第14章 結(jié)構(gòu)非線性分析

第14章結(jié)構(gòu)非線性分析14.1基本概念當(dāng)作用在結(jié)構(gòu)上的載荷引起結(jié)構(gòu)剛度的重大改變時，要進(jìn)行非線性分析。引起剛度改變的主要原因是：－應(yīng)變超過彈性極限（塑性）－大變形，如受力的釣魚桿－兩個物體之間的接觸StrainStress14.1基本概念(續(xù))當(dāng)載荷引起較大的剛度改變，載荷－變形曲線變?yōu)榉蔷€性。挑戰(zhàn)：用線性方程組來求解非線性位移響應(yīng)。非線性反應(yīng)線性反應(yīng)位移外載荷14.1.1非線性求解方案一種方法為將載荷分為一系列增量形式并逐漸施加載荷，同時在每一載荷增量結(jié)束時調(diào)整剛度矩陣

這一方法的主要問題是隨著每一載荷增量的誤差積累，引起最終結(jié)果引起結(jié)構(gòu)不平衡非線性反應(yīng)位移外載荷誤差計(jì)算值14.1.1非線性求解方案(續(xù))ANSYS運(yùn)用Newton-Raphson算法：－以增量形式逐漸施荷加載－在每一載荷增量中完成平衡迭代來使得增量求解達(dá)到平衡14.1.1非線性求解方案(續(xù))－求解平衡方程[KT]{u}={F}-{Fnr}

[KT]

=切線剛度矩陣

{u}

=位移增量{F}

=外部載荷向量{Fnr}

=內(nèi)部力向量進(jìn)行迭代，直到{F}-{Fnr}在允許誤差范圍內(nèi)這一過程在每一載荷增量中繼續(xù)，直到施加完整個外部載荷。DisplacementF[KT]1234次平衡迭代FnrDu14.1.2非線性分析的內(nèi)容一個典型的非線性分析包括以下內(nèi)容：①一個或更多的載荷步來施加外部載荷以及邊界條件。(這對于線性分析也同樣適用)②多個子步來逐漸施加載荷。每一子步代表一個載荷增量。(線性分析每一載荷步僅需要一個子步)③平衡迭代以獲得在每一子步的平衡(或收斂)。(不適用于線性分析)“時間"外載荷子步LS1載荷步(LS2)14.1.3時間和時間步每一載荷步和子步與一個具體的時間相對應(yīng)在大多數(shù)非線性靜力分析中，時間只是被用作一個計(jì)數(shù)器，并不意味著實(shí)際的時間“時間”外載荷1.02.0缺省情況下，在第一載荷步末賦與時間為1.0，在第二載荷步末賦與時間為2.0，以此類推。對于率不相關(guān)分析，為方便起見，你可以設(shè)置時間為任何期望的值。例如：將時間設(shè)置與載荷大小相等，你將會很容易地繪制載荷－變形曲線。14.1.3時間和時間步(續(xù))兩個子步間的時間增量是時間步長t時間步長決定了在一個子步中的載荷增量。時間步長越大，載荷增量越大，因此時間步長對求解的精度有直接的影響ANSYS具有一個自動時間步長的功能，它會在一個載荷步的所有子步中預(yù)測并控制時間步長“時間”外載荷1.02.0DtDF14.1.4非線性分析的典型步驟假定幾何模型與網(wǎng)格劃分已完成，非線性分析的典型步驟如下：1.確定分析類型(通常為靜態(tài))2.確定求解控制選項(xiàng)Solution>Sol’nControl3.施加載荷4.保存數(shù)據(jù)庫5.求解14.1.4非線性分析的典型步驟(續(xù))常用的求解控制選項(xiàng)是：①小或大變形；②時間和時間步或子步數(shù)；③輸出控制12314.2非線性結(jié)構(gòu)的定義在日常生活中，會經(jīng)常遇到結(jié)構(gòu)非線性例如：無論何時用釘書針釘書，金屬釘書釘將永久地彎曲成一個不同的形狀14.2非線性結(jié)構(gòu)的定義(續(xù))如果你在一個木架上放置重物，隨著時間的遷移它將越來越下垂14.2非線性結(jié)構(gòu)的定義(續(xù))當(dāng)在汽車或卡車上裝貨時，它的輪胎和下面路面間接觸將隨貨物重量而變化如果將上面例子所載荷變形曲線畫出來,你將發(fā)現(xiàn)它們都顯示了非線性結(jié)構(gòu)的基本特征─變化的結(jié)構(gòu)剛性14.3非線性行為的原因引起結(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)變化(包括接觸)幾何非線性材料非線性14.3.1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散的,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)的改變在不同的值之間突然變化。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)。ANSYS程序中單元的激活與殺死選項(xiàng)用來給這種狀態(tài)的變化建模。接觸是一種很普遍的非線性行為，接觸是狀態(tài)變化非線性類型形中一個特殊而重要的子集。14.3.2幾何非線性

