ANSYS結(jié)構(gòu)非線性分析指南(一至三章

ANSYS結(jié)構(gòu)非線性分析指南(一到三章)屈服準(zhǔn)則概念：1.理想彈性材料物體發(fā)生彈性變形時(shí)，應(yīng)力與應(yīng)變完全成線性關(guān)系，并可假定它從彈性變形過渡到塑性變形是突然的。2.理想塑性材料（又稱全塑性材料）材料發(fā)生塑性變形時(shí)不產(chǎn)生硬化的材料，這種材料在進(jìn)入塑性狀態(tài)之后，應(yīng)力不再增加，也即在中性載荷時(shí)即可連續(xù)產(chǎn)生塑性變形。3.彈塑性材料在研究材料塑性變形時(shí)，需要考慮塑性變形之前的彈性變形的材料這里可分兩種情況：.理想彈塑性材料在塑性變形時(shí)，需要考慮塑性變形之前的彈性變形，而不考慮硬化的材料，也即材料進(jìn)入塑性狀態(tài)后，應(yīng)力不再增加可連續(xù)產(chǎn)生塑性變形。.彈塑性硬化材料在塑性變形時(shí)，既要考慮塑性變形之前的彈性變形，又要考慮加工硬化的材料，這種材料在進(jìn)入塑性狀態(tài)后，如應(yīng)力保持不變，則不能進(jìn)一步變形。只有在應(yīng)力不斷增加，也即在加載條件下才能連續(xù)產(chǎn)生塑性變形。4.剛塑性材料在研究塑性變形時(shí)不考慮塑性變形之前的彈性變形。這又可分兩種情況：.理想剛塑性材料在研究塑性變形時(shí)，既不考慮彈性變形，又不考慮變形過程中的加工硬化的材料。.剛塑性硬化材料在研究塑性變形時(shí)，不考慮塑性變形之前的彈性變形，但需要考慮變形過程中的加工硬化材料。屈服準(zhǔn)則的條件：1.受力物體內(nèi)質(zhì)點(diǎn)處于單向應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，只要單向應(yīng)力大到材料的屈服點(diǎn)時(shí)，則該質(zhì)點(diǎn)開始由彈性狀態(tài)進(jìn)入塑性狀態(tài)，即處于屈服。2.受力物體內(nèi)質(zhì)點(diǎn)處于多向應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，必須同時(shí)考慮所有的應(yīng)力分量。在一定的變形條件（變形溫度、變形速度等）下，只有當(dāng)各應(yīng)力分量之間符合一定關(guān)系時(shí)，質(zhì)點(diǎn)才開始進(jìn)入塑性狀態(tài)，這種關(guān)系稱為屈服準(zhǔn)則，也稱塑性條件。它是描述受力物體中不同應(yīng)力狀態(tài)下的質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入塑性狀態(tài)并使塑性變形繼續(xù)進(jìn)行所必須遵守的力學(xué)條件，這種力學(xué)條件一般可表示為f（ij）C又稱為屈服函數(shù)，式中C是與材料性質(zhì)有關(guān)而與應(yīng)力狀態(tài)無關(guān)的常數(shù)，可通過試驗(yàn)求得。屈服準(zhǔn)則是求解塑性成形問題必要的補(bǔ)充方程。1.1 什么是結(jié)構(gòu)非線性 在日常生活中，經(jīng)常會(huì)遇到結(jié)構(gòu)非線性。例如，當(dāng)用釘書針釘書時(shí)，金屬釘書釘將永久地彎曲成一個(gè)不同的形狀( 圖1-1a )。如果你在一個(gè)木架上放置重物，隨著時(shí)間的推移木架將越來越下垂( 圖1-1b )。當(dāng)在汽車或卡車上裝載貨物時(shí)，它的輪胎和下面路面間接觸面將隨貨物重量而變化( 圖1-1c )。如果將上述例子的載荷變形曲線畫出來，用戶將發(fā)現(xiàn)它們都顯示了非線性結(jié)構(gòu)的基本特征結(jié)構(gòu)剛度改變。圖1-1 結(jié)構(gòu)非線性行為的常見例子 引起結(jié)構(gòu)非線性的原因很多，它可以被分成三種主要類型：狀態(tài)改變、幾何非線性、材料非線性。1.1.1 狀態(tài)變化(包括接觸) 許多普通結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出一種與狀態(tài)相關(guān)的非線性行為。例如，一根只能拉伸的電纜可能是松的，也可能是繃緊的。軸承套可能是接觸的，也可能是不接觸的。凍土可能是凍結(jié)的，也可能是融化的。這些系統(tǒng)的剛度由于系統(tǒng)狀態(tài)的改變而變化。狀態(tài)改變也許和載荷直接有關(guān)(如在電纜情況中)， 也可能由某種外部原因引起(如在凍土中的紊亂熱力學(xué)條件)。 接觸是一種很普遍的非線性行為。接觸是狀態(tài)變化非線性中一個(gè)特殊而重要的子集。參見第五章。1.1.2 幾何非線性 如果結(jié)構(gòu)經(jīng)受大變形，它幾何形狀的變化可能會(huì)引起結(jié)構(gòu)的非線性響應(yīng)。一個(gè)例子是 圖1-2 所示的釣魚桿。隨著垂向載荷的增加，桿不斷彎曲以致于力臂明顯地減少，導(dǎo)致桿端顯示出在較高載荷下不斷增長(zhǎng)的剛性。幾何非線性的特點(diǎn)是大位移、大轉(zhuǎn)動(dòng)。圖1-2 釣魚桿體現(xiàn)的幾何非線性1.1.3 材料非線性 非線性的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是結(jié)構(gòu)非線性行為的常見原因。許多因素可以影響材料的應(yīng)力應(yīng)變性質(zhì)，包括加載歷史(如在彈塑性響應(yīng)情況下)、環(huán)境狀況(如溫度)、加載的時(shí)間總量(如在蠕變響應(yīng)情況下)。1.2 非線性分析的基本知識(shí)1.2.1 方程求解 ANSYS程序的方程求解器計(jì)算一系列的聯(lián)立線性方程來預(yù)測(cè)工程系統(tǒng)的響應(yīng)。然而，非線性結(jié)構(gòu)的行為不能直接用這樣一系列的線性方程表示。需要一系列的帶校正的線性近似來求解非線性問題。一種近似的非線性求解是將載荷分成一系列的載荷增量?？梢栽趲讉€(gè)載荷步內(nèi)或者在一個(gè)載荷步的幾個(gè)子步內(nèi)施加載荷增量。在每一個(gè)增量的求解完成后，繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)載荷增量之前程序調(diào)整剛度矩陣以反映結(jié)構(gòu)剛度的非線性變化。但是，純粹的增量近似不可避免地要隨著每一個(gè)載荷增量積累誤差，導(dǎo)種結(jié)果最終失去平衡，如 圖1 - 3 （a） 所示。. （b）純粹增量式解 （b）全牛頓拉普森迭代求解（2個(gè)載荷增量）圖1-3 純粹增量近似與牛頓拉普森近似。