ANSYS非线形指南之结构静力讲稿

结构静力分析1．1结构分分析概述结构分析的定定义：结构分分析是有限元元分析方法最最常用的一个个应用领域。结构这个术语是一个广义的概念，它包括土木工程结构，如桥梁和建筑物；汽车结构，如车身骨架；海洋结构，如船舶结构；航空结构，如飞机机身等；同时还包括机械零部件，如活塞，传动轴等等。在ANSYS产产品家族中有有七种结构分分析的类型。结结构分析中计计算得出的基基本未知量（节节点自由度）是是位移，其他的的一些未知量量，如应变，应应力，和反力力可通过节点点位移导出。静力分析----用于求解静静力载荷作用用下结构的位位移和应力等等。静力分析析包括线性和和非线性分析析。而非线性性分析涉及塑塑性，应力刚刚化，大变形形，大应变，超超弹性，接触触面和蠕变。模态分析----用于计算结结构的固有频频率和模态。谐波分析----用于确定结结构在随时间间正弦变化的的载荷作用下下的响应。瞬态动力分析----用于计算结结构在随时间间任意变化的的载荷作用下下的响应，并并且可计及上上述提到的静静力分析中所所有的非线性性性质。谱分析---是是模态分析的的应用拓广，用用于计算由于于响应谱或PSD输入（随机机振动）引起起的应力和应应变。曲屈分析----用于计算曲曲屈载荷和确确定曲屈模态态。ANSYS可进行线性性（特征值）和和非线性曲屈屈分析。显式动力分析----ANSSYS/LSS-DYNAA可用于计算算高度非线性性动力学和复复杂的接触问问题。此外，前面提到到的七种分析析类型还有如如下特殊的分分析应用：断裂力学复合材料疲劳分析p-Methood结构分析所用的的单元：绝大大多数的ANSYS单元类型可可用于结构分分析，单元型型从简单的杆单元元和梁单元一一直到较为复复杂的层合壳壳单元和大应应变实体单元元。1．2结构线线性静力分析析静力分析的定义义静力分析计算算在固定不变变的载荷作用用下结构的效效应，它不考考虑惯性和阻阻尼的影响，如如结构受随时时间变化载荷荷的情况。可可是，静力分分析可以计算算那些固定不不变的惯性载载荷对结构的的影响（如重重力和离心力力），以及那那些可以近似似为等价静力力作用的随时时间变化载荷荷（如通常在在许多建筑规规范中所定义义的等价静力力风载和地震震载荷）。静力分析中的载载荷静力分析用于于计算由那些些不包括惯性性和阻尼效应应的载荷作用用于结构或部部件上引起的的位移，应力力，应变和力力。固定不变变的载荷和响响应是一种假假定；即假定定载荷和结构构的响应随时时间的变化非非常缓慢。静静力分析所施施加的载荷包包括：外部施加的作用用力和压力稳态的惯性力（如如中力和离心心力）位移载荷温度载荷线性静力分析和和非线性静力力分析静力分析既可可以是线性的的也可以是非非线性的。非非线性静力分分析包括所有有的非线性类类型：大变形形，塑性，蠕蠕变，应力刚刚化，接触（间间隙）单元，超超弹性单元等等。本节主要要讨论线性静静力分析，非非线性静力分分析在下一节节中介绍。线性静力分析的的求解步骤建模施加载荷和边界界条件，求解解结果评价和分析析1．3结构非非线性静力分分析非线性结构的定定义在日常生活中,,会经常遇到到结构非线性性。例如，无无论何时用钉钉书针钉书，金金属钉书钉将永久久地弯曲成一一个不同的形形状。（看图图1─1（a））如果你你在一个木架上放置重物，随随着时间的迁迁移它将越来来越下垂。（看看图1─1（b））。当在汽车或卡车上装装货时，它的的轮胎和下面路路面间接触将将随货物重量的的啬而变化。（看图1─1（c））如果将上上面例子所载载荷变形曲线线画出来,你将发现它它们都显示了非线性结构构的基本特征征--变化的结结构刚性.图1─1非线线性结构行为为的普通例子子非线性行为的原原因引起结构非线性性的原因很多多，它可以被被分成三种主主要类型：状态变化（包括括接触）许多普通结构的的表现出一种种与状态相关关的非线性行行为,例如，一根只只能拉伸的电电缆可能是松松散的,也可能是绷绷紧的。