Ansys多載荷步的理解

1、.關(guān)于多載荷步的理解1. 荷載步中荷載的處理方式無(wú)論是線性分析或非線性分析處理方式是一樣的。 對(duì)施加在 幾何模型上 的荷載 ( 如 fk,sfa等) ：到當(dāng)前荷載步所保留的荷載都有效。如果前面荷載步某個(gè)自由度處有荷載，而本步又在此自由度處施加了荷載，則后面的替代前面的； 如果不是在同一自由度處施加的荷載，則施加的所有荷載都在本步有效( 刪除除外！ ) 。 對(duì)施加在 有限元模型上 的荷載 ( 如 f,sf,sfe,sfbeam等) ：ansys 缺省的荷載處理是替代方式，可用 fcum,sfcum 命令修改，可選擇三種方式：替代 (repl) 、累加 (add) 、忽略 (igno) 。當(dāng)采用缺

2、省時(shí)， 對(duì)于同一自由度處的荷載， 后面施加的荷載替代了前面施加的荷載 ( 或覆蓋 ) ；而對(duì)于不是同一自由度的荷載 ( 包括集中或分布荷載 ) ，前面的和本步的都有效。當(dāng)采用累加方式時(shí)，施加的所有荷載都在本步有效。特別注意的是， fcum 只對(duì)在有限元模型上施加的荷載有效。;.2.線性分析的荷載步從荷載步文件 (file.snn)中可以看到，本步的約束條件和荷載情況，而其處理與上述是相同的。由于線性分析疊加原理是成立的，或者講每步計(jì)算是以結(jié)構(gòu)的初始構(gòu)形為基礎(chǔ)的，因此似乎可有兩種理解。1、每個(gè)荷載步都是獨(dú)立的：你可以根據(jù)你本步的約束和荷載直接求解 ( 荷載步是可以任意求解的， 例如可以直接求解第

3、二個(gè)荷載步，而不理睬第一個(gè)荷載步 :lssolve,2,2,1) ，其結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的是你的約束和荷載情況，與前后荷載步均無(wú)關(guān)！ （事實(shí)上，你本步可能施加了一點(diǎn)荷載，而前步的荷載繼續(xù)有效，形成你本步的荷載情況）2、后續(xù)荷載步是在前步的基礎(chǔ)上計(jì)算的 ( 形式上！ ) 。以荷載的施加先后出發(fā)， 由于本步?jīng)]有刪除前面荷載步的荷載， 你在本步僅僅施加了一部分荷載 , 而結(jié)構(gòu)效應(yīng)是前后荷載共同作用的結(jié)果。不管你怎樣理解，但計(jì)算結(jié)果是一樣的。 (Ansys 是怎樣求解的，得不到證實(shí)。是每次對(duì)每個(gè)荷載步進(jìn)行求解，即 K 不變，而 P 是變化的，且P 對(duì)應(yīng)該荷載步的所有荷載向量呢？或是 P 對(duì)應(yīng)一個(gè)增量呢？不用去管

4、他，反正結(jié)果一樣 )也有先生問(wèn)， 想在第 N步的位移和應(yīng)力的基礎(chǔ)上， 施加第 N+1步的荷載，如何？對(duì)線性分析是沒(méi)有必要的， 一是線性分析的效應(yīng)是可以疊加的，二是變形很小 ( 變形大時(shí)不能采用線性分析 ) 。;.總之，線性分析是可以理解為后續(xù)步是在前步的基礎(chǔ)上計(jì)算的( 當(dāng)然都基于初始構(gòu)形 ) 。3.非線性分析時(shí)的荷載步如下兩點(diǎn)是要明確的：對(duì)于保守系統(tǒng) ( 無(wú)能量耗散 ) ，最后結(jié)果與荷載的施加順序( 或荷載歷史、或加載路徑) 無(wú)關(guān)。后續(xù)荷載步計(jì)算是在前步的基礎(chǔ)上( 以前步的構(gòu)形和應(yīng)力為基礎(chǔ)) 計(jì)算的。關(guān)于：設(shè)置荷載步，并順序求解；設(shè)置荷載步，直接求解荷載步；不用荷載步，直接同時(shí)施加所有荷載；使

5、用重啟動(dòng)，不設(shè)荷載步，順序求解；使用生死單元等方法，其求解結(jié)果相同。通過(guò)計(jì)算證明了荷載順序不影響最終結(jié)果， 從這里也證明了保守系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果與荷載路徑無(wú)關(guān)。關(guān)于：雖然從 file.snn 比較看，除了非線性分析的設(shè)置外，幾乎與線性分析的荷載步文件沒(méi)有什么差別， 但如果順序求解，則后續(xù)荷載步中用于每個(gè)子步計(jì)算的荷載 =前步荷載不變 +本步新施加的荷載按子步內(nèi)插值。而不是在本步有效的所有荷載點(diǎn)點(diǎn)施加。;.舉例 1：重力和預(yù)應(yīng)力分為兩個(gè)荷載步，在求預(yù)應(yīng)力作用時(shí)，重力不變，而將預(yù)應(yīng)力按子步要求施加；所以這樣計(jì)算即為考慮了重力的先作用，而預(yù)應(yīng)力則在重力作用的基礎(chǔ)上計(jì)算的。即第二荷載步中的每個(gè)子步所對(duì)應(yīng)的荷載=重力 +預(yù)應(yīng)力總荷載 /nsubst ，而不是 =( 重力+預(yù)應(yīng)力總荷載 )/nsubst.舉例 2：設(shè)一懸臂梁，先在 1/2 處作用 2000 為第一荷載步，且設(shè) nsubst=10,time=1 ；然后懸臂端再作用 3000，且 nsubst=20 ，time= 2, 為第二荷載步。 順序求解，則 3000 即在 2000 先作用的基礎(chǔ)