ANSYS程序通過使用牛頓拉普森平衡迭代克服了這種困難，它迫使在每一個(gè)載荷增量的末端解達(dá)到平衡收斂（在某個(gè)容限范圍內(nèi)）。 圖1 - 3 （b） 描述了在單自由度非線性分析中牛頓拉普森平衡迭代的使用。在每次求解前，NR方法估算出殘差矢量，這個(gè)矢量是回復(fù)力（對(duì)應(yīng)于單元應(yīng)力的載荷）和所加載荷的差值，然后使用非平衡載荷進(jìn)行線性求解，且核查收斂性。如果不滿足收斂準(zhǔn)則，重新估算非平衡載荷，修改剛度矩陣，獲得新解。持續(xù)這種迭代過程直到問題收斂。 ANSYS程序提供了一系列命令來增強(qiáng)問題的收斂性，如自適應(yīng)下降、線性搜索、自動(dòng)載荷步長(zhǎng)及二分等，可被激活來加強(qiáng)問題的收斂性，如果不能得到收斂，那么程序或者繼續(xù)計(jì)算下一個(gè)載荷步或者終止（依據(jù)你的指示）。 對(duì)某些物理意義上不穩(wěn)定系統(tǒng)的非線性靜態(tài)分析，如果你僅僅使用NR方法，正切剛度矩陣可能變?yōu)榻抵榷剃?，?dǎo)致嚴(yán)重的收斂問題。這樣的情況包括獨(dú)立實(shí)體從固定表面分離的靜態(tài)接觸分析、結(jié)構(gòu)或者完全崩潰或者“突然通過”至另一個(gè)穩(wěn)定形狀的非線性屈曲問題。對(duì)這樣的情況，可以激活另外一種迭代方法：弧長(zhǎng)方法，來幫助穩(wěn)定求解?；￠L(zhǎng)方法導(dǎo)致NR平衡迭代沿一段弧收斂，從而即使正切剛度矩陣的斜率為零或負(fù)值，也往往阻止發(fā)散。這種迭代方法以圖形表示在 圖 1 - 4 中。圖1-4 傳統(tǒng)的NR方法與弧長(zhǎng)方法的比較分線性求解被分成三個(gè)操作級(jí)別：載荷步、子步、平衡迭代。 頂層級(jí)別由在一定“時(shí)間”范圍內(nèi)用戶明確定義的載荷步組成，假定載荷在載荷步內(nèi)線性地變化。見ANSYS Basic Analysis Guide2。 在每一個(gè)載荷時(shí)步內(nèi)，為了逐步加載，可以控制程序來執(zhí)行多次求解(子步或時(shí)間步)。 在每一個(gè)子步內(nèi)，程序?qū)⑦M(jìn)行一系列的平衡迭代以獲得收斂的解。 圖 1-5 說明了一段用于非線性分析的典型的載荷歷史。參見ANSYS Basic Analysis Guide2。圖1-5 載荷步、子步及時(shí)間 當(dāng)用戶確定收斂準(zhǔn)則時(shí)，ANSYS程序給出一系列的選擇：可以將收斂檢查建立在力、力矩、位移、轉(zhuǎn)動(dòng)或這些項(xiàng)目的任意組合上。 另外，每一個(gè)項(xiàng)目可以有不同的收斂容限值。對(duì)多自由度問題，還有收斂范數(shù)的選擇。 當(dāng)用戶確定收斂準(zhǔn)則時(shí)，應(yīng)該總是選擇以力(或力矩)為基礎(chǔ)的準(zhǔn)則，它提供了收斂的絕對(duì)量度。如果需要也可以位移為基礎(chǔ)(或以轉(zhuǎn)動(dòng)為基礎(chǔ)的)進(jìn)行收斂檢查，但是通常不單獨(dú)使用它們。1.2.2 保守行為與非保守行為過程依賴性 如果通過外載輸入系統(tǒng)的總能量當(dāng)載荷移去時(shí)復(fù)原，我們說這個(gè)系統(tǒng)是保守的。如果能量被系統(tǒng)消耗(如由于塑性應(yīng)變或滑動(dòng)摩擦)，我們說系統(tǒng)是非保守的，一個(gè)非保守系統(tǒng)的例子如 圖1-6 所示。圖1-6 非保守(過程相關(guān))過程 一個(gè)保守系統(tǒng)的分析是與過程無關(guān)的：通常可以任何順序和以任何數(shù)目的增量加載而不影響最終結(jié)果。相反地，一個(gè)非保守系統(tǒng)的分析是過程相關(guān)的；必須緊緊跟隨系統(tǒng)的實(shí)際加載歷史，才能獲得精確的結(jié)果。如果對(duì)于給定的載荷范圍，可以有多于一個(gè)的解是有效的(如在躍變分析中)，這樣的分析也可能是過程相關(guān)的。過程相關(guān)問題通常要求緩慢加載(也就是使用許多子步)到最終的載荷值。1.2.3 子步 當(dāng)使用多個(gè)子步時(shí)，用戶需要考慮精度和代價(jià)之間的平衡；更多的子步(也就是較小的時(shí)間步)通常導(dǎo)致較好的精度，但以增加運(yùn)行時(shí)間為代價(jià)。ANSYS提供的自動(dòng)時(shí)間步選項(xiàng)可用于這一目的。 用戶可以激活自動(dòng)時(shí)間步，以便根據(jù)需要調(diào)整時(shí)間步長(zhǎng)，獲得精度和代價(jià)之間的良好平衡。自動(dòng)時(shí)間步激活A(yù)NSYS程序的二分功能。 二分法提供了一種對(duì)收斂失敗自動(dòng)矯正的方法。無論何時(shí)只要平衡迭代收斂失敗，二分法將把時(shí)間步長(zhǎng)分成兩半，然后從最后收斂的子步自動(dòng)重啟動(dòng)。如果已二分的時(shí)間步再次收斂失敗，二分法將再次分割時(shí)間步長(zhǎng)然后重啟動(dòng)，持續(xù)這一過程直到獲得收斂或到達(dá)最小時(shí)間步長(zhǎng)(由用戶指定)。1.2.4 載荷和位移方向 當(dāng)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷大變形時(shí)，應(yīng)該考慮到載荷將發(fā)生了什么變化。在許多情況中，無論結(jié)構(gòu)如何變形，施加在系統(tǒng)中的載荷保持恒定的方向。而在另一些情況中，力將改變方向，隨著單元方向的改變而變化。 ANSYS程序根據(jù)所施加的載荷類型，可以模擬這兩種情況。加速度和集中力將不管單元方向的改變，而保持它們最初的方向。表面載荷作用在變形單元表面的法向，且可被用來模擬“跟隨”力。 圖1-7 說明了方向不變的力和跟隨力。 注意 在大變形分析中，結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系方向不變。因此計(jì)算出的位移在最初的方向上輸出。 圖1-7 變形前后載荷方向1.2.5 非線性瞬態(tài)分析非線性瞬態(tài)分析方法，與線性靜態(tài)分析方法相似：以荷載增量加載，程序在每一步中進(jìn)行平衡迭代。靜態(tài)和瞬態(tài)處理的主要不同是在瞬態(tài)過程分析中要激活時(shí)間積分效應(yīng)。