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粘弹性人工边界在ANSYS中的实现(2007-11-07 00:25:58) 标签： 知识/探索ansys粘弹性人工边界动力边界条件分类： FEM软件 粘弹性人工边界在ANSYS中的实现从半空间无限域取一4X2的矩形平面结构，顶部中间一定范围内受随时间变化的均布荷载，荷载如下p(t)=t 当0 p(t)=2-t 当1=t2时材料弹性模量E=2.5，泊松比0.25，密度1网格尺寸0.1X0.1，在网格边界上所有结点加法向和切向combin14号单元用以模拟粘弹性人工边界（有关理论可参考刘晶波老师的相关文章）。combine14单元的两个结点，其中一个与实体单元相连，另一个结点固定。网格图如图1所示时程分析的时间步长为0.02秒，共计算16秒。计算得到四个控制点位移时程图如图2所示，控制点坐标A(0,2)、B(0,1)、C(0,0)、D(2,2).计算所用命令流如下：/PREP7L=4!水平长度H=2!竖起深度E=2.5!弹性模量density=1!密度nu=0.25!泊松比dxyz=0.1!网格尺寸G = E/(2.*(1.+nu)!剪切模量alfa = E*(1-nu)/(1.+nu)*(1.-2.*nu)!若计算平面应力，此式需要修改Cp=sqrt(alfa/density)!压缩波速Cs=sqrt(g/density)!剪切波速R=sqrt(L*L/4.+H*H/4.)!波源到边界点等效长度KbT=0.5*G/R*dxyzKbN=1.0*G/R*dxyzCbT=density*Cs*dxyzCbN=density*Cp*dxyzET, 1, plane42,2!按平面应变计算et, 2, combin14, , 2 !切向et, 3, combin14, , 2 !法向r, 2, KbT, CbTr, 3, KbN, CbN MP, EX, 1, EMP, PRXY, 1, nuMP, DENS, 1, densityrectng,-L/2.,L/2,0.,Hasel, allaesize, all, dxyzmshape,0,2Dmshkey,1amesh, all!以下建立底边界法向和切向弹簧阻尼单元nsel,s,loc,y,0.*get,np,node,count !得到选中的结点数，存入np*get,npmax,node,num,maxd!得到已经定义的最大结点数，存入npmax*do,ip,1,npnpnum=node(ip-1)*dxyz-L/2.,0.,0.)x=nx(npnum)y=ny(npnum)z=nz(npnum)npmax=npmax+1n,npmax,x.,y-dxyz/2,z!定义底边界法向结点以便与边界点形成法向单元type,3real,3e,npnum,npmaxd,npmax,all,0.!约束新生成的点npmax=npmax+1n,npmax,x-dxyz/2.,y,z!定义底边界切向结点以便与边界点形成切向单元type,2real,2e,npnum,npmaxd,npmax,all,0.!约束新生成的点*enddo!以下建立左边界法向和切向弹簧阻尼单元nsel,s,loc,x,-L/2*get,np,node,count !得到选中的结点数，存入np*get,npmax,node,num,maxd!得到已经定义的最大结点数，存入npmax*do,ip,2,np!侧边界最下面一个点按底边界上处理npnum=node(-L/2,(ip-1)*dxyz,0.)x=nx(npnum)y=ny(npnum)z=nz(npnum)npmax=npmax+1n,npmax,x-dxyz/2.,y,z!定义左边界法向结点以便与边界点形成法向单元type,3real,3e,npnum,npmaxd,npmax,all,0.!约束新生成的点npmax=npmax+1n,npmax,x,y-dxyz/2.,z!定义左边界切向结点以便与边界点形成切向单元type,2real,2e,npnum,npmaxd,npmax,all,0.!约束新生成的点*enddo!以下建立右边界法向和切向弹簧阻尼单元nsel,s,loc,x,L/2*get,np,node,count !得到选中的结点数，存入np*get,npmax,node,num,maxd!得到已经定义的最大结点数，存入npmax*do,ip,2,np!侧边界最下面一个点按底边界上处理npnum=node(L/2,(ip-1)*dxyz,0.)x=nx(npnum)y=ny(npnum)z=nz(npnum)npmax=npmax+1n,npmax,x+dxyz/2.,y,z!定义右边界法向结点以便与边界点形成法向单元type,3real,3e,npnum,npmaxd,npmax,all,0.!约束新生成的点npmax=npmax+1n,npmax,x,y-dxyz/2.,z!定义右边界切向结点以便与边界点形成切向单元type,2real,2e,npnum,npmaxd,npmax,all,0.!约束新生成的点*enddoallsel,all/pnum,type,1/number,1eplotfinish/soluANTYPE,trans!*TRNOPT,FULLLUMPM,0btime=0.02etime=16.00dtime=0.02*DO,itime,btime,etime,dtimeTIME,itimensel,s,loc,y,H!选中需要加荷载的点nsel,r,loc,x,-L/4,L/4*if,itime,lt,1.,thenf,all,fy,1*itime*elseif,itime,ge,1.0,and,itime,le,2.0