轴承承套可能是接接触的,也可能是不不接触的,冻土可能是是冻结的,也可能是融融化的。这些些系统的刚度度由于系统状状态的改变在在不同的值之之间突然变化化。状态改变变也许和载荷荷直接有关（如如在电缆情况况中），也可可能由某种外外部原因引起起（如在冻土土中的紊乱热热力学条件）。ANSYS程序中单元的激活与杀死选项用来给这种状态的变化建模。接触是一种很普普遍的非线性性行为，接触触是状态变化非线性类类型形中一个个特殊而重要要的子集。几何非线性如果结构经受大大变形，它变变化的几何形形状可能会引引起结构的非线性地响响应。一个例例的垂向刚性性）。随着垂向载荷的增加，杆不断断弯曲以致于动力臂明显显地减少，导导致杆端显示示出在较高载荷下下不断增长的刚刚性。图1─2钓鱼鱼杆示范几何何非线性材料非线性非线性的应力───应变关系是是结构非线性名的常常见原因。许许多因素可以以影响材料的的应力──应变性质，包包括加载历史史（如在弹─塑性响应状状况下），环环境状况（如如温度），加加载的时间总总量（如在蠕蠕变响应状况况下）。牛顿一拉森方法法ANSSYS程序的的方程求解器计算一系列的的联立线性方方程来预测工工程系统的响响应。然而，非非线性结构的的行为不能直直接用这样一一系列的线性性方程表示。需需要一系列的的带校正的线线性近似来求求解非线性问问题。逐步递增载荷和和平衡迭代一种近似的非线线性救求解是是将载荷分成成一系列的载载荷增量。可可以在几个载载荷步内或者者在一个载步步的几个子步步内施加载荷荷增量。在每每一个增量的的求解完成后后，继续进行行下一个载荷荷增量之前程程序调整刚度度矩阵以反映映结构刚度的的非线性变化化。遗憾的是是，纯粹的增增量近似不可可避免地随着着每一个载荷荷增量积累误误差，导种结结果最终失去去平衡，如图图1─3（a）所示所示示。.纯粹增量式解（b)全牛顿－拉普森迭代求解（2个载荷增量）图8─3纯粹增量量近似与牛顿顿－拉普森近近似的关系。ANSYS程序序通过使用牛牛顿－拉普森森平衡迭代克克服了这种困困难，它迫使使在每一个载载荷增量的末末端解达到平平衡收敛（在在某个容限范范围内）。图图1─3（b)描述了在在单自由度非线性性分析中牛顿顿－拉普森平平衡迭代的使使用。在每次次求解前，NNR方法估算算出残差矢量量，这个矢量量是回复力（对对应于单元应应力的载荷）和和所加载荷的的差值。程序序然后使用非非平衡载荷进进行线性求解解，且核查收收敛性。如果果不满足收敛敛准则，重新新估算非平衡衡载荷，修改改刚度矩阵，获获得新解。持持续这种迭代代过程直到问问题收敛。ANSSYS程序提提供了一系列列命令来增强强问题的收敛敛性，如自适适应下降，线线性搜索，自动动载荷步，及及二分等，可被激活活来加强问题的收敛性，如果不能能得到收敛，那那么程序或者者继续计算下下一个载荷前前或者终止（依依据你的指示示）。对某些物理意义义上不稳定系系统的非线性性静态分析，如如果你仅仅使使用NR方法，正正切刚度矩阵阵可能变为降降秩短阵，导导致严重的收收敛问题。这这样的情况包包括独立实体体从固定表面面分离的静态态接触分析，结结构或者完全崩溃溃或者“突然变成”另一个稳定定形状的非线线性弯曲问题题。对这样的的情况，你可可以激活另外外一种迭代方方法，弧长方方法，来帮助助稳定求解。弧弧长方法导致致NR平衡迭代代沿一段弧收收敛，从而即即使当正切刚刚度矩阵的倾倾斜为零或负负值时，也往往往阻止发散散。这种迭代代方法以图形形表示在图11─4中。图1─4传统的的NR方法与弧弧长方法的比比较非线性求解的组组织级别分线性求解被分分成三个操作作级别：载荷荷步、子步、平平衡迭代。“顶层”级别由由在一定“时间”范围内你明明确定义的载载荷步组成。假假定载荷在载载荷步内是线线性地变化的的。在每一个载荷是是步内，为了逐逐步加载可以以控制程序来来执行多次求解（子子步或时间步步）。·在每一个子步步内，程序将将进行一系列列的平衡迭代代以获得收敛敛的解。图1─5说明了了一段用于非非线性分析的的典型的载荷荷历史。