因此，在瞬態(tài)過程分析中，“時(shí)間”總是表示實(shí)際的時(shí)序。自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)和二分特點(diǎn)同樣也適用于瞬態(tài)過程分析。2.1 在ANSYS中執(zhí)行非線性分析 ANSYS應(yīng)用基于問題物理特性的自動(dòng)求解控制方法，把各種非線性分析控制參數(shù)設(shè)置到合適的值。如果用戶對(duì)這些設(shè)置不滿意，還可以手工設(shè)置。下列命令的缺省設(shè)置已進(jìn)行了優(yōu)化處理：AUTOTS PRED MONITOR DELTIM NROPT NEQIT NSUBST TINTP SSTIF CNVTOL CUTCONTROL KBC LNSRCH OPNCONTROL EQSLV ARCLEN CDWRITE LSWRITE 這些命令及其設(shè)置在將在后面討論。參見ANSYS Commands Reference。 如果用戶選擇自己的設(shè)置而不是ANSYS的缺省設(shè)置，或希望用以前版本的ANSYS的輸入列表，則可用/ SOLU 模塊的 SOLCONTROL ，OFF命令，或在/ BATCH 命令 后用/ CONFIG ，NLCONTROL，OFF命令。參見 SOLCONTROL 命令的詳細(xì)描述。 ANSYS對(duì)下面的分析激活自動(dòng)求解控制： 單場(chǎng)的非線性或瞬態(tài)結(jié)構(gòu)以及固體力學(xué)分析，在求解自由度為UX、UY、UZ、ROTX、ROTY、ROTZ的結(jié)合時(shí)； 單場(chǎng)的非線性或瞬態(tài)熱分析，在求解自由度為TEMP時(shí)； 注意 - 本章后面討論的求解控制對(duì)話框，不能對(duì)熱分析做設(shè)置。用戶必須應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的ANSYS求解命令或GUI來設(shè)置。 2.2 非線性靜態(tài)分析步驟 盡管非線性分析比線性分析變得更加復(fù)雜，但處理基本相同。只是在非線形分析的過程中，添加了需要的非線形特性。 非線性靜態(tài)分析是靜態(tài)分析的一種特殊形式。如同任何靜態(tài)分析，處理流程主要由以下主要步驟組成： 建模； 設(shè)置求解控制； 設(shè)置附加求解控制； 加載； 求解； 考察結(jié)果。2.2.1 建模 這一步對(duì)線性和非線性分析基本上是一樣的，盡管非線性分析在這一步中可能包括特殊的單元或非線性材料性質(zhì)，參考4材料非線性分析，和6.1單元非線性。如果模型中包含大應(yīng)變效應(yīng)，應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)必須依據(jù)真實(shí)應(yīng)力和真實(shí)(或?qū)?shù))應(yīng)變表示。參見ANSYS Modeling and Meshing Guide。 在ANSYS中建立了模型后，應(yīng)該設(shè)置求解控制(分析類型、分析選項(xiàng)、荷載步等)選項(xiàng)，施加荷載，最后求解。非線性分析與線性分析的不同之處是，前者需要許多荷載增量，并且總是需要平衡迭代。下面討論一般過程。參見本章的例子。2.2.2 設(shè)置求解控制 設(shè)置求解控制包括定義分析類型、設(shè)置分析的常用選項(xiàng)和指定荷載步選項(xiàng)。在做結(jié)構(gòu)非線性靜態(tài)分析時(shí)，可以應(yīng)用求解控制對(duì)話框來設(shè)置。該對(duì)話框?qū)υS多非線性靜態(tài)分析提供了缺省設(shè)置。這樣，用戶需要的設(shè)置降低到最少。求解控制框的缺省設(shè)置，基本上與2.1所述的自動(dòng)求解控制的設(shè)置相同。由于求解控制對(duì)話框是非線性靜態(tài)分析的推薦工具，我們?cè)谙旅鎸⒃敿?xì)論述，如用戶不想用這個(gè)對(duì)話框(GUI：Main MenuSolution-Analysis Type-Soln Control)，可以應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的ANSYS求解命令集或相應(yīng)的菜單(GUI：Main Menu SolutionUnabridged Menuoption)。求解控制對(duì)話框的概況，見ANSYS Basic Analysis Guide3.11。 注意 - 對(duì)于非線性結(jié)構(gòu)完全瞬態(tài)分析，建議應(yīng)用求解控制對(duì)話框，但并不是必須如此，見2.3。 2.2.2.1 求解控制對(duì)話框進(jìn)入 選擇(GUI：Main MenuSolution-Analysis Type-Soln Control)進(jìn)入求解控制對(duì)話框。下面幾節(jié)將論述這個(gè)求解對(duì)話框中的內(nèi)容。對(duì)于其詳細(xì)說明，可以在相應(yīng)標(biāo)簽下，按HELP按鈕進(jìn)入幫助系統(tǒng)。2.2.2.2 求解控制對(duì)話框-Basic標(biāo)簽 求解控制對(duì)話框共有五個(gè)標(biāo)簽，其中最基本的選項(xiàng)位于第一個(gè)標(biāo)簽上，其他標(biāo)簽依此提供更高級(jí)的控制。進(jìn)入對(duì)話框后，缺省的標(biāo)簽就是 Basic標(biāo)簽。 Basic標(biāo)簽中的內(nèi)容，提供了ANSYS分析所需要的最少設(shè)置。如果用戶對(duì)Basic標(biāo)簽中的設(shè)置滿意，就不必調(diào)整其他標(biāo)簽中的更高級(jí)的設(shè)置。在按OK按鈕以后，設(shè)置才作用于ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)，并關(guān)閉對(duì)話框。 可用的Basic標(biāo)簽選項(xiàng)見 表2-1 。按HELP可得更多的說明。表2-1選項(xiàng) 參見ANSYS Basic Analysis Guide指定分析類型 ANTYPE , NLGEOM 1.2.6.1 3.16控制時(shí)間設(shè)置，包括:荷載步末的時(shí)間 TIME , 自動(dòng)時(shí)間步 AUTOTS ,一個(gè)荷載步中的子步數(shù) NSUBST 或 DELTIM 2.4 2.7.1指定寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中的結(jié)果數(shù)據(jù) OUTRES 2.7.4 在非線性靜態(tài)分析中的一些特殊考慮如下： 1、在設(shè)置 ANTYPE 和 NLGEOM 時(shí)，如果是執(zhí)行新的分析，選擇Large Displacement Static，但要記住并不是所有的非線性分析都產(chǎn)生大變形，見3。