如果結(jié)構(gòu)經(jīng)受大變形，它變化的幾何形狀可能會引起結(jié)構(gòu)的非線性地響應(yīng)。一個垂向剛性的例子：隨著垂向載荷的增加，桿不斷彎曲以致于動力臂明顯地減少，導(dǎo)致桿端顯示出在較高載荷下不斷增長的剛性。14.3.3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)狀況下)環(huán)境狀況(如溫度)加載的時間總量(如在蠕變響應(yīng)狀況下)14.4逐步遞增載荷和平衡迭代近似的非線性求解是將載荷分成一系列的載荷增量。可以在幾個載荷步內(nèi)或者在一個載步的幾個子步內(nèi)施加載荷增量。在每一個增量的求解完成后，繼續(xù)進(jìn)行下一個載荷。在增量之前，程序調(diào)整剛度矩陣來反映結(jié)構(gòu)剛度的非線性變化。但遺憾的是，純粹的增量近似不可避免地產(chǎn)生每一個載荷增量積累誤差，導(dǎo)致結(jié)果最終失去平衡。14.4.1牛頓－拉普森法(a)純粹增量式解b)全牛頓－拉普森迭代求解(2個載荷增量)14.4.2弧長迭代法對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)榻抵染仃?，?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“突然變成”另一個穩(wěn)定形狀的非線性彎曲問題。對這樣的情況，你可以激活另外一種迭代方法—弧長方法，來幫助穩(wěn)定求解?；￠L方法導(dǎo)致NR平衡迭代沿一段弧收斂，從而即使當(dāng)正切剛度矩陣的傾斜為零或負(fù)值時，也往往阻止發(fā)散。14.4.2弧長迭代法(續(xù))傳統(tǒng)的NR方法與弧長方法的比較14.5非線性求解的組織級別非線性求解被分成三個操作級別：載荷步、子步、平衡迭代。①“頂層”級別由在一定“時間”范圍內(nèi)你明確定義的載荷步組成。假定載荷在載荷步內(nèi)是線性地變化的②在每一個載荷步內(nèi)，為了逐步加載可以控制程序來執(zhí)行多次求解(子步或時間步)③在每一個子步內(nèi)，程序?qū)⑦M(jìn)行一系列的平衡迭代以獲得收斂的解下圖說明了一段用于非線性分析的典型的載荷歷史。14.5非線性求解的組織級別(續(xù))載荷步、子步、及“時間”14.6收斂容限當(dāng)你對平衡迭代確定收斂容限時，要注意這些問題：你想基于載荷、變形，還是聯(lián)立二者來確定收斂容限？既然徑向偏移（以弧度度量）比對應(yīng)的平移小，你是不是想對這些不同的條目建立不同的收斂準(zhǔn)則？14.6收斂容限(續(xù))當(dāng)你確定收斂準(zhǔn)則時，ANSYS程序會給你一系列的選擇：你可以將收斂檢查建立在力、力矩、位移、轉(zhuǎn)動或這些項(xiàng)目的任意組合上。另外，每一個項(xiàng)目可以有不同的收斂容限值。對多自由度問題，你同樣也有收斂準(zhǔn)則的選擇問題。當(dāng)你確定你的收斂準(zhǔn)則時，記住以力為基礎(chǔ)的收斂提供了收斂的絕對量度，而以位移為基礎(chǔ)的收斂僅提供了表觀收斂的相對量度。因此，如果需要，你應(yīng)當(dāng)總是使用以力為基礎(chǔ)(或以力矩為基礎(chǔ))的收斂容限。如果需要可以增加以位移為基礎(chǔ)(或以轉(zhuǎn)動為基礎(chǔ))的收斂檢查，但是通常不單獨(dú)使用它們。14.6收斂容限(續(xù))右圖說明了一種單獨(dú)使用位移收斂檢查導(dǎo)致出錯情況。在第二次迭代后計(jì)算出的位移很小可能被認(rèn)為是收斂的解，盡管問題仍舊遠(yuǎn)離真正的解。要防止這樣的錯誤，應(yīng)當(dāng)使用力收斂檢查。完全依賴位移收斂檢查有時可能產(chǎn)生錯誤的結(jié)果14.7子步當(dāng)使用多個子步時，你需要考慮精度和代價之間的平衡；更多的子步驟（即：小的時間步）通常導(dǎo)致較好的精度，但以增多的運(yùn)行時間為代價。ANSYS提供兩種方法來控制子步數(shù)：1.子步數(shù)或時間步長

我們既可以通過指定實(shí)際的子步數(shù)，也可以通過指定時間步長控制子步數(shù)。2.自動時間步長ANSYS程序，基于結(jié)構(gòu)的特性和系統(tǒng)的響應(yīng)，來調(diào)整時間步長14.7.1子步數(shù)如果你的結(jié)構(gòu)在它的整個加載歷史期間顯示出高度的非線性特點(diǎn)，而且你對結(jié)構(gòu)的行為了解足夠好，可以確保得到收斂的解，那么你也許能夠自己確定多小的時間步長是必需的，且對所有的載荷步使用這同一時間步。(務(wù)必允許足夠大的平衡迭代數(shù))14.7.2自動時間分步如果你預(yù)料你的結(jié)構(gòu)的行為將從線性到非線性變化，你也許想要在系統(tǒng)響應(yīng)的非線性部分期間變化時間步長。在這樣一種情況，你可以激活自動時間分步以便隨需要調(diào)整時間步長，獲得精度和代價之間的良好平衡。同樣地，如果你不確信你的問題將成功地收斂，你也許想要使用自動時間分步來激活A(yù)NSYS程序的二分特點(diǎn)。二分法提供了一種對收斂失敗自動矯正的方法。無論何時只要平衡迭代收斂失敗，二分法將把時間步長分成兩半，然后從最后收斂的子步自動重啟動，如果已二分的時間步再次收斂失敗，二分法將再次分割時間步長然后重啟動，持續(xù)這一過程直到獲得收斂或到達(dá)最小時間步長(由你指定)。14.8載荷和位移方向當(dāng)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷大變形時應(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?qū)@兩種情況都可以建模，依賴于所施加的載荷類型。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。注意：在大變形分析中不修正結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系方向。因此計(jì)算出的位移在最初的方向上輸出。14.8載荷和位移方向(續(xù))變形前后載荷方向14.9非線性瞬態(tài)過程的分析用于分析非線性瞬態(tài)行為的過程，與非線性靜態(tài)行為的處理相似，以步長增量加載，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間積分效應(yīng)。（因此，在瞬態(tài)過程分析中“時間”總是表示實(shí)際的時序。）自動時間分步和二等分特點(diǎn)同樣也適用于瞬態(tài)過程分析。14.10非線性分析中用到的命令使用與任何其它類型分析的同一系列的命令來建模和進(jìn)行非線性分析。同樣，無論你正在進(jìn)行何種類型的分析，你可從用戶圖形界面GUI選擇相似的選項(xiàng)來建模和求解問題?！胺蔷€性實(shí)例分析（命令）”，顯示了使用批處理方法用ANSYS分析一個非線性分析時的一系列命令。“非線性實(shí)例分析（GUI方法）”，顯示了如何從ANSYS的GUI中執(zhí)行同樣的例子分析。14.11非線性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適當(dāng)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，處理流程主要由三個主要步驟組成：

