ANSYS彈塑性分析

2016-10-25  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

彈塑性分析

    以下詳細(xì)地介紹由于塑性變性引起的非線性問題--彈塑性分析,我們的介紹人為以下幾個(gè)方面:

·       什么是塑性

·       塑性理論簡(jiǎn)介

·       ANSYS程序中所用的性選項(xiàng)

·       怎樣使用塑性

·       塑性分析練習(xí)題

什么是塑性

塑性是一種在某種給定載荷下,材料產(chǎn)生永久變形的材料特性,對(duì)大多的工程材料來說,當(dāng)其應(yīng)力低于比例極限時(shí),應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系是線性的。另外,大多數(shù)材料在其應(yīng)力低于屈服點(diǎn)時(shí),表現(xiàn)為彈性行為,也 就 是說,當(dāng) 移 走 載 荷 時(shí),其應(yīng)變也完全消失。

    由于屈服點(diǎn)和比例極限相差很小,因此在ANSYS程序中,假定它們相同。在應(yīng)力一應(yīng)變的曲線中,低于屈服點(diǎn)的叫作彈性部分,超過屈服點(diǎn)的叫作塑性部分,也叫作應(yīng)變強(qiáng)化部分。塑性分析中考慮了塑性區(qū)域的材料特性。

路徑相關(guān)性:

    即然塑性是不可恢復(fù)的,那么這種問題的就與加載歷史有關(guān),這類非線性問題叫作與路徑相關(guān)的或非保守的非線性。

    路徑相關(guān)性是指對(duì)一種給定的邊界條件,可能有多個(gè)正確的解—內(nèi)部的應(yīng)力,應(yīng)變分布—存在,為了得到真正正確的結(jié)果,我們必須按照系統(tǒng)真正經(jīng)歷的加載過程加載。

率相關(guān)性:

    塑性應(yīng)變的大小可能是加載速度快慢的函數(shù),如果塑性應(yīng)變的大小與時(shí)間有關(guān),這種塑性叫作率無關(guān)性塑性,相反,與應(yīng)變率有關(guān)的性叫作率相關(guān)的塑性。

    大多的材料都有某種程度上的率相關(guān)性,但在大多數(shù)靜 力分 析所經(jīng)歷的應(yīng)變率范圍,兩者的應(yīng)力-應(yīng)變曲線差別不大,所以在一般的分析中,我們變?yōu)槭桥c率無關(guān)的。

工程應(yīng)力,應(yīng)變與真實(shí)的應(yīng)力、應(yīng)變:

    塑性材料的數(shù)據(jù)一般以拉伸的應(yīng)力—應(yīng)變曲線形式給出。材料數(shù)據(jù)可能是工程應(yīng)力(

    大應(yīng)變的塑性分析一般采用真實(shí)的應(yīng)力,應(yīng)變數(shù)據(jù)而小應(yīng)變分析一般采用工程的應(yīng)力、應(yīng)變數(shù)據(jù)。

什么時(shí)候激活塑性:

    當(dāng)材料中的應(yīng)力超過屈服點(diǎn)時(shí),塑性被激活(也就是說,有塑性應(yīng)變發(fā)生)。而屈服應(yīng)力本身可能是下列某個(gè)參數(shù)的函數(shù)。

·        溫度

·        應(yīng)變率

·        以前的應(yīng)變歷史

·        側(cè)限壓力

·        其它參數(shù)

          塑性理論介紹

    在這一章中,我們將依次介紹塑性的三個(gè)主要方面:

·        屈服準(zhǔn)則

·        流動(dòng)準(zhǔn)則

·        強(qiáng)化準(zhǔn)則

屈服準(zhǔn)則:

    對(duì)單向受拉試件,我們可以通過簡(jiǎn)單的比較軸向應(yīng)力與材料的屈服應(yīng)力來決定是否有塑性變形發(fā)生,然而,對(duì)于一般的應(yīng)力狀態(tài),是否到達(dá)屈服點(diǎn)并不是明顯的。