如果想重啟動(dòng)一個(gè)已失敗的非線性分析，選擇Restart Gurrent Analysis。在第1荷載步以后(即在首次運(yùn)行 SOLVE 命令后)，用戶不能改變這個(gè)設(shè)置。通常用戶要作一個(gè)新的分析，而不是重啟動(dòng)分析。重啟動(dòng)分析的討論見ANSYS Basic Analysis Guide。 2、在進(jìn)行時(shí)間設(shè)置時(shí)，記住這些選項(xiàng)可在任何荷載步改變。參見ANSYS Basic Analysis Guide2。高級(jí)的時(shí)間/頻率選項(xiàng)，參見2.2.2.8。非線性分析要求在一個(gè)時(shí)間步上有多個(gè)子步，以使ANSYS能夠逐漸地施加荷載，并取得精確解。 NSUBST 和 DELTIM 命令產(chǎn)生相同的效果(建立荷載步的開始、最小和最大時(shí)間步)，但互為倒數(shù)。 NSUBST 定義一個(gè)荷載步上的子步數(shù)，而 DECTIM 顯式地定義時(shí)間步大小。如果自動(dòng)時(shí)間步 AUTOTS 關(guān)閉，則起始子步大小用于整個(gè)荷載步。 3、 OUTRES 控制結(jié)果文件(Jobname.RST)中的數(shù)據(jù)。缺省時(shí)，在非線性分析中把最后一個(gè)子步的結(jié)果寫入此文件。結(jié)果文件只能寫入1000個(gè)結(jié)果集(子步)，但用戶可以用 / CONFIG ，NRES 命令來增大這一限值，參見ANSYS Basic Analysis Guide。2.2.2.3 求解控制對(duì)話框-Transient標(biāo)簽 這個(gè)標(biāo)簽的內(nèi)容是瞬態(tài)分析控制，只有在Basic標(biāo)簽中選擇了瞬態(tài)分析時(shí)這個(gè)標(biāo)簽才能應(yīng)用，否則呈灰色。所以在這里不論述，參見2.3。2.2.2.4 求解控制對(duì)話框-Soln Options標(biāo)簽 這個(gè)標(biāo)簽設(shè)置的選項(xiàng)見 表2-2 。按本標(biāo)簽的HELP可得到更多的說明。表2-2選項(xiàng) 參見指定方程求解器 EQSLV 2.2.2.7.1 ANSYS Basic Analysis Guide3.2-3.10對(duì)多重啟動(dòng)指定參數(shù) RESCONTROL ANSYS Basic Analysis Guide3.16.22.2.2.5 求解控制對(duì)話框-Nonlinear標(biāo)簽 用Nonlinear標(biāo)簽設(shè)置的選項(xiàng)見 表2-3 。按HELP按鈕進(jìn)入幫助系統(tǒng)可得到更多的說明。表2-3選項(xiàng)參見激活線性搜索 LNSRCH 2.2.2.8.5 2.4激活自由度求解預(yù)測(cè) PRED 2.2.2.8.4指定一個(gè)荷載步中的最大子步數(shù) NEQIT 2.2.2.8.3指定是否需要包括蠕變計(jì)算 RATE 4.4 2.2.3.2.1設(shè)置收斂準(zhǔn)則 CNVTOL 2.2.2.8.2控制二分 CUTCONTROL 2.2.2.8.62.2.2.6 求解控制對(duì)話框-Advanced NL標(biāo)簽 用 Advanced NL 標(biāo)簽設(shè)置的選項(xiàng)見 表2-4 。按HELP按鈕進(jìn)入幫助系統(tǒng)可得到更多的說明。表2-4選項(xiàng)參見 指定分析終止準(zhǔn)則 NCNV 2.2.2.8.3激活和終止弧長(zhǎng)法的控制 ARCLEN , ARCTRM 2.4 ANSYS Basic Analysis Guide22.2.2.7 求解控制對(duì)話框-設(shè)置其他高級(jí)分析選項(xiàng)2.2.2.7.1 方程求解器 ANSYS的自動(dòng)求解控制在大多數(shù)情況下，激活稀疏矩陣直接求解器( EQSLV ，SPARSE)。這是缺省的求解器，除了在子結(jié)構(gòu)分析的生成步驟外(這時(shí)用波前直接求解器)。其他選項(xiàng)包括波前直接求解器和PCG求解器。對(duì)于實(shí)體單元(如SOLID92或SOLID45)，使用PCG求解器可能更快，尤其是在三維模型中。 如果用戶采用PCG求解器，可以考慮用 MSAVE 命令降低內(nèi)存應(yīng)用。 MSAVE 命令對(duì)于線性材料特性的SOLID92單元，觸發(fā)單元方法。為了應(yīng)用這一命令，必須是小應(yīng)變( NLGEOM ,OFF)靜力或完全瞬態(tài)分析。模型中不符合上述條件的其他部分，應(yīng)用總體集成剛度矩陣來求解。對(duì)于符合上述條件的模型部分，用 MSAVE ,ON 可能可節(jié)省70%的內(nèi)存，但求解時(shí)間可能增加，這與計(jì)算機(jī)的配置和CPU速度有關(guān)。 與ANSYS中的迭代求解器不同，稀疏矩陣求解器是一個(gè)強(qiáng)大的求解器。雖然PCG求解器能夠求解不定矩陣方程，但在它碰到一個(gè)病態(tài)矩陣時(shí)，如果不能收斂，求解器將迭代至指定的迭代次數(shù)后停止迭代。在發(fā)生這種問題時(shí)，它觸發(fā)二分。在完成二分后，如果矩陣是良態(tài)的，求解器繼續(xù)求解。最后整個(gè)非線性荷載步可以得到求解。 在結(jié)構(gòu)非線性分析中，選擇稀疏矩陣求解器，還是選擇PCG求解器，可參照下面的建議： 1、如果是梁、殼或者梁、殼、實(shí)體結(jié)構(gòu)，選擇稀疏矩陣求解器； 2、如果是三維結(jié)構(gòu)，而且自由度數(shù)相對(duì)較大(個(gè)自由度或以上)，選擇PCG求解器； 3、如果問題是病態(tài)(由不良單元形狀引起)，或在模型的不同區(qū)域材料特性相差巨大，或者位移邊界條件不足，選擇稀疏矩陣求解器。2.2.2.8 求解控制對(duì)話框-設(shè)置其他高級(jí)荷載步選項(xiàng)2.2.2.8.1 自動(dòng)時(shí)間步 ANSYS的自動(dòng)求解控制打開自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng) AUTOTS ，ON。