1、建模

2、加載且得到解

3、考察結(jié)果14.11.1建模這一步對線性和非線性分析都是必需的，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)，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。14.11.2加載求解在這一步中，你定義分析類型和選項(xiàng)，指定載荷步選項(xiàng)，開始有限元求解。既然非線性求解經(jīng)常要求多個載荷增量，且總是需要平衡迭代，它不同于線性求解。處理過程如下：1、進(jìn)入ANSYS求解器命令：/SolutionGUI：MainMenu>Solution2、定義分析類型及分析選項(xiàng)。分析類型和分析選項(xiàng)在第一個載荷步后（也就是，在你發(fā)出你的第一個SOLVE命令之后）不能被改變。ANSYS提供這些選項(xiàng)用于靜態(tài)分析。14.11.2加載求解(續(xù))選項(xiàng)：新的分析(ANTYPE)

一般情況下會使用NewAnalysis(新的分析)選項(xiàng)：分析類型：靜態(tài)(ANTYPE)

選擇Static(靜態(tài))14.11.2加載求解(續(xù))選項(xiàng)：大變形或大應(yīng)變選項(xiàng)(GEOM)

并不是所有的非線性分析都將產(chǎn)生大變形14.11.2加載求解(續(xù))選項(xiàng)：牛頓－拉普森選項(xiàng)(NROPT)

僅在非線性分析中使用這個選項(xiàng)。這個選項(xiàng)指定在求解期間每隔多久修改一次正切矩陣。你可以指定這些值中的一個：

①程序選擇(NROPT，ANTO)：程序基于你模型中存在的非線性種類選用這些選項(xiàng)中的一個。在需要時牛頓－拉普森方法將自動激活自適應(yīng)下降√14.11.2加載求解(續(xù))

②修正的(NROPT，MODI)：程序使用修正的牛頓－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。在一個子步的平衡迭代期間矩陣不被改變。這個選項(xiàng)不適用于大變形分析。自適應(yīng)下降是不可用的×14.11.2加載求解(續(xù))③初始剛度(NROPT,INIT)：程序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)下降是不可用的×14.11.2加載求解(續(xù))選項(xiàng)：方程求解器對于非線性分析，使用前面的求解器(缺省選項(xiàng))14.11.2加載求解(續(xù))選項(xiàng)：應(yīng)力剛化效應(yīng)(SSTIF)

如果存在應(yīng)力剛化效應(yīng)選擇ON。14.11.2加載求解(續(xù))3、在模型上加載，記住在大變形分析中慣性力和點(diǎn)載荷將保持恒定的方向，但表面力將“跟隨”結(jié)構(gòu)而變化。4、指定載荷步選項(xiàng)。這些選項(xiàng)可以在任何載荷步中改變。下列選項(xiàng)對非線性靜態(tài)分析是可用的：14.11.2加載求解(續(xù))普通選項(xiàng)：時間(TIME)ANSYS程序借助在每一個載荷步末端給定的TIME參數(shù)識別出載荷步和子步。使用TIME命令來定義受某些實(shí)際物理量(如先后時間，所施加的壓力，等等)限制的TIME值，程序通過這個選項(xiàng)來指定載荷步的末端時間。注意：在沒有指定TIME值時，程序?qū)⒁罁?jù)缺省自動地對每一個載荷步按1.0增加TIME(在第一個載荷步的末端以TIME=1.0開始)。14.11.2加載求解(續(xù))普通選項(xiàng)：時間步的數(shù)目(NSUBST)普通選項(xiàng)：時間步長(DELTIM)

非線性分析要求在每一個載荷步內(nèi)有多個子步(或時間步；這兩個術(shù)語是等效的)從而ANSYS可以逐漸施加所給定的載荷，得到精確的解。NSUBST和DELTIM命令都獲得同樣的效果(給定載荷步的起始、最小、及最大步長)。NSNBST定義在一個載荷步內(nèi)將被使用的子步的數(shù)目，而DELTIM明確地定義時間步長。如果自動時間步長是關(guān)閉的，那么起始子步長用于整個載荷步。缺省時是每個載荷步有一個子步。14.11.2加載求解(續(xù))普通選項(xiàng)：漸進(jìn)式或階躍式的加載在與應(yīng)變率無關(guān)的材料行為的非線性靜態(tài)分析中通常不需要指定這個選項(xiàng)，因?yàn)橐罁?jù)缺省，載荷將為漸進(jìn)式的，階躍式的載荷(KBC,1)除了在率─相關(guān)材料行為情狀下(蠕變或粘塑性)，在靜態(tài)分析中通常沒有意義。14.11.2加載求解(續(xù))普通選項(xiàng)：自動時間分步(AUTOTS)