    屈服準(zhǔn)則是一個(gè)可以用來與單軸測(cè)試的屈服應(yīng)力相比較的應(yīng)力狀態(tài)的標(biāo)量表示。因此,知道了應(yīng)力狀態(tài)和屈服準(zhǔn)則,程序就能確定是否有塑性應(yīng)變產(chǎn)生。

    屈服準(zhǔn)則的值有時(shí)候也叫作等效應(yīng)力,一個(gè)通用的屈服準(zhǔn)則是Von Mises 屈服準(zhǔn)則,當(dāng)?shù)刃?yīng)力超過材料的屈服應(yīng)力時(shí),將會(huì)發(fā)生塑性變形。

可以在主應(yīng)力空間中畫出Mises屈服準(zhǔn)則,見 圖3-1。

為軸的圓柱面,在2-D中,屈服面是一個(gè)橢圓,在屈服面內(nèi)部的任何應(yīng)力狀態(tài),都是彈性的,屈服面外部的任何應(yīng)力狀態(tài)都會(huì)引起屈服。注意:靜水壓應(yīng)力狀態(tài)( )不會(huì)導(dǎo)致屈服:屈服與靜水壓應(yīng)力無關(guān),而只與偏差應(yīng)力有關(guān),因此, 的應(yīng)力狀態(tài)接近屈 服。Mises屈服準(zhǔn)則是一種除了土壤和脆性材料外典型使用的屈服準(zhǔn)則,在土壤和脆性材料中,屈服應(yīng)力是與靜水壓應(yīng)力(側(cè)限壓力)有關(guān)的,側(cè)限壓力越高,發(fā)生屈服所需要的剪應(yīng)力越大。

流動(dòng)準(zhǔn)則:

    流動(dòng)準(zhǔn)則描述了發(fā)生屈服時(shí),塑性應(yīng)變的方向,也就是說,流動(dòng)準(zhǔn)則定義了單個(gè)塑性應(yīng)變分量(

    一般來說,流動(dòng)方程是塑性應(yīng)變?cè)诖怪庇谇娴姆较虬l(fā)展的屈服準(zhǔn)則中推導(dǎo)出來的。這種流動(dòng)準(zhǔn)則叫作相關(guān)流動(dòng)準(zhǔn)則,如果不用其它的流動(dòng)準(zhǔn) 則(從其它不同的函數(shù)推導(dǎo)出來)。則叫作不相關(guān)的流動(dòng)準(zhǔn)則。

強(qiáng)化準(zhǔn)則:

    強(qiáng)化準(zhǔn)則描述了初始屈服準(zhǔn)則隨著塑性應(yīng)變的增加是怎樣發(fā)展的。

    一般來說,屈服面的變化是以前應(yīng)變歷史的函數(shù),在ANSYS程序中,使用了兩種強(qiáng)化準(zhǔn)則。

等向強(qiáng)化是指屈服面以材料中所作塑性功的大小為基礎(chǔ)在尺寸上擴(kuò)張。對(duì)Mises屈服準(zhǔn)則來說,屈服面在所有方向均勻擴(kuò)張。見圖3-2。

          圖3-2  等向強(qiáng)化時(shí)的屈服面變化圖

    由于等向強(qiáng)化,在受壓方向的屈服應(yīng)力等于受拉過程中所達(dá)到的最高應(yīng)力。

隨動(dòng)強(qiáng)化假定屈服面的大小保持不變而僅在屈服的方向上移 動(dòng),當(dāng)某個(gè)方向的屈服應(yīng)力升高時(shí),其相反方向的屈服應(yīng)力應(yīng)該降低。見圖3-3。

           

圖3-3  隨動(dòng)強(qiáng)化時(shí)的屈服面變化圖

    在隨動(dòng)強(qiáng)化中,由于拉伸方向屈服應(yīng)力的增加導(dǎo)致壓縮方向屈服應(yīng)力的降低,所以在對(duì)應(yīng)的兩個(gè)屈服應(yīng)力之間總存一個(gè)

     

塑性選項(xiàng)

    ANSYS程序提供了多種塑性材料選項(xiàng),在此主要介紹四種典型的材料選項(xiàng)可以通過激活一個(gè)數(shù)據(jù)表來選擇這些選項(xiàng)。         

·        經(jīng)典雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化              BKIN

