内容发布更新时间 : 2024/12/22 20:18:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
ANSYS非线形分析指南 基本过程
次数之内不能满足收敛准则，且如果自动步长是打开的〔AUTOTS〕，分析将尝试使用二分法。如果二分法是不可能的，那么，分析将或者终止，或者进行下一个载荷步，依据你在NCNV命令中发出的指示。 ·求解终止选项〔NCNV〕
这个选项处理五种不同的终止准则：
·如果位移“太大”它建立一个用于终止分析和程序执行的准则。 ·它对累积迭代次数设置限制。 ·它对整个时间设置限制。
·它对整个CPU时间设置限制。 ·弧长选项〔ARCLEN〕
如果你预料结构在它的载荷历史内在某些点将变得物理意义上不稳定（也就是， 结构的载荷—位移曲线的斜度将为0或负值），你可以使用弧长方法来帮助稳定数值求解。 激活弧长方法的典型的系列命令显示在这里：
注意──当合适时，你可以和弧长方法一起使用许多其它的分析和载荷步选项。然而，你不应和弧长方法一起使用下列选项：不要使用线搜索〔LNSRCH〕，时间步长预测〔PRED〕，自适应下降〔NROPT，，，ON〕，自动时间步长〔AUTOTS，TIME，DELTIM〕，或打开时间－积分效应（TIMINT）。 · 时间步长预测──纠正选项〔PRED〕
对于每一个子步的第一次平衡迭代你可以激活和DOF求解有关的预测。这个特点加速收敛且如果非线性响应是相对平滑的，它特别的有用。在包含大转动或粘弹 的分析中它并不是非常有用。 · 线搜索选项〔LNSRCH〕
这个选项是对自适应下降的替代。当被激活时，无论何时发现硬化响应。这个收敛提高工具用程序计算出的比例因子（具有0和1之间的值）乘以计算出的位移增量。因为线搜索算法是用来对自适应下降选项〔NROPT〕进行的替代，如果线搜索选项是开，自适应下降不被自动激活。不建议你同时激活线搜索和自适应下降。
当存在强迫位移时，直到迭代中至少有一次具有一个的线搜索值运算才会收敛。ANSYS调节整个DU矢量，包括强迫位移值；否则，除了强迫DOF处一个小
的位移值将随处发生。直到适代中的某一次具有1的线搜索值，ANSYS才施加全 部位移值。
·蠕变准则〔CRPLIM，CRCR〕
如果结构表现出蠕变行为，可以指定蠕变准则用于自动时间步调整。（如果自动时间步长〔AUTOTS〕不是打开的，这个蠕变准则将无效。）程序将对所有单元计算蠕应变增量（在最近时间步中蠕变的变化）对弹性应变的比值。如果最大比值比判据大，程序将减小下一个时间步长；如果小，程序或许增加下一个时间步长。（同样地程序将把自动时间步长建立在平衡迭代次数，即将发生的单元状态改变，以及塑性应变增量的基础上。时间步长将被调整到对应这些项目中的任何一个所计算出的最小值。）如果比值高于0.25的稳定界限，且如果时间增量不能被减小，解可能发散且分析将由于错误信息而终止。这个问题可以通过使最小时间步长足够小避免〔DELTIM，NSUBST）。 · 激活和杀死选项
在ANSYS/Mechanical和ANSYS/LS－DYNA产品中，你可以去杀死和激活单元来模拟材料的消去和添加。 程序通过用一个非常小的数（它由ESTIF命令设置）乘以它的刚度从总质量矩阵消去它的质量“ 杀死”一个单元。对无活性单元的单元载荷（压力，热通量，热应变，等等）同样地设置为零。你需要在前处理中定义所有可能的单元；你不可能在 SOLUTION中产生新的单元。
要在你的分析的后面阶段中“出生”的那些单元，在第一个载荷步前应当被杀死，然后去在适当的载荷步的开始被重激活，当单元被重激活时，它们具有零 应变状态，且（如果NLGEOM， ON） 它们的几何（开头长度，面积等等） 被修改来和它们的的现偏移位置相适应。 ·杀死（EKILL） ·激活（EALIVE）
·改变材料性质参考号〔MPCHG〕
另一种在求解期间影响单元行为的办法是来改变它的材料性质参考号。这个选项允许你在载荷步间改变一个单元的材料性质。
EKILL适用于大多数单元类型。MPCHG适用于所于单元类型。 输出控制选项
输出控制选项包括下列： ·打印输出（OUTPR）
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使用这个选项来在输出文件（Jobname.out)中包括进便所想要的结果数据。 ·结果文件输出〔OUTRES〕
这个选项控制结果文件中的数据（Jobname.rst)。
OUTPR和OUTRES用来控制结果被写入这些文件的频率。 ·结果外推〔ERESX〕
这个选项，依据缺省，拷贝一个单元的积分点应力和弹性应变结果到结点而替代外推它们，如果在单元中存在非线性（塑性，蠕变，膨胀）的话。积分点非线性变化总是被拷贝到结点。 注意：对输出行使下列警告：
·恰当使用多个OUTRES或OUTPR命令有时可能有一点小的技巧。
·依据缺省，在非线性分析中只有最后一个子步被写入结果文件。要写入所有子步，设置OUTRES中的FREQ域为ALL。
·依据缺者，只有1000个结果集（子步）可以被写入结果文件。如果超过了这个数目（基于你的OUTRES指定），程序将由于错误而终止。使用命令/CONFIG，NRES来增加这个界限。 5、存储基本数据的备份副本于另一文件。 命令：SAVE
GUI：Utility Menu>File>Save As 6、开始求解计算。 命令：SOLVE
GUI：Main Menn>Solution>-Solve-Current LS
7、如果你需要定义多个载荷步，对每一个其余的载荷步重复步骤3至6。 8、离开SOLUTION处理器 命令：FINISH
GUI：关闭Solution菜单。 步骤3：考察结果
来自非线性静态分析的结果主要由位移，应力，应变，以及反作用力组成。可以用POST1，通用后处理器，或者用POST26，时间历程后处理器，来考察这些结果。
记住，用POST1一次仅可以读取一个子步，且来自那个子步的结果应当已被写入Jobname.rst。（载荷步选项命令OUTRES控制哪一个子步的结果被存储入Jobname.rst。)典型的POST1后处理顺序将在下面描述。
要记住的要点