图1─5载荷步步、子步、及及“时间”收敛容限当你对平衡迭代代确定收敛容容限时，你必必须答这些问题：·你想基于载荷荷，变形，还还是联立二者者来确定收敛敛容限？·既然径向偏移移（以弧度度度量）比对应应的平移小，你你是不是想对对这些不同的的条目建立不不同的收敛准准则？当你确定收敛准准则时，ANSYSS程序会给你一系列列的选择：你你可以将收敛敛检查建立在在力，力矩、位位移、转动或或这些项目的的任意组合上上。另外，每每一个项目可可以有不同的的收敛容限值值。对多自由由度问题，你你同样也有收收敛准则的选选择问题。当你确定你的收收敛准则时，记记住以力为基基础的收敛提提供了收敛的的绝对量度，而而以位移为基基础的收敛仅仅提供了表观观收敛的相对对量度。因此此，你应当如如果需要总是是使用以力为为基础（或以力矩为基础的的）收敛容限限。如果需要可以以增加以位移移为基础（或或以转动为基础的的）收敛检查查，但是通常常不单独使用用它们。图1─6说明了了一种单独使使用位移收敛敛检查导致出出错情况。在在第二次迭代代后计算出的的位移很小可可能被认为是是收敛的解，尽尽管问题仍旧旧远离真正的的解。要防止止这样的错误误，应当使用力收敛检检查。图1─6完全依依赖位移收敛敛检查有时可可能产生错误误的结果。保守行为与非保保守行为：过过程依赖性如果通过外载输输入系统的总总能量当载荷荷移去时复原原，我们说这这个系统是保保守的。如果果能量被系统统消耗（如由由于塑性应变变或滑动摩擦擦），我们说说系统是非保保守的，一个个非守恒系统统的例子显示在图图1─7。一个保守系统统的分析是与与过程无关的的：通常可以以任何顺序和和以任何数目的的增量加载而而不影响最终终结果。相反反地，一个非非保守系统的分分析是过程相相关的；必须须紧紧跟随系统的的实际加载历历史，以获得得精确的结果果。如果对于于给定的载荷荷范围，可以有多于一一个的解是有有效的（如在在突然转变分分析中）这样样的分析也可可能是过程相相关的。过程程相关问题通通常要求缓慢慢加载（也就就是，使用许许多子步）到到最终的载荷荷值。图1─7非守守恒（过程相相关的）过程程子步当使用多个子步步时，你需要要考虑精度和代价之间的平平衡；更多的的子步骤（也就是，小的时间间步）通常导导致较好的精精度，但以增增多的运行时时间为代价。ANSYS提供两种方法来控制子步数：·子步数或时间间步长我们即可以通过过指定实际的的子步数也可以以通过指定时时间步长控制制子步数。·自动时间步长长ANSYS程序序，基于结构构的特性和系系统的响应，来来调查时间步步长子步数如果你的结构在在它的整个加加载历史期间间显示出高度度的非线性特特点，而且你你对结构的行行为子解足够够好可以确保保深到收敛的解解，那么你也也许能够自己确定定多小的时间步长是必必需的，且对对所有的载荷荷步使用这同同一时间步。（务务必允许足够够大的平衡迭迭代数）。自动时间分步如果你预料你的的结构的行为为将从线性到到非线性变化化，你也许想想要在系统响响应的非线性性部分期间变变化时间步长长。在这样一一种情况，你你可以激活自自动时间分步步以便随需要调调整时间步长长，获得精度度和代价之间间的良好平衡衡。同样地，如如果你不确信信你的问题将将成功地收敛敛，你也许想想要使用自动时间分步步来激活ANNSYS程序序的二分特点点。二分法提供了一一种对收敛失败自自动矫正的方方法。无论何何时只要平衡迭代代收敛失败，二二分法将把时间步步长分成两半半，然后从最最后收敛的子子步自动重启启动，如果已已二分的时间间步再次收敛敛失败，二分分法将再次分分割时间步长长然后重启动动，持续这一过程直到获得得收敛或到达达最小时间步步长（由你指指定）。载荷和位移方向向当结构经历大变变形时应该考考虑到载荷将将发生了什么么变化。在许许多情况中，无无论结构如何变形形施加在系统统中的载荷保保持恒定的方方向。而在另一些情情况中，力将将改变方向，随着单单元方向的改改变而变化。