·        雙線性等向強(qiáng)化                  BISO

·        多線性隨動(dòng)強(qiáng)化                  MKIN

·        多線性等向強(qiáng)化                  MISO

經(jīng)典的雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化(BKIN)使用一個(gè)雙線性來表示應(yīng)力應(yīng)變曲線,所以有兩個(gè)斜率,彈性斜率和塑性斜率,由于隨動(dòng)強(qiáng)化的Vonmises 屈服準(zhǔn) 則被使用,所以包含有鮑辛格效應(yīng),此選項(xiàng)適用于遵守Von Mises 屈服準(zhǔn)則,初始為各向同性材料的小應(yīng)變問題,這包括大多數(shù)的金屬。

需要輸入的常數(shù)是屈服應(yīng)力

注意:

·        使用MP命令來定義彈性模量

·        彈性模量也可以是與溫度相關(guān)的

·        切向斜率Et不可以是負(fù)數(shù),也不能大于彈性模量

在使用經(jīng)典的雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化時(shí),可以分下面三步來定義材料特性。

1、 定義彈性模量        

2、 激活雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化選項(xiàng)

3、 使用數(shù)據(jù)表來定義非線性特性

雙線性等向強(qiáng)化(BIS0),也是使用雙線性來表示應(yīng)力-應(yīng)變曲線,在此選項(xiàng)中,等向強(qiáng)化的Von Mises 屈服準(zhǔn)則被使用,這個(gè)選項(xiàng)一般用于初始各向同性材料的大應(yīng)變問題。需要輸入的常數(shù)與BKIN選項(xiàng)相同。

多線性隨動(dòng)強(qiáng)化(MKIN)使用多線性來表示應(yīng)力-應(yīng)變曲線,模擬隨動(dòng)強(qiáng)化效應(yīng),這個(gè)選項(xiàng)使用Von Mises 屈服準(zhǔn)則,對(duì)使用雙線性選項(xiàng)(BKIN)不 能足夠表示應(yīng)力-應(yīng)變曲線的小應(yīng)變分析是有用的。

    需要的輸入包括最多五個(gè)應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)點(diǎn)( 用 數(shù) 據(jù) 表 輸 入),可以定義五條不同溫度下的曲線。

    在使用多線性隨動(dòng)強(qiáng)化時(shí),可以使用與BKIN相同的步驟來定義材料特性,所不同的是在數(shù)據(jù)表中輸入的常數(shù)不同,下面是一個(gè)用命令流定義多線性隨動(dòng)強(qiáng)化的標(biāo)準(zhǔn)輸入。

          MPTEMP,,10,70

          MPDATA,EX,3,,30ES,25ES

          TB,MK2N,3

          TBTEMP,,STRA2N

          TBDATA,,0.01,0.05,0.1

          TBTEMP,10

          TBDATA,,30000,37000,38000

          TBTEMP,70

          TBDATA,,225000,31000,33000

多線性等向強(qiáng)化(MISO)使用多線性來表示使用Von Mises屈服 準(zhǔn)則的等向強(qiáng)化的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,它適用于比例加載的情況和大應(yīng)變分析。

需要輸入最多100個(gè)應(yīng)力-應(yīng)變曲線,最多可以定義20條不同溫度下的曲線。

其材料特性的定義步驟如下:

1、 定義彈性模量

2、 定義MISO數(shù)據(jù)表

3、 為輸入的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)指定溫度值

4、 輸入應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)

5、 畫材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線

    與MKIN 數(shù)據(jù)表不同的是,MISO的數(shù)據(jù)表對(duì)不同的溫度可以有不同的應(yīng)變值,因此,每條溫度曲線有它自己的輸入表。

怎 樣 使 用 塑 性

    在這一章中,我們將介紹在程序中怎樣使用塑性,重點(diǎn)介紹以下幾個(gè)方面

·       可 用 的ANSYS 輸 入

·       ANSYS 輸 出 量

·       使 用 塑 性 的 一 些 原 則

·       加 強(qiáng) 收 斂 性 的 方 法

·       查 看 塑 性 分 析 的 結(jié) 果

ANSYS 輸 入:

    當(dāng)使用TB命令選擇塑性選項(xiàng)和輸入所需常數(shù)時(shí),應(yīng)該考慮到:

·       常數(shù)應(yīng)該是塑性選項(xiàng)所期望的形式, 例如,我們總是需要應(yīng)力和總的應(yīng)變,而不是應(yīng)力與塑性應(yīng)變。

·       如果還在進(jìn)行大應(yīng)變分析,應(yīng)力-應(yīng)變曲線數(shù)據(jù)應(yīng)該是真實(shí)應(yīng)力-真實(shí)應(yīng) 變。

對(duì)雙線性選項(xiàng)(BKIN,BISO),輸入常數(shù)

其它有用的載荷步選項(xiàng):

·       使用的子步數(shù)(使用的時(shí)間步長(zhǎng)),既然塑性是一種與路徑相關(guān)的非線性,因此需要使用許多載荷增量來加載

·       激活自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)

·       如果在分析所經(jīng)歷的應(yīng)變范圍內(nèi),應(yīng)力-應(yīng)變曲線是光滑的,使用預(yù)測(cè)器選項(xiàng),這能夠極大的降低塑性分析中的總體迭代數(shù)。

 輸出量

    在塑性分析中,對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以輸出下列量:

EPPL-塑性應(yīng)變分量

EPEQ-累加的等效塑性應(yīng)變

SEPL-根據(jù)輸入的應(yīng)力-應(yīng)變曲線估算出的對(duì)于EPEQ的等效應(yīng) 力

HPRES-靜水壓應(yīng)力

PSV-塑性狀態(tài)變量

PLWK-單位體積內(nèi)累加的塑性功

    上面所列節(jié)點(diǎn)的塑性輸出量實(shí)際上是離節(jié)點(diǎn)最近的那個(gè)積分點(diǎn)的值。

    如果一個(gè)單元的所有積分點(diǎn)都是彈性的(EPEQ=0),那么節(jié)點(diǎn)的彈性應(yīng)變和應(yīng)力從積分點(diǎn)外插得到,如果任一積分點(diǎn)是塑性的(EPEQ>0),那么節(jié)點(diǎn)的彈性應(yīng)變和應(yīng)力實(shí)際上是積分點(diǎn)的值,這是程序的缺省情況,但可 以人為的改變它。

程序使用中的一些基本原則:

    下面的這些原則應(yīng)該有助于可執(zhí)行一個(gè)精確的塑性分析

1、 所需要的塑性材料常數(shù)必須能夠足以描述所經(jīng)歷的應(yīng)力或應(yīng)變范圍內(nèi)的材料特性。

2、 緩慢加載,應(yīng)該保證在一個(gè)時(shí)間步內(nèi),最大的塑性應(yīng)變?cè)隽啃∮?%,一 般 來說,如果Fy是系統(tǒng)剛開始屈服時(shí)的載荷,那么在塑性范圍內(nèi)的載荷增量應(yīng)近似為:

·       0.05*Fy- 對(duì)用面力或集中力加載的情況

·       Fy- 對(duì)用位移加載的情況

3、 當(dāng)模擬類似梁或殼的幾何體時(shí),必須有足夠的網(wǎng)格密度,為了能夠足夠的模擬彎曲反應(yīng),在厚度方向必須至少有二個(gè)單元。

4、 除非那個(gè)區(qū)域的單元足夠大,應(yīng)該避免應(yīng)力奇異,由于建模而導(dǎo)致的應(yīng)力奇異有:

·        單點(diǎn)加載或單點(diǎn)約束

·        凹角

·        模型之間采用單點(diǎn)連接

·        單點(diǎn)耦合或接觸條件

5、 如果模型的大部分區(qū)域都保持在彈性區(qū)內(nèi),那么可以采用下列方法來降低計(jì)算時(shí)間:

·        在彈性區(qū)內(nèi)僅僅使用線性材料特性( 不 使 用TB 命 令)

·        在線性部分使用子結(jié)構(gòu)

 加強(qiáng)收斂性的方法:

    如果不收斂是由于數(shù)值計(jì)算導(dǎo)致的,可以采用下述方法來加強(qiáng)問題的收斂性:

1、使用小的時(shí)間步長(zhǎng)

2、 如果自適應(yīng)下降因子是關(guān)閉的,打開它,相反,如果它是打開的 ,且割線剛度正在被連續(xù)地使用,那么關(guān)閉它。

3、使用線性搜索,特別是當(dāng)大變形或大應(yīng)變被激活時(shí)

4、預(yù)測(cè)器選項(xiàng)有助于加速緩慢收斂的問題,但也可能使其它的問題變得不穩(wěn)定。

5、可以將缺省的牛頓-拉普森選項(xiàng)轉(zhuǎn)換成修正的(MODI)或初始剛度(INIT)牛頓-拉普森選項(xiàng),這兩個(gè)選項(xiàng)比全牛頓-拉普森選項(xiàng)更穩(wěn)定( 需要更的迭代),但這兩個(gè)選項(xiàng)僅在小撓度和小應(yīng)變塑性分析中有效。

查 看 結(jié) 果

1、 感興趣的輸出項(xiàng)(例如應(yīng)力,變形,支反力等等)對(duì)加載歷史的響應(yīng)應(yīng)該是光滑的,一個(gè)不光滑的曲線可能表明使用了太大的時(shí)間步長(zhǎng)或太粗的網(wǎng) 格。

2、 每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)的塑性應(yīng)變?cè)隽繎?yīng)該小于5%,這個(gè)值在輸出文件中以“Max plastic Strain Step”輸出,也可以使用POST26來顯示這個(gè)值(Main Menu:Time Hist Postpro Define Variables)。

3、 塑性應(yīng)變等值線應(yīng)該是光滑的,通過任一單元的梯度不應(yīng)該太大。

4、 畫出某點(diǎn)的應(yīng)力—應(yīng)變圖,應(yīng)力是指輸出量SEQV(Mises 等 效 應(yīng) 力),總應(yīng)變由累加的塑性應(yīng)變EPEQ和彈性應(yīng)變得來。

塑性分析實(shí)例(GUI方法)

    在這個(gè)實(shí)例分析中,我們將進(jìn)行一個(gè)圓盤在周期載荷作用下的塑性分析。

問題描述:

    一個(gè)周邊簡(jiǎn)支的圓盤,在其中心受到一個(gè)沖桿的周期作用。由于沖桿被假定是剛性的,因此在建模時(shí)不考慮沖桿,而將圓盤上和沖桿接觸的結(jié)點(diǎn)的Y方向上的位移耦合起來。

    由于模型和載荷都是軸對(duì)稱的,因此用軸對(duì)稱模型來進(jìn)行計(jì)算。求解通過四個(gè)載荷步實(shí)現(xiàn)。

問題詳細(xì)說明:

材料性質(zhì):

EX=70000  (楊氏模量)

NUXY=0.325(泊松比)

塑性時(shí)的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系如下:

           應(yīng)變              應(yīng)力

          0.0007857           55

          0.00575             112

0.02925             172

            0.1               241

加載歷史:

          時(shí)間              載荷

           0                  0

           1                -6000

           2                 750

           3                 -6000

問題描述圖:

步驟一:建立計(jì)算所需要的模型。

在這一步中,建立計(jì)算分析所需要的模型,包括定義單元類型,劃分網(wǎng)格,給定邊界條件。并將數(shù)據(jù)庫(kù)文件保存為“exercise2.db”。 在此,對(duì)這一步的過程不作詳細(xì)敘述。

步驟二:恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)文件“exercise.db”

        Utility Menu>File>Resume from

    步驟三:定義材料性質(zhì)

1、選擇菜單路徑Main Menu>Preprocessor>Matersal Props>-Constant-Isotropic.  Isotropic Matersal Properties (各向同性材料性質(zhì))對(duì)話框出現(xiàn)。

2、單擊OK來指定材料號(hào)為1。另一個(gè)I sotropic Material Properties對(duì)話框出現(xiàn)。

3、對(duì)楊氏模量(EX)鍵入EXX    。

4、對(duì)泊松比(NUXY)鍵入0.325。

5、單擊OK。

步驟四:定義和填充多線性隨動(dòng)強(qiáng)化數(shù)據(jù)表(MKIN)