·用POST1考察结果，数据库中的模型必须和用于求解计算的模型相同。 ·结果文件（Jobname.rst)必须是可用的。 用POST1考察结果
1、检查你的输出文件（Jobname.out)是否在所有的子步分析都收敛。 ·如果不收敛，你可能不想后处理结果，而是想确定为什么收敛失败。 ·如果你的解收敛，那么继续进行后处理。
2、进入POST1。如果用于求解的模型现在不在数据中，发出RESUME。 命令：POST1
GUI：Main Menu>General Postproc
3、读取需要的载荷步和子步结果，这可以依据载荷步和子步号或者时间来识别然而，不能依据时间识别出弧长结果。 命令：SET
GUI：Main Menn>General Postproc>Read Results-Load step
同样地你可以使用SUBSET或者APPEND命令来只对选出的部分模型读取或者合并结果数据。这些命令中的任何一个中的LIST参数列出结果文件中可用的解。你同样地可以通过INRES命令限制从结果文件到基本数据被写的数据总量。另外可以用ETABLL命令对选出的单元存进行后处理。
注意：如果你指定了一个没有结果可用的Time值，ANSYS程序将进行线性内插来计算出那Time处的结果。认识到在非线分析中这种线性内插通常将导致某些精度损失（参看图1─9）。因此，对于非线性分析，通常你应当在一个精确地对应于要求子步的TIME处进行后处理。
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图1─9非线性果的线性内插可能引起某些误差。
4、使用下列任意选项显示结果 选项；显示已变形的形状 命令：PLDISP
GUI：Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shapes 在大变形分析中，一般优先使用真实比例显示〔IDSCALE，，1〕。 选项：等值线显示
命令：PLNSOL 或者PLESOL
GUI：Main Menu>General Postproc>Plot Results>-Contour Plot-Nodal Solu或者 Element Solu 使用这些选项来显示应力，应变，或者任何其它可用项目的等值线。如果邻接的单元具有不同材料行为（可能由于塑性或 多线性弹性的材料性质，由于不同的材料类型，或者由于邻近的单元的死活属性不同而产生），你应当注意避免你的结果中的结点应力平均错误。 同样地你可以绘帛单元表数据和线单元数据的等值线： 命令：PLETAB，PLLS
GUIS：Main Menu>General Postproc>Element Table>Plot Element Table
Main Menu>General Postproc>Plot Results>-Contour Plot-Line Elem Res 使用PLETAB命令（GUI路径Main Menu>General Postproc>Element Table>Plot *
Element Table)来绘制单元表数据的等值线，用PLLS（GUI路径Main Menu>General Postproc>Plot Results>Line elem Res)来绘制线单元数据的等值线。 选项：列表 命令：
PRNSOL（结点结果） PRESOL（结果）
PRRSOL（反作用力数据） PRETAB
PRITER（子步总计数据）等等。 NSORT ESORT
GUIS：Main Menu>General Postproc>List Results>Nodal Solution Main Menu>General Postproc>List Results>Element Solution Main Menu>General Postproc>List Results>Reaction Solution
使用NSORT和ESORT命令在将数据列表前对它们进行排序。 其它的性能
许多其它的后处理函数──在路径上映射结果。记录，参量列表，等等──在POST1中是可用的。对于非线性分析，载荷工况组合通常是无效的。 用POST26考察结果
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同样地你可以使用POST26，时间─历程后处理器考察非线性结构的载荷──历程响应。使用POST26比较一个ANSYS变量对另一个变量的关系。例如，你可以用图形表示某一结点处的位移和对应的所加载荷的关系，或者你可以列出某一结
点处的塑性应变和对应的TIME值之间的关系。典型的POST26后处理顺序可以遵循这些步骤：
1、根据你的输出文件（Jobname.OUT)检查是否在所有要求的载荷步内分析都收敛。你不应当将你的设计
决策建立在非收敛结果的基础上。
2、如果你的解是收敛的，进入POST26，如果现和你的模型不在数据库内，发出RESUME命令。 命令：POST26
GUI：Main Menu>Time Hist Postpro 3、定义在后处理期间使用的变量。 命令： NSOL ESOL RFORCL
GUI：Main Menu>Time Hist Postproc>Define Variables 4、图形或者列表显示变量。 命令：
PLVAR（图形表示变量） PRVAR
EXTREM（列表变量）
GUIS：Main Menu>Time Hist Postprac>Graph Variable S Main Menu>Time Hist Postproc>List Variables Main Menu>Time Hist Postproc>List Extremes 其它的性能
许多其它的后处理函数可用于POST26。 终止正在运行的工作；重起动
你可以通过产生一个“abort”文件）（Jobname.abt)停止一个非线性分析。一旦求解成功地完成，或者收敛失败发生程序也将停止分析。
如果一个分析在终止前已成功地完成了一次或多次迭代,你可以屡次重启动它?
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