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間步(子步)長。缺省時是OFF(關(guān)閉)。14.11.2加載求解(續(xù))你可以用AUTOTS命令打開自動時間步長和二分法。通過激活自動時間步長，可以讓程序決定在每一個載荷步內(nèi)使用多少個時間步。14.11.2加載求解(續(xù))在一個時間步的求解完成后，下一個時間步長的大小基于四種因素預(yù)計(jì)：

①在最近過去的時間步中使用的平衡迭代的數(shù)目(更多次的迭代成為時間步長減小的原因)②對非線性單元狀態(tài)改變預(yù)測(當(dāng)狀態(tài)改變臨近時減小時間步長)③塑性應(yīng)變增加的大小

④蠕變增加的大小14.11.2加載求解(續(xù))非線性選項(xiàng)程序?qū)⑦B續(xù)進(jìn)行平衡迭代直到滿足收斂準(zhǔn)則。可以使用缺省的收斂準(zhǔn)則，也可以自己定義收斂準(zhǔn)則。14.11.2加載求解(續(xù))非線性選項(xiàng)：收斂準(zhǔn)則(CNVTOL)①缺省的收斂準(zhǔn)則：程序?qū)⒁訴ALUE*TOLER的值對力(或者力矩)進(jìn)行收斂檢查。VALUE的缺省值是在所加載荷(或所加位移、Netwton-Raphson回復(fù)力)的平方和開方，和MINREF(當(dāng)SOLCONTROL,ON時其缺省為0.01；當(dāng)SOLCONTROL,OFF時其缺省為1.0)中，取值較大者。TOLER的缺省值是0.00114.11.2加載求解(續(xù))你應(yīng)當(dāng)幾乎總是使用力收斂檢查。可以添加位移(或者轉(zhuǎn)動)收斂檢查。對于位移，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上注意:如果你明確地定義了任何收斂準(zhǔn)則(CNVTOL)，缺省準(zhǔn)則將“失效”。因此，如果你定義了位移收斂檢查，你將不得不再定義力收斂檢查14.11.2加載求解(續(xù))②用戶收斂準(zhǔn)則：使用嚴(yán)格的收斂準(zhǔn)則將提高你的結(jié)果的精度，但以更多次的平衡迭代為代價。如果你想嚴(yán)格(或放松)你的準(zhǔn)則，你應(yīng)當(dāng)改變TOLER兩個數(shù)量級。一般地，你應(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改變收斂準(zhǔn)則。你應(yīng)當(dāng)確保MINREF=1.0的缺省值在你的分析范圍內(nèi)有意義。14.11.2加載求解(續(xù))

③在單一和多DOF系統(tǒng)中檢查收斂：要在單自由度(DOF)系統(tǒng)中檢查收斂，你對這一個DOF計(jì)算出不平衡力，然后對照給定的收斂準(zhǔn)則(VALUE*TOLER)參看這個值(同樣也可以對單一DOF的位移(和旋度)收斂進(jìn)行類似的檢查)。然而，在多DOF系統(tǒng)中，需要使用不同的比較方法。14.11.2加載求解(續(xù))ANSYS程序提供三種不同的矢量范數(shù)用于收斂檢查：①無窮范數(shù)：在你模型中的每一個DOF處重復(fù)單－DOF核查②L1范數(shù)：將收斂準(zhǔn)則同所有DOFS的不平衡力(力矩)的絕對值的總和相對照③L2范數(shù)：使用所有DOFS不平衡力(或力矩)的平方總和的平方根進(jìn)行收斂檢查14.11.2加載求解(續(xù))對于下面例子，如果不平衡力(在每一個DOF處單獨(dú)檢查)小于或等于2.5，且如果位移的改變(以平方和的平方根檢查)小于或等于0.01，子步將認(rèn)為是收斂的

CNVTOL,F,5000,0.0005,0!5000*0.0005=2.5CNVTOL,U,10,0.001,2!10*0.001=0.0114.11.2加載求解(續(xù))平衡迭代的最大次數(shù)(NEQIT)

使用這個選項(xiàng)來對在每一個子步中進(jìn)行的最大平衡迭代次數(shù)實(shí)行限制(缺省=25)。如果在這個平衡迭代次數(shù)之內(nèi)不能滿足收斂準(zhǔn)則，且如果自動步長是打開的(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)行下一個載荷步，依據(jù)你在NCNV命令中發(fā)出的指示14.11.2加載求解(續(xù))求解終止選項(xiàng)(NCNV)：這個選項(xiàng)處理四種不同的終止準(zhǔn)則