1、選擇菜單路徑Main Menu>Preprocessor>Material Props>DataTables>Define/Activate. Define/Activate Data Table(激活數(shù)據(jù)表)對(duì)話框出現(xiàn)。

2、在關(guān)于type of data table(數(shù)據(jù)表類型)的卷動(dòng)框中,卷動(dòng)到“Multi kinem MKIN”且選中它。

3、在material refersuce number(材料參考號(hào))中,健入1。

4、對(duì)number of temperatures(溫度數(shù))鍵入1,單擊OK。

5、選擇菜單路徑Main Menu>Preprocessor>Material Props>Data Tables>Edit   Active.。. Data Table MKIN對(duì)話框出現(xiàn)。

6、在“Strain”一行中,從第二列起分別輸入STN1,STN2,STN3,STN4。

7、在“Curve 1”一行中,從第二列起分別輸入STS1,STS2,STS3,STS4。

8、選擇File>Apply & Quit。

9、選擇菜單路徑Main Menu>Preprosessor>Material Porps>Data     Tables>Graph. Graph Data Tables(圖形表示數(shù)據(jù)表)對(duì)話框出現(xiàn)。

10、單擊OK接受繪制MKIN表的缺省。一個(gè)MKIN表的標(biāo)繪圖出現(xiàn)在ANSYS 圖形窗口中。

步驟五:進(jìn)入求解器

    選擇菜單路徑Main Menu>Solution。

步驟六:定義分析類型和選項(xiàng)

1、選擇菜單路徑Main Menu>Solution>-Analysis Type-New Analysis.

2、單擊“Static”來選中它然后單擊OK。

步驟七:打開預(yù)測(cè)器,設(shè)置輸出控制。

1、選擇菜單路徑Main menu>solution-Load Set Opts-Nonlinear>Predictor。

2、將predictor的狀態(tài)設(shè)置為“ON”。

3、選擇菜單路徑Main Menu>Solution>-Load Step Options- Output Ctrls>  DB/Results File. Coutrols for Database and Results File Writing (對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)和結(jié)果文件寫入的控制)對(duì)話框出現(xiàn)。

4、單擊“Every substep”且選中它。

步驟八:設(shè)置載荷步選項(xiàng)

1、選擇菜單路徑Main Menu>Solution>-Load Step Options-Time/Frequenc > time&Substep。 Time&Substep Option(時(shí)間和子步數(shù)選項(xiàng))對(duì)話框出現(xiàn)。

2、對(duì)time at end of Load Step(載荷步終止時(shí)間)鍵入 1e-6

3、對(duì)Number of substeps (子步數(shù))鍵入1。

步驟九:對(duì)第一個(gè)載荷步加載

    在結(jié)點(diǎn)3的Y方向施加一大小為 0的集中力載荷。

步驟十:將第一個(gè)載荷步寫入載荷步文件。

1、選擇菜單路徑Main Menu>Solution>-Write Ls File,出現(xiàn)對(duì)話框。

2、在“LSNUM”的輸入框中鍵入 1

步驟十一:對(duì)第二個(gè)載荷步加載,并寫入載荷步文件。

1、選擇菜單路徑Main Menu>Solution>-Load Step Options-Time/Frequenc>time&Substep。 Time&Substep Option(時(shí)間和時(shí)間步選項(xiàng))對(duì)話框出現(xiàn)。

2、對(duì)time at end of Load Step(載荷步終止時(shí)間)鍵入1

3、對(duì)Number of substeps (子步數(shù))鍵入10。

4、單擊automatic time stepping option(自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)選項(xiàng))使之為ON,然后單擊OK。

5、在結(jié)點(diǎn)3的Y方向施加一大小為 -6000的集中力載荷。

6、選擇菜單路徑Main Menu>Solution>-Write Ls File,出現(xiàn)對(duì)話框。

7、在“LSNUM”的輸入框中鍵入 2

步驟十二:對(duì)第三個(gè)載荷步加載,并寫入載荷步文件。

1、選擇菜單路徑Main Menu>Solution>-Load Step Options-Time/Frequenc>time&Substep。 Time&Substep Option(時(shí)間和時(shí)間步選項(xiàng))對(duì)話框出現(xiàn)。

