分点,单元求解量沿长度二次变化; 当在下面情况下需要考虑高阶单元内插时,推荐二次和三次选项: 1)变截面的单元; 2)单元内存在非均布荷载(包含梯形荷载)时,三次形函数选项比二次选项提供更好的结果。(对于局部的分布荷载和非节点集中荷载情况,只有三次选项有效); 3)单元可能承受高度不均匀变形时。(比如土木工程结构中的个别框架构件用单个单元模拟时) Beam188单元的二次和三次选项有两个限制: 1)虽然单元采用高阶内插,但是beam188的初始几何按直线处理; 2)因为内节点是不可影响的,所以在这些节点上不允许有边界(或荷载或初始)条件。

混凝土的ANSYS分析

【原创】钢筋混凝土分离式建模方法(含ANSYS命令流) 钢筋混凝土, 分离式, 建模, ANSYS, 命令钢筋混凝土, 分离式, 建模, ANSYS, 命令 一、简介 钢筋混凝土有限元建模的方法与结果评价(前后处理),是对钢筋混凝土结构进行数值模拟的重要步骤,能否把握模型的可行性、合理性,如何从计算结果中寻找规律,是有限元理论应用于实际工程的关键一环。Blackeage以自己做过的一组钢筋混凝土暗支撑剪力墙的数值模拟为例,从若干方面提出一些经验与建议。希望大家一起讨论、批评指正(wang.jian@https://www.wendangku.net/doc/2f5772174.html,)。 程序:ANSYS 单元:SOLID65、BEAM188 建模方式:分离 暗支撑剪力墙结构由北京工业大学曹万林所提出,简言之就是一种在普通钢筋配筋情况下,加配斜向钢筋的剪力墙结构。 二、单元选择 以前经常采用的钢筋混凝土建模方法是通过SOLID65模拟混凝土,通过SOLID65的实常数指定钢筋配筋率,后来发现这种整体式的模型并不理想,而且将钢筋周围的SOLID65单元选择出来,再换算一个等效的配筋率,工作量也并不小。最关键的是采用整体式模型之后,得不出什么有意义的结论,弄一个荷载-位移曲线出来又和实验值差距比较大。只有计算的开裂荷载与实验还算是比较接近,但这个 手算也算得出来的东西费劲去装模作样的建个模型又有什么意义? 所以,这次我尝试采用分离式的模型,钢筋与混凝土单元分别建模,采用节点共享的方式。建模时发现,只要充分、灵活地运用APDL 的技巧,处理好钢筋与混凝土单元节点的位置,效率还是很高的。 [center] 暗支撑剪力墙数值模型[/center] 看过很多的资料,分离式模型是用LINK8与SOLID65的组合方式,这样做到是非常直观,因为LINK8是spar类型的单元,每个节点有3个自由度,这与SOLID65单元单节点自由度数量是一致的。但是问题也就由此产生,当周围的混凝土开裂或是压碎时,SOLID65将不能对LINK8的节点提供足够地约束(如下图箭头方向),从而导致总刚矩阵小主元地出现影响计算精度,或者干脆形成瞬变体系导致计 算提前发散。 [center] LINK8+SOLID65的问题[/center] 如果采用梁单元模拟暗钢筋,就算包裹钢筋的混凝土破坏了,钢筋单元本身仍可对连接点提供一定的侧向刚度(其实钢筋本身就是有一定抗弯刚度的),保证计算进行下去。ANSYS中的梁单元比较多,建议选取beam188单元。beam188支持弹塑性分析、自定义截面。可以用内力计算结果按截面插值得出应力结果,这样,SOLID65+beam188不仅解决了SOLID65+beam188的小主元问题,而且可以方便地控 制钢筋单元的划分密度,也扩充了钢筋单元输出信息。 三、单元组合方式 将剪力墙中所有钢筋单元(包括暗柱、梁的纵、箍筋、暗支撑钢筋、暗支撑箍筋、暗分布筋)单独建模,为了能够与混凝土单元节点共享,将混凝土单元细化,单元高度设为暗柱箍筋间距与墙片分布筋间距的最大公约数。 钢筋与混凝土单元节点共享。不考虑粘接-滑移影响。其实由于混凝土单元已经细化过了,钢筋周围的混凝土由于钢筋作用而开裂之