這一選項(xiàng)允許程序確定子步間載荷增量的大小和決定在求解期間是增加還是減小時(shí)間步(子步)長(zhǎng)。 在一個(gè)時(shí)間步的求解完成后，下一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)的大小基于四種因素預(yù)計(jì)： 在最近過去的時(shí)間步中使用的平衡迭代的數(shù)目(更多次的迭代成為時(shí)間步長(zhǎng)減小的原因)； 對(duì)非線性單元狀態(tài)改變預(yù)測(cè)(當(dāng)狀態(tài)改變臨近時(shí)減小時(shí)間步長(zhǎng))； 塑性應(yīng)變?cè)黾拥拇笮。?蠕變?cè)黾拥拇笮　?.2.2.8.2 收斂準(zhǔn)則 程序?qū)⑦B續(xù)進(jìn)行平衡迭代直到滿足收斂準(zhǔn)則 CNVTOL (或者直到達(dá)到允許的平衡迭代的最大次數(shù) NEQIT 。如果缺省的收斂準(zhǔn)則不滿意，可以自己定義收斂準(zhǔn)則。 ANSYS的自動(dòng)求解控制應(yīng)用等于0.5%的力(或力矩)的L2-范數(shù)容限(TOLER)，這對(duì)于大部分情況合適。在大多數(shù)情況下，除了進(jìn)行力范數(shù)的檢查外，還進(jìn)行TOLER等于5%的位移L2-范數(shù)的檢查。 缺省時(shí)，程序?qū)⑼ㄟ^比較不平衡力的平方和的平方根（SRSS）與VALUETOLER的值來檢查力(在包括轉(zhuǎn)動(dòng)自由度時(shí)，還有力矩)的收斂。 VALUE 的缺省值是所加載荷(或在施加位移時(shí)，Netwton-Raphson回復(fù)力)的SRSS，或 MINREF (其缺省為0.001)，取較大者。如果 SOLCONTROL ，OFF，則對(duì)于力的收斂， TOLER 的缺省值是0.001，而 MINREF 的缺省為1.0。 用戶應(yīng)當(dāng)幾乎總是使用力收斂檢查?？梢蕴砑游灰?或者轉(zhuǎn)動(dòng))收斂檢查。對(duì)于位移，程序?qū)⑹諗繖z查建立在當(dāng)前(i)和前面(i-1)次迭代之間的位移改變(u)上，u =u i -u i-1 。 注意 如果用戶明確地定義了任何收斂準(zhǔn)則 CNVTOL ，缺省準(zhǔn)則將失效。因此，如果用戶定義了位移收斂檢查，用戶將不得不再定義力收斂檢查(使用多個(gè) CNVTOL 命令來定義多個(gè)收斂準(zhǔn)則)。 使用嚴(yán)格的收斂準(zhǔn)則將提高用戶的結(jié)果的精度，但以更多次的平衡迭代為代價(jià)。如果用戶想緊縮(或放松但不推薦)收斂準(zhǔn)則，用戶應(yīng)當(dāng)改變 TOLER 一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。一般地，用戶應(yīng)當(dāng)繼續(xù)使用VALUE的缺省值；也就是，通過調(diào)整TOLER，而不是VALUE，來改變收斂準(zhǔn)則。用戶應(yīng)當(dāng)確保MINREF=0.001的缺省值在用戶的分析范圍內(nèi)有意義。如果應(yīng)用某一單位系統(tǒng)，使荷載變得十分小，可能需要指定較小的MINREF值。 在非線性分析中，不推薦把兩個(gè)或多個(gè)不相連的結(jié)構(gòu)放在一起分析，因?yàn)槭諗繖z查試圖把這些彼此不相連的結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，通常會(huì)產(chǎn)生不希望的殘余力。在單一和多自由度系統(tǒng)中檢查收斂 要在單自由度系統(tǒng)中檢查收斂，用戶對(duì)這一個(gè)自由度計(jì)算出不平衡力，然后將這個(gè)值與給定的收斂準(zhǔn)則(VALUETOLER)比較 (同樣也可以對(duì)單自由度的位移或旋轉(zhuǎn)收斂進(jìn)行類似的檢查)。然而，在多自由度系統(tǒng)中，用戶也許想使用不同的比較方法。 ANSYS程序提供三種不同的矢量范數(shù)用于收斂檢查： 無窮范數(shù)在用戶模型中的每一個(gè)自由度處重復(fù)單自由度檢查； L1范數(shù)將收斂準(zhǔn)則同所有自由度的不平衡力(或力矩)的絕對(duì)值的總和相比較； L2范數(shù)使用所有自由度不平衡力(或力矩)的SRSS進(jìn)行收斂檢查。當(dāng)然，對(duì)于位移收斂檢查，可以執(zhí)行附加的L1、L2檢查。實(shí)例 對(duì)于下面例子，如果不平衡力(在每一個(gè)自由度處單獨(dú)檢查)小于或等于50000.0005(也就是2.5)，且如果位移的改變(以SRSS檢查)小于或等于100.001(也就是0.01)，子步將認(rèn)為是收斂的。 CNVTOL，F(xiàn)，5000，0.0005，0 CNVTOL，U，10，0.001，22.2.2.8.3 平衡迭代的最大次數(shù) ANSYS的自動(dòng)求解控制把NEQIT的值，根據(jù)問題的物理特性，設(shè)置為15到26次平衡迭代。應(yīng)用小時(shí)間步，可減少二次收斂迭代次數(shù)。 這個(gè)選項(xiàng)限制了一個(gè)子步中進(jìn)行的最大平衡迭代次數(shù)(如關(guān)閉求解控制，缺省=25)。如果在這個(gè)平衡迭代次數(shù)之內(nèi)不能滿足收斂準(zhǔn)則，且如果自動(dòng)步長(zhǎng)是打開的 AUTOTS ，分析將嘗試使用二分法。如果二分法是不可能的，那么，分析將或者終止，或者進(jìn)行下一個(gè)載荷步，依據(jù)用戶在 NCNV 命令中發(fā)出的指示。2.2.2.8.4 預(yù)測(cè)修正選項(xiàng) 如不存在梁或殼單元，ANSYS的自動(dòng)求解控制設(shè)置 PRED ，ON。如果當(dāng)前子步的步長(zhǎng)大大減小，PRED將關(guān)閉。對(duì)于瞬態(tài)分析，將關(guān)閉預(yù)測(cè)選項(xiàng)。 對(duì)于每一個(gè)子步的第一次平衡迭代，用戶可以激活自由度求解的預(yù)測(cè)。這個(gè)特點(diǎn)將加速收斂，且如果非線性響應(yīng)是相對(duì)平滑的，它特別的有用。在包含大轉(zhuǎn)動(dòng)或粘彈的分析中它并不是非常有用。在大轉(zhuǎn)動(dòng)分析中，預(yù)測(cè)可能引起發(fā)散，因而不推薦使用。2.2.2.8.5 線性搜索選項(xiàng) ANSYS的自動(dòng)求解控制，將根據(jù)需要關(guān)閉或打開線性搜索。