ANSYS中初应力场的获得和施加.ppt

初应力场的获得和施加 陈坤 初应力载荷概述 在使用ANSYS进行结构分析时 可以把初始应力指定为一项载荷 但只能在静态分析和瞬态分析中使用 分析可以是线性 也可以是非线性 初始应力载荷只能施加在分析的第一个载荷步中 执行初始应力命令一次以上将覆盖先前的初始应力指定 初应力载荷可以是初应力 初应变或者初塑性应变 ANSYS11 0版本以前施加初始应力的命令 ISTRESS ISWRITE ISFILE 被现在的INSTATE命令所取代 INISTATE命令只能对新 技术单元施加初始应力 所以在使用的时候只能将初始应力施加在新 技术单元上 在ANSYS帮助里已经查不到旧的施加初始应力的命令 但好像还能使用 初始应力场所支持的单元 命令 INISTATE INISTATE Action Val1 Val2 Val3 Val4 Val5 Val6 Val7 Val8 Val9 INISTATE SET Val1 Val2 ELID 单元编号 如果为空 表示选择在单元选择集中的所有单元 Eint 高斯积分点 默认是全部 在基于材料的初始应力状态下无效 Klayer 层编号 for层实体 壳单元 或者梁单元的cellnumber 对不分层 无梁单元的为空 在基于材料的初始应力状态下无效 被忽略 ParmInt 层的截面积分点 或梁的cell 积分点 一般4个 默认是全部 ALL 在基于材料的初始应力状态下无效 Cxx Cyy Czz Cxy Cyz Cxz 应力 S 应变 EPEL 或者塑性应变 EPPL 值 INISTATE DEFINE ELID Eint Klayer Parmint Cxx Cyy Czz Cxy Cyz Cxz FLAG 等于1即输出初始状态文件 或等于0则不输出初始状态文件 CSID 定义初始状态的坐标系 0 默认 对实体单元在整体笛卡尔坐标系中写 1 或MAT 在材料坐标系中写 2 或ELEM 对杆 梁和层单元在单元坐标系中写Dtype 设置写入ist文件中的数据类型 S 输出应力 EPEL 输出应变 EPPL 输出塑性应变 INISTATE WRITE FLAG CSID Dtype 注意 对实体单元默认是0 对杆 梁或者壳单元默认是 2 删除编号为ELID的单元的初始状态数据 如果ELID为空 则删除所有已选择的单元的初始状态数据 INISTATE READ Fname Ext Path 从单独的初始状态文件中读取初始状态数据 初始状态文件名 fname 后缀名 ext 路径 path 初始状态文件必须是一个用逗号隔开的ASCII码文件格式 对每个应力 应变项包含单独的行 每行的列用逗号隔开 对编号为ELID的单元列出初始状态数据 如果ELID为空 则对所有已选择的单元列出初始状态数据 INISTATE LIST ELID INISTATE DELE ELID inistate set mat 3inis defi 200ApplyConstantStressOfSX 200ForAllBeamsInAModelAndWhereverThereIsMaterial 3 inistate defi 100 200 300 400 500 600对整个模型施加初始应力 inistate defi 1 100对梁单元1施加初始应力SX 100 inistate defi 2 3 33 3333在2号单元的单元积分点3施加初始应力SX 33 333 inistate defi 2 200对所有选择的梁单元的cell2施加初始应力SX 200 初始应力场 inistate set dtyp epelinistate defi 0 1 0 01 0 01对整个模型施加初始应变场 inistate set dtyp epelinistate defi 1 0 01对梁单元1施加常应变EPELX 0 01 inistate set dtyp epelinistate defi 2 3 0 01 ApplyaStrainofEPELX 0 01atElemIntegrationPt3withinElement2 inistate set dtyp epelinistate defi 2 1E 6 ApplyaConstantStrainOfEPELX 1E 6inCell2ForAllSelectedBeamElements inis set dtyp epelinis set mat 3inis defi 1E 3 ApplyaConstantStrainOfEPELX 1E 3ForAllBeamsInAModelAndWhereverThereIsMaterial 3 初始应变 inis set dtyp epplinis defi 0 1inis set dtyp sinis defi 1000 ConstantInitialPlasticStrainandStressontheWholeModel inis set dtyp epplinis defi 2 3 0 01 ApplyaStrainofEPELX 0 01atElemIntegrationPt3withinElement2Hereitisassumedthattheinitialstressiszero inis set dtyp epplinis set mat 1inis defi 2 0inis set mat 2inis defi 0 2 ApplyEPSX 0 1 EPSY 0 02 EPSZ 0 02 forLayers1 3 5andEPSX 0 2 forLayers2 4 6Layer1 3 5havematerial1andLayer2 4 6havematerial2 初始塑性应变 举例 初应力场的处理一直是长期困扰分析工程师的课题 特别是在岩土工程中更是经常遇到 下面以一重力场为例 详细描述在ANSYS中初应力场的获得和施加过程 一个岩土工程中常用的岩层简化平面模型同时受重力和地表均压作用 比较以下两种方法所获的结果 1 常规方法 同时施加重力加速度和均压 2 初应力载荷法 先计算模型在重力作用下的结果 同时输出初应力文件 然后在全新的模型中调入此初应力文件 计算等效节点力反力 施加等效节点力 进行求解 得到与只有重力场作用下的模型同样的受力和变形 最后施加均压 求解 finish filename try01 1 prep7et 1 42mp ex 1 2e11mp nuxy 1 0 3mp dens 1 7800blc4 1 2esize 0 1amesh 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应力文件 finish clear nostart filename try02 1 prep7et 1 42mp ex 1 2e11mp nuxy 1 0 3mp dens 1 7800blc4 1 2esize 0 1amesh all solud all allisfile read try01 ist 2isfile listoutres all allallselsolve 计算等效节点力反力 finish filename