①如果位移“太大”它建立一個用于終止分析和程序執(zhí)行的準(zhǔn)則

②它對累積迭代次數(shù)設(shè)置限制

③它對整個時間設(shè)置限制

④它對整個CPU時間設(shè)置限制14.11.2加載求解(續(xù))弧長選項(xiàng)(ARCLEN)如果你預(yù)料到結(jié)構(gòu)在它的載荷歷史內(nèi)某些點(diǎn)上將在物理意義上不穩(wěn)定，你可以使用弧長方法來幫助獲得穩(wěn)定數(shù)值求解。14.11.2加載求解(續(xù))激活弧長方法的典型的系列命令：注意－在適當(dāng)?shù)臅r候，你可以和弧長方法一起使用許多其它的分析和載荷步選項(xiàng)。但是不能和弧長方法一起使用下列選項(xiàng)：線搜索(LNSRCH)，時間步長預(yù)測(PRED)，自適應(yīng)下降(NROPT，，，ON)，自動時間步長(AUTOTS，TIME，DELTIM)，或打開時間－積分效應(yīng)(TIMINT)。14.11.2加載求解(續(xù))線搜索選項(xiàng)(LNSRCH)這個選項(xiàng)是對自適應(yīng)下降的替代。這個收斂提高工具用程序計(jì)算出的比例因子(0和1之間的值)乘以計(jì)算出的位移增量。因?yàn)榫€搜索算法是用來對自適應(yīng)下降選項(xiàng)(NROPT)進(jìn)行的替代，如果線搜索選項(xiàng)是開，自適應(yīng)下降不被自動激活。不建議同時激活線搜索和自適應(yīng)下降。14.11.2加載求解(續(xù))時間步長預(yù)測──糾正選項(xiàng)(PRED)對于每一個子步的第一次平衡迭代你可以激活和DOF求解有關(guān)的預(yù)測。這個特點(diǎn)加速收斂且如果非線性響應(yīng)是相對平滑的，它特別的有用。14.11.2加載求解(續(xù))激活和殺死選項(xiàng)在ANSYS/Mechanical和ANSYS/LS－DYNA產(chǎn)品中，你可以去殺死和激活單元來模擬材料的消去和添加。程序通過用一個非常小的數(shù)(它由ESTIF命令設(shè)置)乘以它的剛度從總質(zhì)量矩陣消去它的質(zhì)量“殺死”一個單元。對無活性單元的單元載荷(壓力，熱通量，熱應(yīng)變，等等)同樣設(shè)置為零。需要在前處理中定義所有可能的單元；不可能在SOLUTION中產(chǎn)生新的單元。14.11.2加載求解(續(xù))在你的分析的后面階段中“出生”的那些單元，在第一個載荷步前應(yīng)當(dāng)被殺死，然后在適當(dāng)?shù)妮d荷步的開始被重激活，當(dāng)單元被重激活時，它們具有零應(yīng)變狀態(tài)，且(ifNLGEOM,ON)它們的幾何選項(xiàng)(長度，面積等等)被修改來與它們的的現(xiàn)偏移位置相適應(yīng)。殺死(EKILL)激活(EALIVE)改變材料性質(zhì)參考號(MPCHG)另一種在求解期間影響單元行為的辦法是來改變它的材料性質(zhì)參考號。這個選項(xiàng)允許你在載荷步間改變一個單元的材料性質(zhì)。EKILL適用于大多數(shù)單元類型。MPCHG適用于所于單元類型。14.11.2加載求解(續(xù))輸出控制選項(xiàng)①打印輸出(OUTPR)使用這個選項(xiàng)來在輸出文件(Jobname.out)中包括進(jìn)便所想要的結(jié)果數(shù)據(jù)。14.11.2加載求解(續(xù))②結(jié)果文件輸出(OUTRES)這個選項(xiàng)控制結(jié)果文件中的數(shù)據(jù)(Jobname.rst)OUTPR和OUTRES用來控制結(jié)果被寫入這些文件的頻率14.11.2加載求解(續(xù))③結(jié)果外推(ERESX)這個選項(xiàng)，依據(jù)缺省，拷貝一個單元的積分點(diǎn)應(yīng)力和彈性應(yīng)變結(jié)果到結(jié)點(diǎn)而替代外推它們，如果在單元中存在非線性（塑性，蠕變，膨脹）的話。積分點(diǎn)非線性變化總是被拷貝到結(jié)點(diǎn)。14.11.2加載求解(續(xù))5、存儲基本數(shù)據(jù)的備份副本于另一文件命令：SAVEGUI：UtilityMenu>File>SaveAs6、開始求解計(jì)算命令：SOLVEGUI：MainMenn>Solution>-Solve-CurrentLS7、如果你需要定義多個載荷步，對每一個其余的載荷步重復(fù)步驟3至68、離開SOLUTION處理器命令：FINISHGUI：關(guān)閉Solution菜單14.11.3考察結(jié)果來自非線性靜態(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?？梢杂肞OST1，通用后處理器，或者用POST26，時間歷程后處理器，來考察這些結(jié)果。記住，用POST1一次僅可以讀取一個子步，且來自那個子步的結(jié)果應(yīng)當(dāng)已被寫入Jobname.rst(載荷步選項(xiàng)命令OUTRES控制哪一個子步的結(jié)果被存儲入Jobname.rst)。14.11.3.1用POST1考察結(jié)果1、檢查你的輸出文件(Jobname.out)是否在所有的子步分析都收斂?！と绻皇諗浚憧赡懿幌牒筇幚斫Y(jié)果，而是想確定為什么收斂失敗?！と绻愕慕馐諗浚敲蠢^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)中，發(fā)出RESUME。命令：POST1GUI：MainMenu>GeneralPostproc14.11.3.1用POST1考察結(jié)果3、讀取需要的載荷步和子步結(jié)果，這可以依據(jù)載荷步和子步號或者時間來識別，然而，不能依據(jù)時間識別出弧長結(jié)果。命令：SETGUI：MainMenn>GeneralPostproc>ReadResults-Loadstep14.11.3.1用POST1考察結(jié)果(續(xù))非線性果的線性內(nèi)插可能引起某些誤差注意：如果你指定了一個沒有結(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)識到在非線性分析中這種線性內(nèi)插通常將導(dǎo)致某些精度損失。因此，對于非線性分析，通常你應(yīng)當(dāng)在一個精確地對應(yīng)于要求子步的TIME處進(jìn)行后處理。14.11.3.1用POST1考察結(jié)果(續(xù))4、使用下列任意選項(xiàng)顯示結(jié)果選項(xiàng)：顯示已變形的形狀命令：PLDISPGUI：MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>DeformedShapes在大變形分析中，一般優(yōu)先使用真實(shí)比例顯示(IDSCALE，，1)14.11.3.1用POST1考察結(jié)果(續(xù))選項(xiàng)：等值線顯示命令：PLNSOL或者PLESOLGUI：MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>-ContourPlot-NodalSolu或者ElementSolu