ANSYS程序序对这两种情情况都可以建建模，依赖于于所施加的载载荷类型。加加速度和集中中力将不管单单元方向的改改变而保持它它们最初的方方向，表面载载荷作用在变变形单元表面的法向，且且可被用来模模拟“跟随”力。图1─8说明了恒力力和跟随力。注意──在大变变形分析中不不修正结点坐坐标系方向。因因此计算出的的位移在最初初的方向上输输出。图1─8变形形前后载荷方方向非线性瞬态过程程的分析用于分析非线性性瞬态行为的的过程，与对线性静静态行为的处处理：相似以步进增增量加载，程程序在每一步步中进行平衡衡迭代。静态态和瞬态处理理的主要不同同是在瞬态过过程分析中要要激活时间积积分效应。（因因此，在瞬态态过程分析中中“时间”总是表示实实际的时序。）自自动时间分步步和二等分特特点同样也适适用于瞬态过过程分析。非线性分析中用用到的命令使用与任何其它它类型分析的的同一系列的的命令来建模模和进行非线线性分析。同同样，无论你正在进进行何种类型型的分析，你你可从用户图图形界面GUUI选择相似似的选项来建建模和求解问问题。本章后面的部分分”非线性实例例分析（命令令），给你显显示了使用批批处理方法用用ANSYSS分析一个非线线性分析时的的一系列命令令。另一部分分“非线性实例例分析（GUUI方法）”，给你显示示了如何从AANSYS的的GUI中执行同样的的例子分析。非线性分析步骤骤综述尽管非线性分析析比线性分析析变得更加复复杂，但处理理基本相同。只只是在非线形形分析的适当当过程中，添添加了需要的的非线形特性性。如何进行非线性性静态分析非线性静态分析析是静态分析析的一种特殊殊形式。如同同任何静态分分析，处理流流程主要由三三个主要步骤骤组成：1、建模。2、加载且得到到解。3、考察结果。步骤1：建模这一步对线性和和非线性分析析都是必需的的，尽管非线线性分析在这这一步中可能能包括特殊的的单元或非线性材料料性质，如果果模型中包含大大应变效应，应应力─应变数据必必须依据真实实应力和真实实（或对数）应应变表示。步骤2：加载且且得到解在这一步中，你你定义分析类类型和选项，指指定载荷步选选项，开始有有限无求解。既既然非线性求求解经常要求求多个载荷增增量，且总是是需要平衡迭迭代，它不同同于线性求解解。处理过程程如下：1、进入ANSSYS求解器器命令：/SollutionnGUI：MaiinMennu>Sollutionn2、定义分析类类型及分析选选项。分析类类型和分析选选项在第一个个载荷步后（也也就是，在你你发出你的第第一个SOLLVL命令之之后）不能被被改变。ANNSYS提供供这些选项用用于静态分析析。表1─1分析析类型和分析析选项这些选项中的每每一个都将在在下面详细地地解释。选项：新的分析析〔ANTYYPE〕一般情况下会使使用NewAnalyysis(新新的分析）。选项：分析类型型：静态〔AANTYPEE〕选择Statiic（静态）。选项：大变形或或大应变选项（GEOMM）并不是所有的非非线性分析都都将产生大变变形。参看：“使用几何非非线性”对大变型的的进一步讨论论。选项：应力刚化化效应〔SSSTIF〕如果存在应力刚刚化效应选择择ON。选项：牛顿－拉拉普森选项〔NROOPT〕仅在非线性分析析中使用这个个选项。这个个选项指定在在求解期间每每隔多久修改改一次正切矩矩阵。你可以以指定这些值值中的一个。程序选择（NRROPT，ANTO）：：程序基于你你模型中存在在的非线性种种类选择用这这些选项中的的一个。在需需要时牛顿－－拉普森方法法将自动激活活自适应下降降。全〔NROPTT，FNLL〕；；程序使用完完全的牛顿－－拉普森处理理方法，在这种种处理方法中中每进行一次平衡衡迭代修改刚度矩阵阵一次。如果果自适应下降降是关闭的，程程序每一次平平衡迭代都使使用正切刚度度矩阵。（我我们一般不建建议关闭自适适应下降，但但是你或许发现这这样做可能更更有效。）如如果自适应下下降是打开的的（缺省），只只要迭代保持持稳定（也就就是，只要残残余项减小，且且没有负主对对角线出现）程序序将仅使用正正切刚度阵。