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論是線性分析或非線性分析處理方式是一樣的。 對施加在 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， 對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，施加的所有荷載都在本步有效。特別注意的是， fcum 只對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、每個荷載步都是獨立的：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、二個荷載步，而不理睬第一個荷載步 :lssolve,2,2,1) ，其結(jié)構(gòu)對應(yīng)的是你的約束和荷載情況，與前后荷載步均無關(guān)！ （事實上，你本步可能施加了一點荷載，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，但計算結(jié)果是一樣的。 (Ansys 是怎樣求解的，得不到證實。是每次對每個荷載步進行求解，即 K 不變，而 P 是變化的，且P 對應(yīng)該荷載步的所有荷載向量呢？或是 P 對應(yīng)一個增量呢？不用去管

4、他，反正結(jié)果一樣 )也有先生問， 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？對線性分析是沒有必要的， 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)上計算的( 當(dāng)然都基于初始構(gòu)形 ) 。3.非線性分析時的荷載步如下兩點是要明確的：對于保守系統(tǒng) ( 無能量耗散 ) ，最后結(jié)果與荷載的施加順序( 或荷載歷史、或加載路徑) 無關(guān)。后續(xù)荷載步計算是在前步的基礎(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，直接同時施加所有荷載；使

5、用重啟動，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。通過計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)的計算結(jié)果與荷載路徑無關(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有什么差別， 但如果順序求解，則后續(xù)荷載步中用于每個子步計算的荷載 =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點施加。;.舉例 1：重力和預(yù)應(yīng)力分為兩個荷載步，在求預(yù)應(yīng)力作用時，重力不變，而將預(yù)應(yīng)力按子步要求施加；所以這樣計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)上計算的。即第二荷載步中的每個子步所對應(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)