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)，你應(yīng)當(dāng)注意避免你的結(jié)果中的結(jié)點(diǎn)應(yīng)力平均錯誤。14.11.3.1用POST1考察結(jié)果(續(xù))你可以繪制單元表數(shù)據(jù)和線單元數(shù)據(jù)的等值線：命令：PLETAB，PLLSGUIS：MainMenu>GeneralPostproc>ElementTable>PlotElementTableMainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>-ContourPlot-LineElemRes使用PLETAB命令(GUI路徑MainMenu>GeneralPostproc>ElementTable>Plot*ElementTable)來繪制單元表數(shù)據(jù)的等值線，用PLLS(GUI路徑MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>LineelemRes)來繪制線單元數(shù)據(jù)的等值線。14.11.3.1用POST1考察結(jié)果(續(xù))選項(xiàng)：列表命令：PRNSOL(結(jié)點(diǎn)結(jié)果)PRESOL(結(jié)果)PRRSOL(反作用力數(shù)據(jù))PRETABPRITER(子步總計(jì)數(shù)據(jù))等等NSORT(節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)列表之前先排序)ESORT(單元數(shù)據(jù)列表之前先排序)14.11.3.1用POST1考察結(jié)果(續(xù))GUIS：MainMenu>GeneralPostproc>ListResults>NodalSolutionMainMenu>GeneralPostproc>ListResults>ElementSolutionMainMenu>GeneralPostproc>ListResults>ReactionSolution其它的性能許多其它的后處理函數(shù)──在路徑上映射結(jié)果。記錄，參量列表，等等──在POST1中是可用的。對于非線性分析，載荷工況組合通常是無效的。14.11.3.2用POST26考察結(jié)果同樣地你可以使用POST26，時間─歷程后處理器考察非線性結(jié)構(gòu)的載荷──歷程響應(yīng)。使用POST26比較一個ANSYS變量對另一個變量的關(guān)系。例如，你可以用圖形表示某一結(jié)點(diǎn)處的位移與對應(yīng)的所加載荷的關(guān)系，或者你可以列出某一結(jié)點(diǎn)處的塑性應(yīng)變和對應(yīng)的TIME值之間的關(guān)系。14.11.3.2用POST26考察結(jié)果(續(xù))典型的POST26后處理順序可以遵循以下步驟：1、根據(jù)你的輸出文件(Jobname.OUT)檢查是否在所有要求的載荷步內(nèi)分析都收斂。你不應(yīng)當(dāng)將你的設(shè)計(jì)決策建立在非收斂結(jié)果的基礎(chǔ)上。2、如果你的解是收斂的，進(jìn)入POST26，如果現(xiàn)與你的模型不在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，發(fā)出RESUME命令。命令：POST26GUI：MainMenu>TimeHistPostpro14.11.3.2用POST26考察結(jié)果(續(xù))3、定義在后處理期間使用的變量。命令：NSOLESOLRFORCLGUI：MainMenu>TimeHistPostproc>DefineVariables14.11.3.2用POST26考察結(jié)果(續(xù))4、圖形或者列表顯示變量。命令：PLVAR（圖形表示變量）PRVAREXTREM（列表變量）GUIS：MainMenu>TimeHistPostprac>GraphVariableSMainMenu>TimeHistPostproc>ListVariablesMainMenu>TimeHistPostproc>ListExtremes14.11.3.2用POST26考察結(jié)果(續(xù))終止正在運(yùn)行的工作：重起動你可以通過產(chǎn)生一個“abort”文件(Jobname.abt)停止一個非線性分析。一旦求解成功地完成，或者收斂失敗發(fā)生，程序也將停止分析。如果一個分析在終止前已成功地完成了一次或多次迭代，你可以屢次重啟動它！14.12子彈沖擊剛性壁在這個實(shí)例分析中，你將進(jìn)行一個子彈沖擊剛性壁的非線性分析。問題描述一個子彈以給定的速度射向壁面。壁面假定是剛性的和無摩擦的。將研究子彈和壁面接觸后達(dá)80微秒長的現(xiàn)象。目的是確定子彈的整個變形，速度歷程，以及最大等效VonMises應(yīng)變。求解使用SI單位。用軸對稱單元模擬棒。求解最好能通過單一載荷步實(shí)現(xiàn)。在這個載荷步中，將同時施加初始速度和約束。將圓柱體末端的節(jié)點(diǎn)Y方向約束住以模擬一固壁面。打開自動時間分步來允許ANSYS確定時間步長。定義分析結(jié)束的時間為8E-5秒，以確保有足夠長的時間來撲捉整個變形過程。14.12子彈沖擊剛性壁(續(xù))問題詳細(xì)說明下列材料性質(zhì)應(yīng)用于這個問題：EX=117.0E09(楊氏模量）DENS=8930.0（密度）NUXY=0.35（泊松比）YieldStrength=400.0OE06（屈服強(qiáng)度）TangentModulus（剪切模量）下列尺寸應(yīng)用于這個問題：長=32.4E-3m直徑=6.4E-3m對于這個問題的初始速度是227.0。14.12子彈沖擊剛性壁(續(xù))銅圓柱體圖解見bullet.txt14.12.1設(shè)置分析標(biāo)題1、選擇菜單路徑：UtilityMenn>File>ChangeTitle。2、鍵入文字“CopperyCylinderImpactingaRigidWall”3、單擊OK14.12.2定義單元類型1、選擇菜單路徑MailMenu>Preprocessor>ElementType>All/Edit/Delete2、單擊Add。LibraryofElementTypes(單元類型庫)對話框出現(xiàn)3、在靠近左邊的列表中，單擊“VisioSolid”一次4、選靠近右邊的列表中，單擊“4nodePlas106”一次5、單擊OK。LibraryofElementTypes對話框關(guān)閉14.12.2定義單元類型(續(xù))6、單擊Options(選項(xiàng))。VISCO106elementtypeOptions(visco106單元類型選項(xiàng))對話框出現(xiàn)7、在關(guān)于elementbehavior(單元特性)的卷動柜中，卷動到“Axisymmetric”且選中它8、單擊OK9、單擊ElementTypes(單元類型）對話框中的Close14.12.3定義材料性質(zhì)1、選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>-Constant-Isotropic.IsotropicMatersalProperties(各向同性材料性質(zhì))對話框出現(xiàn)2、單擊OK來指定材料號為1。另一個IsotropicMaterialProperties對話框出現(xiàn)14.12.3定義材料性質(zhì)(續(xù))3、對楊氏模量（EX）鍵入117.0E094、對泊松比（NUXY）鍵入0.355、對密度（DENS）鍵入89306、單擊OK14.12.4定義雙線性各向同性強(qiáng)化數(shù)據(jù)表BISO1、選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>MatersalProps>DataTables>Define/Activate.Define/ActivateDataTable(定義數(shù)據(jù)表）對話柜出現(xiàn)14.12.4定義雙線性各向同性強(qiáng)化數(shù)據(jù)表BISO(續(xù))2、在關(guān)于typeofdatatable(數(shù)據(jù)表類型）的卷動框中，卷動到“BilinisotrBISO”且選中它3、對materialreferencenumber(材料參考號)健入14、對numberoftemperatures(溫度數(shù))鍵入1和單擊OK14.12.4定義雙線性各向同性強(qiáng)化數(shù)據(jù)表BISO(續(xù))5、選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>DataTables>EditActive.DataTableBISO對話框出現(xiàn)6、對YLDStrs(屈服應(yīng)力）鍵入400.0e067、對TangMod(剪切模量）鍵入100.0e068、選擇File>Apply&Quit14.12.4定義雙線性各向同性強(qiáng)化數(shù)據(jù)表BISO(續(xù))9、選擇菜單路徑MainMenu>Preprosessor>MaterialPorps>DataTables>Graph.GraphDataTables(圖形表示數(shù)據(jù)表)對話框出現(xiàn)10、單擊OK接受繪制BISO表的缺省。