如如果在一次迭迭代中探测到到发散倾向，程程序抛弃发散散的迭代且重重新开始求解解，应用正切切和正割刚度度矩阵的加权权组合。当迭代代回到收敛模模式时，程序序将重新开始始使用正切刚刚度矩阵。对对复杂的非线线性问题自适适应下降通常常将提高程序序获得收敛的的能力。修正的（NROOPT，MODI）：：程序使用修修正的牛顿－－拉普森方法法，在这种方方法中正切刚刚度矩阵在每每一子步中都都被修正。在在一个子步的的平衡迭代期期间矩阵不被被改变。这个个选项不适用用于大变形分分析。自适应应下降是不可可用的初始刚度（NRROPT，INIT）：：程序在每一一次平衡迭代代中都使用初初始刚度矩阵阵这一选项比比完全选项似似乎较不易发发散，但它经经常要求更多多次的迭代来来得到收敛。它它不适用于大大变形分析。自自适应下降是是不可用的。选项：方程求解解器对于非线性分析析，使用前面面的求解器（缺缺省选项）。3、在模型上加加载，记住在在大变型分析析中惯性力和和点载荷将保保持恒定的方方向，但表面力将“跟随”结构而变化。4、指定载荷步步选项。这些些选项可以在在任何载荷步步中改变。下下列选项对非非线性静态分析是可用的的：普通选项普通选项包括下下列：Time(TIIME)ANSYS程序序借助在每一一个载荷步末末端给定的TTIME参数数识别出载荷荷步和子步。使使用TIMEE命令来定义义受某些实际际物理量（如如先后时间，所所施加的压力力，等等。）限限制的TIMME值。程序通过过这个选项来指指定载荷步的的末端时间。注意──在没有有指定TIMME值时，程程序将依据缺缺省自动地对对每一个载荷荷步按1.00增加TIME（在在第一个载荷荷步的末端以以TIME==1.0开始始）。·时间步的数目目〔NSUBBST〕·时间步长〔DDELTIMM〕非线性分析要求求在每一个载载荷步内有多多个子步（或或时间步；这这两个术语是是等效的）从从而ANSYYS可以逐渐渐施加所给定定的载荷，得到精确的的解。NSUUBST和DELTIIM命令都获获得同样的效效果（给定载载荷步的起始始，最小，及及最大步长）。NSNBST定义在一个载荷步内将被使用的子步的数目，而DELTIM明确地定义时间步长。如果自动时间步长是关闭的，那么起始子步长用于整个载荷步。缺省时是每个载荷步有一个子步。·渐进式或阶跃跃式的加载在与应变率无关关的材料行为为的非线性静静态分析中通通常不需要指指定这个选项项，因为依据据缺省，载荷将为渐进进式的阶跃式式的载荷〔KBCC，1〕除了在率─相关材料行行为情状下（蠕蠕变或粘塑性性），在静态分析析中通常没有有意义。·自动时间分步步〔AUTOOTS〕这一选项允许程程序确定子步间载荷增增量的大小和和决定在求解期间是增增加还是减小小时间步（子子步）长。缺缺省时是OFFF（关闭）。你可以用AUTTOTS命令令打开自动时时间步长和二分法。通过激活活自动时间步步长，可以让程程序决定在每每一个载荷步步内使用多少少个时间步。在一个时间步的的求解完成后后，下一个时时间步长的大小基于于四种因素预预计：在最近过去的时时间步中使用用的平衡迭代代的数目（更更多次的迭代代成为时间步步长减小的原原因）·对非线性单元元状态改变预预测（当状态态改变临近时时减小时间步步长）·塑性应变增加加的大小·蠕变增加的大大小非线性选项程序将连续进行行平衡迭代直直到满足收敛敛准则（或者者直到达到允允许的平衡迭代的最大数数〔NEQIIT〕。我们可以用缺缺省的收敛准准则，也可以自己己定义收敛准准则。收敛准则〔CNNVTOL〕〕缺省的收敛准则则依据缺省，程序序将以VALUEE·TOLERR的值对力（或或者力矩）进进行收敛检查。VALLUE的缺省省值是在所加载荷（或或所加位移，NNetwtoon-Rapphson回回复力）的SSRSS，和MINREEF（其缺省省为1.0）中，取取值较大者。TOLERR的缺省值是是0.0011你应当几乎总是是使用力收敛敛检查。