2、對(duì)time at end of Load Step(載荷步終止時(shí)間)鍵入2

3、在結(jié)點(diǎn)3的Y方向施加一大小為 750的集中力載荷。

4、選擇菜單路徑Main Menu>Solution>-Write Ls File,出現(xiàn)對(duì)話框。

5、在“LSNUM”的輸入框中鍵入3

步驟十三:對(duì)第四個(gè)載荷步加載,并寫入載荷步文件。

1、選擇菜單路徑Main Menu>Solution>-Load Step Options-  

    Time/Frequenc>time&Substep。 Time&Substep Option(時(shí)間和 

    時(shí)間步選項(xiàng))對(duì)話框出現(xiàn)。

2、對(duì)time at end of Load Step(載荷步終止時(shí)間)鍵入3

3、在結(jié)點(diǎn)3的Y方向施加一大小為 -6000的集中力載荷。

4、選擇菜單路徑Main Menu>Solution>-Write Ls File,出現(xiàn)對(duì)話框。

5、在“LSNUM”的輸入框中鍵入4

步驟十三:求解問題

1、選擇菜單路徑Main Menu>Solution>-Solve-From Ls Files,對(duì)話框出現(xiàn)。

2、對(duì)“LSMIN”鍵入1,對(duì)“LSMAX”鍵入4。

3、單擊對(duì)話框中的OK開始求解。

步驟十四:進(jìn)行后處理。

在這一步中,可以進(jìn)行所想要的后處理,在此不進(jìn)行詳述。

非線性靜態(tài)實(shí)例分析(命令流方式) 

你可以用下面顯示的ANSYS命令替代GUI選擇,進(jìn)行上面這個(gè)例題的塑性分析。

fini

/cle

/title,circular plate loaded by a circular punch - kinematic hardening

rpl=65

rpu=5

h=6.5

exx=70000

sts1=55      !yield stress

stn1=sts1/exx

sts2=112

stn2=0.00575

sts3=172

stn3=0.02925

sts4=241

stn4=0.1

nex=15     ! No. of elements along the radius

net=2      ! No. of elements in the plate's thickness

/prep7

et,1,42,,,1

! define node for convenient postprocessing

n,1,rpl,0

n,2,0,0

n,3,0,h/2

!define geometry

k,1,,-(h/2)

k,2,rpu,-(h/2)

k,3,rpl,-(h/2)

kgen,2,1,3,1,,h,,3

nex1=nint(0.8*net)

nex2=nex-nex1

l,1,2

l,4,5

l,2,3

l,5,6

a,1,2,5,4

a,2,3,6,5 

lesize,1,,,nex1

lesize,2,,,nex1

lesize,3,,,nex2,2.5

lesize,4,,,nex2,2.5

esize,(h/net)

amesh,all

nummrg,node

nodes

nsel,s,loc,x,0,rpu

nsel,r,loc,y,(h/2)

cp,1,uy,all

nsel,all

esel,all

fini

/solu

nsel,s,loc,x,rpl

nsel,r,loc,y,0

d,all,uy

nsel,s,loc,x,0

d,all,ux

nsel,all

outres,all,all

fini

/prep7

mp,ex,1,exx

mp,nuxy,1,0.325

tb,mkin,1

tbtemp,,strain

tbdata,,stn1,stn2,stn3,stn4

tbtemp,,

tbdata,,sts1,sts2,sts3,sts4

fini

/solu

pred,on

outres,all,all

nsubst,1

time,1e-6

f,3,fy,0

lswrite

autots,on

nsubst,10

time,1

f,3,fy,-6000

lswrite

time,2

f,3,fy,750

lswrite

time,3

f,3,fy,-6000

lswrite

lssolve,1,4

fini

/post1

set,2

/dscal,1,1

pldisp,2

fini

/post26

nsol,2,2,u,y,uy2

rforce,3,1,f,y,ry1

add,2,2,,,uy2,,,-1

/grid,1

/axlab,x,deflection [mm]

/axlab,y,force [n]

xval,2

plvar,3

prvar,2,3

fini

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