對(duì)大多數(shù)接觸問題， LNSRCH 打開。對(duì)大多數(shù)非接觸問題， LNSRCH 關(guān)閉。 這個(gè)收斂增強(qiáng)工具用程序計(jì)算出的比例因子(具有0和1之間的值)乘以計(jì)算出的位移增量。因?yàn)榫€性搜索算法是用來對(duì)自適應(yīng)下降選項(xiàng) NROPT 進(jìn)行的替代，如果線性搜索選項(xiàng)是開，自適應(yīng)下降不被自動(dòng)激活。不建議用戶同時(shí)激活線性搜索和自適應(yīng)下降。 當(dāng)存在強(qiáng)制位移時(shí)，只有至少有一次迭代的線性搜索值為1，計(jì)算才可以收斂。ANSYS調(diào)節(jié)整個(gè)U矢量，包括強(qiáng)制位移值，否則，除了強(qiáng)制自由度處以外，一個(gè)小的位移值將隨處發(fā)生。直到迭代中的某一次具有1的線性搜索值，ANSYS才施加全部位移值。2.2.2.8.6 步長(zhǎng)縮減準(zhǔn)則 為了更好地控制時(shí)間步長(zhǎng)上的二分和縮減，應(yīng)用 CUTCONTROL ， Lab ,VALUE,Option。缺省時(shí)，對(duì)于 Lab =PLSLIMIT(最大塑性應(yīng)變?cè)隽繕O限)，VALUE設(shè)置為15%。設(shè)這么大的值，是為避免由高塑性應(yīng)變引起的不必要的二分，因?yàn)楦咚苄詰?yīng)變可能是由用戶并不感興趣的局部奇異引起。對(duì)于顯式蠕變(Option=0),Lab=CRPLIM(蠕變?cè)隽繕O限)，VALUE設(shè)置為10%。這對(duì)蠕變分析是一個(gè)合理的極限。對(duì)于隱式蠕變(Option=1),缺省為無最大蠕變準(zhǔn)則。但是用戶可以指定蠕變率控制。對(duì)于二階動(dòng)力方程，每個(gè)周期的點(diǎn)數(shù)(Lab=NPOINT)，缺省為VALUE=13，這樣可以很小的代價(jià)獲得有效精度。2.2.3 設(shè)置附加求解選項(xiàng) 本節(jié)論述的選項(xiàng)，不出現(xiàn)在求解對(duì)話框中。這些選項(xiàng)的缺省值，一般很少需要改變。2.2.3.1 求解控制對(duì)話框不能設(shè)置的高級(jí)分析選項(xiàng)2.2.3.1.1 應(yīng)力剛化效應(yīng) 為了考慮屈曲、分叉行為，ANSYS在所有幾何非線性分析中，包括了應(yīng)力剛化。如果用戶有信心放棄這種效應(yīng)，則可以關(guān)閉應(yīng)力剛化效應(yīng)( SSTIF ，OFF)。在一些單元中，這個(gè)命令無作用，見ANSYS Elements Reference。 命令： SSTIF GUI：Main MenuSolutionUnabridged MenuAnalysis Options2.2.3.1.2 牛頓拉普森選項(xiàng) 在存在非線性時(shí)，ANSYS的自動(dòng)求解控制將應(yīng)用自適應(yīng)下降關(guān)閉的完全牛頓拉普森選項(xiàng)。但在應(yīng)用點(diǎn)-點(diǎn)，點(diǎn)-面接觸單元的摩擦接觸分析中，自適應(yīng)下降功能是自動(dòng)打開的（如CONTAC12、CONTAC48、CONTAC49、CONTAC52單元）。下伏接觸單元需要自適應(yīng)下降才能收斂。 命令： NROPT GUI：Main MenuSolutionUnabridged MenuAnalysis Options 僅在非線性分析中使用這個(gè)選項(xiàng)。這個(gè)選項(xiàng)指定在求解期間每隔多久修改一次正切矩陣。如果用戶不想采用缺省值，可以指定這些值中的一個(gè)： 程序選擇( NROPT ,ANTO)：程序基于用戶模型中存在的非線性種類選用這些選項(xiàng)中的一個(gè)。需要時(shí)牛頓拉普森方法將自動(dòng)激活自適應(yīng)下降。 完全牛頓拉普森法( NROPT ,FULL)；程序使用完全的牛頓拉普森方法。在這種處理方法中，每進(jìn)行一次平衡迭代，就修改剛度矩陣一次。 如果自適應(yīng)下降是打開(可選)，只要迭代保持穩(wěn)定(也就是只要?dú)堄囗?xiàng)減小，且沒有負(fù)主對(duì)角線出現(xiàn))，程序?qū)H使用正切剛度陣。如果在一次迭代中探測(cè)到發(fā)散傾向，程序拋棄發(fā)散的迭代且重新開始求解，應(yīng)用正切和正割剛度矩陣的加權(quán)組合。當(dāng)?shù)氐绞諗磕Ｊ綍r(shí)，程序?qū)⒅匦麻_始使用正切剛度矩陣。對(duì)復(fù)雜的非線性問題自適應(yīng)下降通常將提高程序獲得收斂的能力，但它只支持ANSYS Element Reference中由單元輸入?yún)R總表中的“Special Features”指明的單元(見ANSYS Element Reference表4.n.1，其中n為單元編號(hào))。 修正的牛頓拉普森法( NROPT ,MODI)：使用修正的牛頓拉普森方法。在這種方法中，正切剛度矩陣在每一子步中都被修正。在一個(gè)子步的平衡迭代期間矩陣不被改變。這個(gè)選項(xiàng)不適用于大變形分析。自適應(yīng)下降不可用。 初始剛度牛頓拉普森法( NROPT ,INIT)：在每一次平衡迭代中都使用初始剛度矩陣。這一選項(xiàng)比完全選項(xiàng)似乎較不易發(fā)散，但它經(jīng)常要求更多次的迭代來得到收斂。它不適用于大變形分析。自適應(yīng)下降不可用。 不對(duì)稱矩陣完全牛頓拉普森方法 ( NROPT ,UNSYM)：應(yīng)用完全牛頓拉普森方法，剛度矩陣在每一次平衡迭代中都修正。此外，它生成并使用在下面任何一種情況中可以應(yīng)用的不對(duì)稱矩陣： 如用戶在運(yùn)行壓力產(chǎn)生的破壞分析，不對(duì)稱的壓力荷載剛度可能有助于取得收斂。可應(yīng)用 SOLCONTROL ,INCP 命令來包括荷載剛度。 如果應(yīng)用 TB ,USER 命令定義不對(duì)稱材料模型，則需要用 NROPT ,UNSYM 命令來充分應(yīng)用所定義的特性。 如進(jìn)行接觸分析，不對(duì)稱接觸剛度矩陣可以完全地耦合滑動(dòng)和法向剛度。見5.4。用戶應(yīng)首先試驗(yàn) NROPT ,FULL 命令；然后如果收斂困難的話，再試驗(yàn) NROPT ,UNSYM 命令。注意，應(yīng)用不對(duì)稱求解器需要比對(duì)稱求解器更多的計(jì)算機(jī)時(shí)間。 