一個BISO表的標(biāo)繪圖出現(xiàn)在ANSYS圖形窗口中11、在ANSYSTooLbar上單擊SAVE_DB14.12.5產(chǎn)生矩形在這一步中，你產(chǎn)生一個代表柱體半橫截面積的矩形。1、選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Area-Rectangle>ByDimensions.CreateRectanglebyDimensions(依據(jù)尺寸產(chǎn)生矩形）對話框出現(xiàn)2、對X_坐標(biāo)鍵入0，.00323、對Y_坐標(biāo)鍵入0，.0324然后單擊OK。一個矩形出現(xiàn)在ANSYS圖形窗口中4、選擇菜單路徑UtilityMenu>Plot>lines14.12.6設(shè)置單元尺寸1、選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>-Meshing-Shape&Size>-Lines-PickedLinesElementSizeOnPickedLines(關(guān)于挑選出的線的單元尺寸)選擇菜單出現(xiàn)2、在長線中的一條上單擊一次然后單擊OK。ElementSizesonPickedLines對話框出現(xiàn)3、對numberofelementdivisions(單元劃分的數(shù)目)鍵入20，然后單擊OK4、重復(fù)步驟1和2，但這次選擇短線中的一條5、對numberofelementdivisions鍵入4，然后單擊OK14.12.7劃分網(wǎng)格1、選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>-MeshTool2、選擇“quad”和“Map”，然后單擊“Mesh”3、在拾取菜單出現(xiàn)后，選擇面，然后單擊“OK”4、在ANSYSToolbar上單擊SAVE_DB5、選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>-Meshing-Mesh>-Area-Mapped>3or4Sided.MeshAreas(對面積劃分網(wǎng)格)選擇菜單出現(xiàn)6、單擊PickAll7、單擊ANSYSToolbar上的SAVE_DB14.12.8定義分析類型和選項(xiàng)1、選擇菜單路徑MainMenu>Solution>-AnalysisType-NewAnalysis2、單擊“Transient”來選中它然后單擊OK。3、選擇菜單路徑MainMenu>Solution>AnalysisOptionsTransientAnalysis(瞬態(tài)過程分析)對話框出現(xiàn)4、單擊OK接受完全求解方法的缺省。FullTransientAnalysis對話框出現(xiàn)5、單擊Largedeformeffectsoption(大變型效應(yīng)選項(xiàng))使之為ON(開)狀態(tài)然后單擊OK14.12.9定義初始速度1、選擇菜單路徑MainMenu>Solution>-Loads-Apply>InitialCondit'n>Define.DefineInitialCondition(定義初始條件)選擇菜單出現(xiàn)2、單擊PickAll.DefineInitialConditions對話框出現(xiàn)3、在關(guān)于DOFtobeSpecified(要被指定的DOF)的卷動框中，卷動到“UY”且選中它4、對initialvelocity(初始速度)鍵入-227然后單擊OK5、單擊ANSYSToolbar上的SAVE_DB14.12.10施加約束1、選擇菜單路徑MainMenu>Solution>-Loads-Apply>-Structural-Displacement>OnNodesApplyU,ROTonNodes選擇菜單出現(xiàn)2、單擊PickAll，ApplyU,ROTonNodes對話框出現(xiàn)3、對于DOFstobeConstrained(要被約束的DOFs)單擊“UZ”，然后單擊Apply4、在選擇菜單中，單擊“BOX”作為選擇方法5、當(dāng)你拖鼠標(biāo)沿X=0.1的結(jié)點(diǎn)周圍(沿矩形左邊的第一個結(jié)點(diǎn)集)形成一個矩形柜時要按下且保持鼠標(biāo)左鍵6、單擊Apply14.12.10施加約束(續(xù))7、在對話框中，對于DOFstobeconstrained單擊“UX”。你需要單擊“UY”一次以去除它8、單擊Apply9、在選擇菜單中，單擊“BOX”選擇方法10、當(dāng)你拖鼠標(biāo)沿Y=0的結(jié)點(diǎn)周圍(沿矩形底邊的第一個結(jié)點(diǎn)集)形成一個矩形框時按下且保鼠標(biāo)左鍵11、單擊OK12、在對話框中，單擊“UY”來選中它，你需要單擊“UX”僅一次來淘汰它13、單擊OK。現(xiàn)在在ANSYS圖形窗口中位移符號沿矩形的左邊和底邊產(chǎn)生14.12.11設(shè)置載荷步1、選擇菜單路徑MainMenu>Solution>-LoadStepOptions-Time/Frequenc>time&TimeStep.Time&TimeStepOption(時間和時間步選項(xiàng)）對話框出現(xiàn)2、對timeatendofLoadStep(載荷步終止時間）鍵入8e-53、對timestepsize(時間步長）鍵入4.4e-74、單擊“Stepped”來選中它5、單擊automatictimesteppingoption(自動時間分步選項(xiàng))使之為ON(開)狀態(tài)然后單擊OK14.12.11設(shè)置載荷步(續(xù))6、選擇菜單路徑MainMenu>Solution>-LoadStepOptions-OutputCtrls>DB/ResultsFile。ControlsforDatabaseandResultsFileWriting(對數(shù)據(jù)庫和結(jié)果文件寫入的控制)對話框出現(xiàn)7、單擊“EveryNthsubstep”(“每隔N個子步”)且選中它8、對于ValueofN(N的值）鍵入4然后單擊OK9、單擊ANSTSToolbar上的SAVE_DB14.12.12求解問題1、選擇菜單路徑MainMenu>Solution>-Solve-CurrentLS2、檢閱狀態(tài)窗口中的信息然后單擊close3、單擊SolveCurrentLoadStep(求解當(dāng)前載荷步)對話框中的OK開始求解4、當(dāng)求解完成時單擊close14.12.13確定應(yīng)變1、選擇菜單路徑MainMenu>GeneralPestpro>-ReadResults-LastSet2、選擇菜單路徑UtitlityMenu>Paramenters>ScalarParamenters3、在選擇框中鍵入TOP_NODE=264、單擊Accept,然后單擊close5、選擇菜單路徑UtilityMenu>Paramenters>GetScalarData6、在靠近在邊的框中，單擊“Resultsdata”7、在靠近右邊的框中，單擊“Nodalresults”然而后單擊OK。GetNodalResultsData(獲取結(jié)點(diǎn)結(jié)果數(shù)據(jù))對話框出現(xiàn)14.12.13確定應(yīng)變(續(xù))8、對于nameofparametertobedefined(要定義的參數(shù)名)鍵入DEFORM9、對于NodenumberN(結(jié)點(diǎn)號N)鍵入TOP_NODE10、在靠近右邊的卷動框中，單擊“UY”，然后單擊OK11、選擇菜單路徑UtilityMenu>List>Other>Paramenters12、檢閱狀態(tài)窗口中的信息，彈的長度上的變化基準(zhǔn)(DEKORM)是-010109113、單擊close14.12.14繪制圖形1、選擇菜單路徑UtilityMenu>Plotctrls>Style>DisplacementScaling.Displacement。DisplayScaling(位移顯示比例)對話框出現(xiàn)2、單擊1.0(truescale)來選中它然后單擊OK3、在ANSYS輸入窗口中，鍵入D2SCALE，1，1然后按ENTER鍵4、選擇菜單路徑MainMenn>GeneralPostproc>PlotResults>DeformedShape.PlotDeformedShape(圖示已變形的形狀)對話框出現(xiàn)14.12.14繪制圖形(續(xù))5、單擊“Def+undefedge”以選中它然后單擊OK6、