ansys etable提取结果

ANSYS etable提取结果 etable提取运算结果 ansys求解完结束后,会把计算结果保存在结果表中,行是单元的编号,列是计算信息,如节点位移、节点力、应力、应变等。 ETABLE这个命令就是把表中的需要的信息取出来,赋值给某个自定义的向量,再通过*GET 命令可以指定某个具体的单元,就可以把该单元的对应计算结果提取出来了。 ETABLE, Lab, Item, Comp 命令选项解释: Lab 自定义的表名,用于后续命令或输出的标题,最多可使用8个字母,不可与预定义的表名称重复。默认的表名是Item和Comp项的前四个字母组合而成的8个字母。如果与用户之前定义的表名相同,本次结果将被包括在同一表中。最多可定义200个不同的表名。以下表名是ANSYS预定义的,不可用作用户自定表名:REFL, STAT, 和ERAS. Lab = REFL 以ETABLE的最新选项重写所有ETABLE命令预定义的表,但保留字段将被忽略,这个命令在载荷步改变后重写表时很方便。Lab = STAT将显示储存的表的值。Lab = ERAS将删除整个表。 Item 选项名称。常用的选项名称见后表。某些选项需要栏目名。Item = ERAS将删除表中的某一栏。 Comp 选项的栏目名(如果需要的话)。常用的栏目名见后表。 说明: 定义单元值的表以便后续处理。单元值表可以被认为是工作表,其行代表所有被选择的单元。其列代表通过ETABLE命令输入表中的单元值。每一列数据有一个用户定义的名称,用于列表和显示。 将数据输入单元表后,你不仅可以列出和显示你的数据,还可以对数据进行许多操作,例如列相加或列相乘[SADD, SMULT],为安全计算定义允许的应力[SALLOW],或者将一列数据和另一列相乘[SMULT]。更多的细节请看ANSYS Basic Analysis Guide。 有很多不同类型的数据结果可以被存在单元表中。例如,许多单元的选项只有一个值(也就是说,每一个单元对应此选项只有一个值)单一值的选项包括:SERR, SDSG, TERR, TDSG, SENE, TENE, KENE, JHEAT, JS, VOLU和CENT. 其余的选项是多个值的(也就是说,这些值在单元中是变化的,每个节点有不同的值)。因为每个单元只能有一个值存在单元表中,多值的选项存入的是平均值(视节点数而定)。例外的是FMAG和所有的单元力选项,它们存入的是相关节点值的和。(这段话的意思是说,单值的单元选项,如单元体积,存入表中的就是这个值;而在单元不同位置有不同值的选项,如应力?,写入表中的是单元的平均值。根本原因在于一个单元只能对应表中的一个数据。) ETABLE命令中可以使用两种数据访问方法,视你想储存的数据不同而不同。一些结果只用通用名就可以访问(要素名法),而另一些结果需要一个标志名和标志数(序列数法)。要素名法用于访问常用的单元数据(也就是说,绝大部分单元类型都有的数据)。所有的单值选项以及一部分多值选项可以用要素名法访问。不同的单元值视计算方法不同和选择集不同而不同。(AVPRIN, RSYS, LAYER, SHELL,和ESEL) 尽管节点值不用单元表也可以很容易地列出和显示,你仍然可能需要利用单元表储存这些节