如果模型有多態(tài)單元，則將在狀態(tài)改變時(shí)進(jìn)行疊代修正，而不管牛頓拉普森選項(xiàng)設(shè)置如何。2.2.3.2 求解控制對(duì)話框不能設(shè)置的高級(jí)荷載步選項(xiàng)2.2.3.2.1 蠕變準(zhǔn)則 如果結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出蠕變行為，可以指定蠕變準(zhǔn)則用于自動(dòng)時(shí)間步調(diào)整 CRPLIM , CRCR , Option (如果自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng) AUTOTS 關(guān)閉，蠕變準(zhǔn)則無效)。程序?qū)?duì)所有單元計(jì)算蠕應(yīng)變?cè)隽?在最近時(shí)間步中蠕變的變化 cr )對(duì)彈性應(yīng)變 el 的比值。如果最大比值比判據(jù) CRCR 大，程序?qū)p小下一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)；如果小，程序或許增加下一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)(同樣，程序?qū)炎詣?dòng)時(shí)間步長(zhǎng)建立在平衡迭代次數(shù)、即將發(fā)生的單元狀態(tài)改變以及塑性應(yīng)變?cè)隽康幕A(chǔ)上。時(shí)間步長(zhǎng)將被調(diào)整到對(duì)應(yīng)這些項(xiàng)目中的任何一個(gè)所計(jì)算出的最小值)。對(duì)于顯式蠕變( OPTION =0)，如果比值 cr/ el 高于0.25的穩(wěn)定界限，且如果時(shí)間增量不能被減小，解可能發(fā)散且分析將由于錯(cuò)誤信息而終止。這個(gè)問題可以通過使最小時(shí)間步長(zhǎng)足夠小來避免 DELTIM 和 NSUBST 。對(duì)于隱式蠕變( OPTION =1)，缺省無最大蠕變極限，但用戶可以指定任意的蠕變率控制。 命令： CRPLIM GUI：Main MenuSolutionUnabridged Menu-Load Step Opts- NonlinearCreep Criterion 注意 -如果在分析中不需要包括蠕變效應(yīng)，則應(yīng)用 RATE 命令及 Option=OFF，或把時(shí)間步設(shè)置成比前一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)些，但不大于1.0e-6。2.2.3.2.2 時(shí)間步開放控制 這個(gè)選項(xiàng)可用于熱分析(記住用戶不能通過求解控制對(duì)話框來設(shè)置熱分析選項(xiàng)，必須用ANSYS標(biāo)準(zhǔn)命令集或相應(yīng)菜單來設(shè)置)。這個(gè)選項(xiàng)的主要應(yīng)用是最終溫度達(dá)到穩(wěn)態(tài)的非穩(wěn)態(tài)熱分析。在這種情況下，時(shí)間步可很快開放。其缺省值是，如果TEMP增量在三個(gè)連續(xù)子步中小于0.1(NUMSTEP=3)，則時(shí)間步大小可以為“開放”(缺省值=0.1)。然后時(shí)間步被連續(xù)增加以加快求解效率，。 命令： OPNCONTROL GUI：Main MenuSolutionUnabridged Menu-Load Step Opts- NonlinearOpen Control2.2.3.2.3 求解監(jiān)視 這個(gè)選項(xiàng)為監(jiān)視指定節(jié)點(diǎn)上的指定自由度的求解值提供了方便。這個(gè)命令為用戶快速觀察求解收斂效率提供了可能，而不必通過冗長(zhǎng)的輸出文件來取得這些信息。例如，在一個(gè)子步上嘗試次數(shù)過大，這個(gè)文件包含的信息將提供指示：要么降低初始時(shí)間步，要么增加最小的子步數(shù)，這可通過 NSUBST 命令來避免二分次數(shù)過多。 命令： MONITOR GUI：Main MenuSolutionUnabridged Menu-Load Step Opts-NonlinearMonitor2.2.3.2.4 激活和殺死選項(xiàng) 根據(jù)需要指定“生”、“死”選項(xiàng)。對(duì)選定的單元，可以“殺死” EKILL 和“激活” EALIVE ，以模擬在結(jié)構(gòu)中移走或添加材料。作為標(biāo)準(zhǔn)的“生”、“死”方法以外的另一個(gè)方法，用戶可以對(duì)所選擇的單元在荷載步之間改變材料特性 MPCHG 。 命令： EKILL EALIVE GUI：Main MenuSolution-Load Step Opts-OtherKill Elements Main MenuSolution-Load Step Opts-OtherActivate Elem 程序通過用一個(gè)非常小的數(shù)(它由 ESTIF 命令設(shè)置)乘以它的剛度并從總質(zhì)量矩陣消去它的質(zhì)量來“殺死”一個(gè)單元。對(duì)殺死單元的單元載荷(壓力、熱通量、熱應(yīng)變等等)同樣地設(shè)置為零。用戶需要在前處理中定義所有可能的單元，用戶不可能在 SOLUTION 中產(chǎn)生新的單元。要在用戶的分析的后面階段中“激活”的那些單元，在第一個(gè)載荷步前應(yīng)當(dāng)被“殺死”，然后在適當(dāng)?shù)妮d荷步的開始被重新“激活”。當(dāng)單元被重新“激活”時(shí)，它們具有零應(yīng)變狀態(tài)，且(如果 NLGEOM ,ON )它們的幾何構(gòu)形(長(zhǎng)度、面積等等) 被修改來與它們現(xiàn)在變形后的位置相適應(yīng)。參見ANSYS Advanced Analysis Techniques Guide。另一個(gè)在求解過程中影響單元行為的方法是修改選定單元的材料特性： 命令： MPCHG GUI：Main MenuSolution-Load Step Opts-OtherChange Mat PropsChange Mat Num 注意 -應(yīng)用 MPCHG 是要注意。在求解期間改變它的材料性質(zhì)參考號(hào)，可能產(chǎn)生不希望的結(jié)果，特別是如果用戶改變材料非線性特性 TB 。2.2.3.2.5 輸出控制選項(xiàng) 除了可以通過求解控制對(duì)話框可以設(shè)置的 OUTRES 外，用戶還可以設(shè)置其他輸出選項(xiàng)。 