可以以添加位移（或或者转动）收收敛检查。对对于位移，程程序将收敛检检查建立在当当前（i）和前面（ii─1）次迭代之之间的位移改改变上。注意──如果你你明确地定义了了任何收敛准准则（CNVVTOL〕，缺缺省准则将“失效”。因此，如果果你定义了位位移收敛检查查，你将不得不不再定义力收收敛检查（使使用多个CNNVTOL命命令来定义多多个收敛准则则）。用户收敛准则你可以定义用户户收敛准则，替替代缺省的值值。使用严格的收敛敛准则将提高高你的结果的的精度，但以以多更次的平平衡迭代为代代价。如果你你想严格（加加放松）你的的准则，你应应当改变TOOLER两个个数量级。一一般地，你应应当继续使用用VALUEE的缺省值；；也就是，通通过调整TOOLER，而而不是VALLUL改变收收敛准则。你你应当确保MMINREFF=1.0的的缺省值在你你的分析范围围内有意义。在单一和多DOOF系统中检检查收敛要在单自由度（DOF）系统中检查收敛，你对这一个DOF计算出不平衡力，然后对照给定的收敛准则（VALUE*TOLER）参看这个值（同样也可以对的单一DOF的位移(和旋度)收敛进行类似的检查。）然而，在多DOF系统中，你也许想使用不同的比较方法。ANSYS程序序提供三种不不同的矢量规规范用于收敛敛核查。·无限规范在你你模型中的每每一个DOFF处重复单－DOF核查。·LI规范将收收敛准则同所所有DOFSS的不平衡力（力矩矩）的绝对值值的总和相对对照。·L2规范使用用所有DOFFS不平衡力（或力力矩）的平方方总和的平方方根进行收敛敛检查。实例对于下面例子，如如果不平衡力（在在每一个DOOF处单独检检查）小于或或等于50000·0.00005（也就是是2.5），且且如果位移的的改变（以平平方和的平方方根检查）小于或等于于10·0.0011（也就是0..01），子子步将认为是是收敛的。CNVVTOL，F，5000，0.0055，0CNVVTOL，U，10，0.0011，2·平衡迭代的最最大次数〔NNEQIT〕〕使用这个选项来来对在每一个个子步中进行行的最大平衡衡迭代次数实实行限制（缺缺省=25）。如如果在这个平平衡迭代次数数之内不能满满足收敛准则则，且如果自自动步长是打开的的〔AUTOOTS〕，分分析将尝试使使用二分法。如果二二分法是不可能能的，那么，分分析将或者终止止，或者进行行下一个载荷步，依依据你在NCCNV命令中中发出的指示示。·求解终止选项项〔NCNVV〕这个选项处理五五种不同的终终止准则：·如果位移“太太大”它建立一个个用于终止分分析和程序执执行的准则。·它对累积迭代代次数设置限限制。·它对整个时间间设置限制。·它对整个CPPU时间设置置限制。·弧长选项〔AARCLENN〕如果你预料结构构在它的载荷荷历史内在某某些点将变得得物理意义上上不稳定（也也就是，结构构的载荷—位移曲线的斜斜度将为0或负值），你你可以使用弧长方法来来帮助稳定数数值求解。激活弧长方法的的典型的系列列命令显示在在这里：注意──当合适适时，你可以以和弧长方法法一起使用许许多其它的分分析和载荷步步选项。然而而，你不应和和弧长方法一一起使用下列列选项：不要要使用线搜索索〔LNSRRCH〕，时间步长长预测〔PREED〕，自适适应下降〔NNROPT，，，ON〕，自动动时间步长〔AUTOTTS，TIME，DELTIIM〕，或打开时时间－积分效效应（TIMMINT）。·时间步长预测测──纠正选项〔PPRED〕对于每一个子步步的第一次平平衡迭代你可可以激活和DDOF求解有有关的预测。这这个特点加速收敛且且如果非线性性响应是相对对平滑的，它它特别的有用用。在包含大大转动或粘弹弹的分析中它它并不是非常常有用。线搜索选项〔LLNSRCHH〕这个选项是对自自适应下降的的替代。当被被激活时，无无论何时发现现硬化响应。这这个收敛提高高工具用程序序计算出的比比例因子（具有有0和1之间的值）乘乘以计算出的的位移增量。