ansys梁单元

当一个结构构件的一个方向尺寸远远大于另外两个方向的尺寸时,3D构件就可以理想化为1D构件以提高计算效率。这样的单元有两类:以承受轴向拉压作用为主的杆单元,和承受弯曲作用为主的梁单元。 ANSYS提供的单元类型中共有9种梁单元,分别为BEAM3, BEAM4, BEAM23, BEAM24, BEAM44, BEAM54, BEAM161, BEAM188, BEAM189。在结构分析中常用的是BEAM4和BEAM188或BEAM189这三中梁单元。 BEAM4单元 1.BEAM4单元是一种具有拉压弯扭能力的3D弹性单元。每节点6个自由度。 2.BEAM4单元的定义包括:几何位置的确定,单元坐标系的确定,截面特性 的输入。 BEAM4单元包含两个节点(i,j)或三个节点(i,j,k),k为单元的方向节点;单元的截面特性用实常数(REAL)给出,主要包括截面(area),两个 方向的截面惯性矩(IZZ)和(IYY),两个方向的厚度(TKY和TKZ),相对单元坐标系x轴的方向角(THETA),扭转惯性矩(IXX)。其中惯性矩,厚度,方向角都是在单元坐标系下给出的。 3.BEAM4单元坐标系的方向确定如下:单元坐标系X轴由节点i,j连线方 向确定由i指向 j;对于两节点确定的BEAM4单元,若方向角theta=0,则单元坐标系y轴默认平行于整体坐标系的x-y平面;若单元坐标系x 轴与整体坐标系z轴平行,则单元坐标系y轴默认平行整体坐标系的y 轴,z轴由右手法则判定;若用户希望自己来控制单元绕单元坐标系x轴的转动角,则可以通过方向角theta或第三个节点k来实现,i,j,k 确定一个平面,单元坐标系的Z轴就在该平面内。 可以用下列命令查看单元坐标系及截面: /ESHAPE, 1 /PSYMB, ESYS 说明:在指定网格划分属性时,可将某一关键点作为方向点属性赋予所需划分的线,这样就生成包含3个节点的梁单元。(具体见后面) 4.单元压力荷载(pressure)的施加比较特殊。只能用SFBEAM命令来实现, 通过其他方式施加荷载都是无效的,其中LKEY为荷载方向号。 5.beam4单元应力输出:包括轴向正应力,弯曲应力,两者的合应力。 命令:PRESOL,ELEM GUI:LIST RESULT〉ELEM SOLUT〉LINEELEM RESULT

ANSYS-分析基本步骤.doc

第一章 ANSYS 分析基本步骤 (黑小2) 本章目标(黑小3) 学习完本章后,学员应该能够初步掌握ANSYS 分析问题的基本操 作步骤.(揩小4) Lesson A. 分析过程 2-1. ANSYS 分析过程中的三个主要步骤. 2-2. ANSYS 分析步骤在GUI 中的体现. Lesson B. 文件管理 2-3. ANSYS 文件系统: a. ANSYS 在分析过程中怎样使用文件. b. ANSYS 使用的文件名称的格式. c. 确定 ANSYS 默认的文件名. 2-4. ANSYS 的数据库: a. ANSYS 数据库中存储的数据. b. 数据库的存储操作. c. 数据库的恢复操作. d. 怎样通过存储及恢复数据库文件修改错误. Lesson C. ANSYS 分析基本步骤训练 2-5. ANSYS 分析过程实例演练. Lesson A. 分析过程 ANSYS 分析采用的是有限元分析技术。在分析时,必须将实际问题的模型转化为有限元模型。有限元分析(FEA) 是对物理现象(几何及载荷工况)的模拟,是对真实情况的数值近似。通过划分单元,求解有限个数值来近似模拟真实环境的无限个未知量。 Objective Lesson Objectives

1. 创建有限元模型 – 创建或读入几何模型. – 定义材料属性. – 划分单元 (节点及单元). 2. 施加载荷进行求解 – 施加载荷及载荷选项. – 求解. 3. 查看结果 – 查看分析结果. – 检验结果. (分析是否正确) 分析的三个主要步骤可在主菜单中得到明确体现。主菜单中各部分的顺序基本上是按着常规问题分析顺序设置的。 1.建立有限元模型 2.施加载荷求解 3.查看结果 主菜单 2-2. ANSYS 分析步骤在GUI 中的体现. 1-1. ANSYS 分析过程中的三个主要步骤. Procedure 1. ..... 2. ..... 3. .....

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