命令： OUTPR ERESX GUI：Main MenuSolutionUnabridged Menu-Load Step Opts-Output CtrlsSolu Printout Main MenuSolutionUnabridged Menu-Load Step Opts-Output CtrlsIntegration Pt 打印輸出選項(xiàng) OUTPR 可在輸出文件( Jobname . OUT )中包括所想要的任何結(jié)果數(shù)據(jù)。 結(jié)果外推 ERESX 拷貝一個(gè)單元的積分點(diǎn)應(yīng)力和彈性應(yīng)變結(jié)果到結(jié)點(diǎn)來替代外推，如果在單元中存在非線性(塑性、蠕變、膨脹)的話。積分點(diǎn)非線性應(yīng)變總是被拷貝到結(jié)點(diǎn)。 參見ANSYS Basic Analysis Guide2。2.2.4 施加荷載 在這一步把荷載施加到模型中，參見ANSYS Basic Analysis Guide2。記住慣性荷載和點(diǎn)荷載將保持方向不變，但表面荷載在大變形分析中將跟隨結(jié)構(gòu)的變形而變化。用戶可以定義一維數(shù)據(jù)表(TABLE類型的數(shù)組參數(shù))來施加復(fù)雜邊界條件。2.2.5 求解1、把數(shù)據(jù)庫(kù)保存為一個(gè)文件。命令： SAVE GUI：Utility MenuFileSave as2、求解命令： SOLVE GUI：Main MenuSolution-Solve-Current LS3、如用戶定義了多個(gè)荷載步，則必須指定時(shí)間設(shè)置、荷載步選項(xiàng)等，然后保存和求解每個(gè)附加的荷載步。參見ANSYS Basic Analysis Guide。4、退出求解器命令： FINISH GUI：關(guān)閉求解菜單2.2.6 考察結(jié)果 非線性靜態(tài)分析的結(jié)果，主要由位移、應(yīng)力、應(yīng)變以及反作用力組成?？梢杂猛ㄓ煤筇幚砥鱌OST1，或者時(shí)間歷程后處理器POST26，來考察這些結(jié)果。 記住用POST1一次僅可以讀取一個(gè)子步，且來自那個(gè)子步的結(jié)果應(yīng)當(dāng)已被寫入 Jobname.RST 。(載荷步選項(xiàng)命令 OUTRES 控制哪一個(gè)子步的結(jié)果被存儲(chǔ)入 Jobname.RST )。典型的POST1后處理順序?qū)⒃谙旅婷枋觥?.2.6.1 要記住的要點(diǎn) 用POST1考察結(jié)果，數(shù)據(jù)庫(kù)中的模型必須與用于求解計(jì)算的模型相同。 結(jié)果文件( Jobname.RST )必須是可用的。2.2.6.2 用POST1考察結(jié)果 1、檢查用戶的輸出文件( Jobname.OUT )是否在所有的子步分析都收斂。 如果不收斂，用戶可能不想進(jìn)行后處理，而是想確定為什么收斂失敗。 如果用戶的解收斂，那么繼續(xù)進(jìn)行后處理。 2、進(jìn)入POST1。如果用于求解的模型現(xiàn)在不在數(shù)據(jù)庫(kù)中，發(fā)出 RESUME 命令。命令：/ POST1 GUI：Main MenuGeneral Postproc 3、讀取需要的載荷步和子步結(jié)果，這可以依據(jù)載荷步和子步號(hào)或者時(shí)間來識(shí)別，然而不能依據(jù)時(shí)間來識(shí)別出弧長(zhǎng)法結(jié)果。命令： SET GUI：Main MennGeneral PostprocRead Results-Load step 同樣地用戶可以使用 SUBSET 或者 APPEND 命令來只對(duì)選出的部分模型讀取或者合并結(jié)果數(shù)據(jù)。這些命令中的任何一個(gè)中的 LIST 參數(shù)列出結(jié)果文件中可用的解。用戶同樣地可以通過 INRES 命令限制從結(jié)果文件到基本數(shù)據(jù)被寫的數(shù)據(jù)總量。另外可以用 ETABLE 命令對(duì)選出的單元進(jìn)行后處理，見ANSYS Commands Reference 警告 ：如果用戶指定了一個(gè)沒有結(jié)果可用的TIME值，ANSYS程序?qū)⑦M(jìn)行線性內(nèi)插來計(jì)算出那Time處的結(jié)果。認(rèn)識(shí)到在非線分析中這種線性內(nèi)插通常將導(dǎo)致某些精度損失(參看 圖2-1 )。因此，對(duì)于非線性分析，通常用戶應(yīng)當(dāng)在一個(gè)精確地對(duì)應(yīng)于要求子步的TIME處進(jìn)行后處理。圖2-1 非線性結(jié)果的線性內(nèi)插可能引起某些誤差 4、使用下列任意選項(xiàng)顯示結(jié)果 1)顯示已變形的形狀 命令： PLDISP GUI：Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsDeformed Shapes 在大變形分析中，一般優(yōu)先使用真實(shí)比例顯示 DSCALE ，1。 2)等值線顯示 命令： PLNSOL 或 PLESOL GUI：Main MenuGeneral PostprocPlot Results-Contour Plot- Nodal Solu 或 Element Solu 使用這些選項(xiàng)來顯示應(yīng)力、應(yīng)變或者任何其它可用項(xiàng)目的等值線。如果鄰接的單元具有不同材料行為(可能由于塑性或多線性彈性的材料性質(zhì)，由于不同的材料類型，或者由于鄰近的單元的死活屬性不同而產(chǎn)生)，用戶應(yīng)當(dāng)注意避免結(jié)果中的結(jié)點(diǎn)應(yīng)力平均錯(cuò)誤。 PLNSOL 和 PLESOL 命令的 KUND 域使用戶可以在原始圖形上疊加變形圖。 同樣地用戶可以繪制單元表數(shù)據(jù)和線單元數(shù)據(jù)的等值線： 命令： PLETAB ， PLLS GUIS：Main MenuGeneral PostprocElement TablePlot Element Table Main MenuGeneral PostprocPlot Results-Contour Plot-Line Elem Res 使用 PLETAB 命令來繪制單元表數(shù)據(jù)的等值線，用 PLLS 命令來繪制線單元數(shù)據(jù)的等值線。 3)列表 命令： PRNS