因因为线搜索算算法是用来对对自适应下降降选项〔NRROPT〕进进行的替代，如如果线搜索选选项是开，自自适应下降不不被自动激活活。不建议你你同时激活线线搜索和自适适应下降。当存在强迫位移移时，直到迭迭代中至少有有一次具有一一个的线搜索索值运算才会会收敛。ANNSYS调节节整个DU矢量，包包括强迫位移移值；否则，除除了强迫DOOF处一个小小的位移值将随处处发生。直到到适代中的某某一次具有11的线搜索值值，ANSYYS才施加全全部位移值。·蠕变准则〔CCRPLIMM，CRCR〕如果结构表现出出蠕变行为，可可以指定蠕变变准则用于自自动时间步调调整。（如果果自动时间步步长〔AUTOTTS〕不是打开的的，这个蠕变变准则将无效效。）程序将将对所有单元计计算蠕应变增增量（在最近近时间步中蠕蠕变的变化）对对弹性应变的的比值。如果果最大比值比比判据大，程程序将减小下下一个时间步步长；如果小小，程序或许许增加下一个个时间步长。（同同样地程序将将把自动时间间步长建立在平衡衡迭代次数，即即将发生的单单元状态改变变，以及塑性性应变增量的的基础上。时时间步长将被调整整到对应这些些项目中的任任何一个所计计算出的最小小值。）如果果比值高于00.25的稳稳定界限，且且如果时间增增量不能被减减小，解可能能发散且分析析将由于错误误信息而终止止。这个问题题可以通过使使最小时间步步长足够小避避免〔DELLTIM，NSUBSST）。激活和杀死选项项在ANSYS//Mechaanicall和ANSYSS/LS－DYNA产品品中，你可以以去杀死和激活单单元来模拟材材料的消去和和添加。程序通过用一个个非常小的数数（它由ESSTIF命令令设置）乘以以它的刚度从从总质量矩阵阵消去它的质质量“杀死”一个单元。对对无活性单元元的单元载荷荷（压力，热热通量，热应应变，等等）同同样地设置为为零。你需要要在前处理中中定义所有可可能的单元；；你不可能在在SOLUUTION中中产生新的单单元。要在你的分析的的后面阶段中中“出生”的那些单元元，在第一个个载荷步前应应当被杀死，然然后去在适当当的载荷步的的开始被重激激活，当单元元被重激活时时，它们具有有零应变状态态，且（如果果NLGEOOM，ON）它们们的几何（开开头长度，面面积等等）被被修改来与它它们的的现偏偏移位置相适适应。·杀死（EKIILL）·激活（EALLIVE）·改变材料性质质参考号〔MMPCHG〕〕另一种在求解期期间影响单元元行为的办法法是来改变它它的材料性质质参考号。这这个选项允许许你在载荷步步间改变一个个单元的材料料性质。EKILL适用用于大多数单单元类型。MMPCHG适适用于所于单单元类型。输出控制选项输出控制选项包包括下列：·打印输出（OOUTPR）使用这个选项来来在输出文件件（Jobnname.oout)中包包括进便所想想要的结果数数据。·结果文件输出出〔OUTRRES〕这个选项控制结结果文件中的的数据（Joobnamee.rst))。OUTPR和OOUTRESS用来控制结果果被写入这些些文件的频率率。·结果外推〔EERESX〕〕这个选项，依据据缺省，拷贝贝一个单元的的积分点应力力和弹性应变变结果到结点点而替代外推推它们，如果果在单元中存存在非线性（塑塑性，蠕变，膨膨胀）的话。积积分点非线性性变化总是被拷贝贝到结点。注意：对输出行行使下列警告告：·恰当使用多个个OUTREES或OUTPRR命令有时可可能有一点小小的技巧。·依据缺省，在在非线性分析析中只有最后后一个子步被被写入结果文文件。要写入入所有子步，设设置OUTRRES中的FREQQ域为ALL。·依据缺者，只只有10000个结果集（子子步）可以被被写入结果文文件。如果超超过了这个数数目（基于你你的OUTRRES指定），程程序将由于错错误而终止。使使用命令/CCONFIGG，NRES来增增加这个界限限。5、存储基本数数据的备份副副本于另一文件。命令：SAVEEGUI：UtiilityMenu>>File>>SaveAs6、开始求解计计算。命令：SOLVVEGUI：MaiinMennn>Sollutionn>-Sollve-CuurrenttLS7、如果你需要要定义多个载载荷步，对每每一个其余的的载荷步重复复步骤3至6。8、离开SOLLUTIONN处理器命令：FINIISHGUI：关闭SSolutiion菜单。步骤3：考察结结果来自非线性静态态分析的结果果主要由位移移，应力，应应变，以及反反作用力组成成。可以用PPOST1，通通用后处理器器，或者用PPOST266，时间历程程后处理器，来来考察这些结结果。记住，用POSST1一次仅仅可以读取一一个子步，且且来自那个子子步的结果应应当已被写入入Jobnaame.rsst。（载荷荷步选项命令令OUTREES控制哪一一个子步的结结果被存储入入Jobnaame.rsst。)典型的POSST1后处理理顺序将在下下面描述。要记住的要点·用POST11考察结果，数数据库中的模模型必须与用用于求解计算算的模型相同同。·结果文件（JJobnamme.rstt)必须是可可用的。用POST1考考察结果1、检查你的输输出文件（Jobbname..out)是是否在所有的的子步分析都都收敛。·如果不收敛，你你可能不想后后处理结果，而而是想确定为为什么收敛失失败。·如果你的解收收敛，那么继继续进行后处处理。2、进入POSST1。如果果用于求解的的模型现在不不在数据中，发发出RESUUME。命令：POSTT1GUI：MaiinMennu>GenneralPostpproc3、读取需要的的载荷步和子子步结果，这这可以依据载载荷步和子步步号或者时间间来识别然而，不不能依据时间间识别出弧长长结果。命令：SETGUI：MaiinMennn>GenneralPostpproc>RReadRResultts-Loaadsteep同样地你可以使使用SUBSSET或者APPEEND命令来来只对选出的的部分模型读读取或者合并并结果数据。这这些命令中的的任何一个中中的LISTT参数列出结结果文件中可可用的解。你你同样地可以以通过INRRES命令限限制从结果文文件到基本数数据被写的数数据总量。另另外可以用EETABLLL命令对选出出的单元存进进行后处理。注意：如果你指指定了一个没没有结果可用用的Timee值，ANSYYS程序将进进行线性内插插来计算出那那Time处的的结果。认识识到在非线分分析中这种线线性内插通常将导致致某些精度损损失（参看图图1─9）。因此，对对于非线性分分析，通常你你应当在一个个精确地对应应于要求子步步的TIMEE处进行后处处理。图1─9非线性性果的线性内内插可能引起起某些误差。4、使用下列任任意选项显示示结果选项；显示已变变形的形状命令：PLDIISPGUI：MaiinMennu>GenneralPostpproc>PPlotRResultts>DefformeddShappes在大变形分析中中，一般优先先使用真实比比例显示〔IIDSCALLE，，1〕。选项：等值线显显示命令：PLNSSOL或者者PLESOOLGUI：MaiinMennu>GenneralPostpproc>PPlotRResultts>-CoontourrPlott-NodaalSollu或者EllementtSoluu使用这些选项来来显示应力，应应变，或者任任何其它可用用项目的等值值线。如果邻邻接的单元具具有不同材料料行为（可能能由于塑性或或多线性弹性性的材料性质质，由于不同同的材料类型型，或者由于于邻近的单元元的死活属性性不同而产生生），你应当当注意避免你你的结果中的的结点应力平平均错误。同样地你可以绘绘帛单元表数数据和线单元元数据的等值值线：命令：PLETTAB，PLLSGUIS：MaainMeenu>GeenerallPosttproc>>ElemeentTaable>PPlotEElemenntTabbleMainMMenu>GGeneraalPosstprocc>PlottR