選擇菜單路徑MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>-ContourPlot-NodalSolu.ContourNodalSolutionData(繪制結(jié)點(diǎn)解數(shù)據(jù)的等值線出現(xiàn))7、在靠近左邊的框中，單擊“Strain-total”8、在靠近右邊的框中，卷動到“VonMisesEPTOEQV”然后選中它9、單擊OK14.12.15進(jìn)入POST26在這一步中，你進(jìn)入時間一歷程后處理器然后定義一個變量來存儲沿彈頂邊的一個結(jié)點(diǎn)的變形1、

選擇菜單路徑MainMenu>TimeHistPostproc>DefineVariables.Defined。Time-HistoryVariables(定義時間一歷程變量)對話框出現(xiàn)2、單擊Add.AddTime-HistoryVariable(添加時間─歷程變量)對話框出現(xiàn)3、單擊OK以接受結(jié)點(diǎn)的DOF結(jié)果的缺省。DefineNodalData(定義結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù))對話框出現(xiàn)14.12.15進(jìn)入POST26(續(xù))4、對referencenumberofrariable(變量的參考號)鍵入25、對nodenumber(結(jié)點(diǎn)號)鍵入TOP_NODE6、對user-specifiedlobel(用戶指定的標(biāo)簽)鍵入DISPLACE7、對于Item,CompData項(xiàng)目單擊“UY”8、單擊OK，然后單擊close14.12.16計(jì)算速度計(jì)算結(jié)點(diǎn)TOP─NODE處隨時間變化的速度且用圖表示1、選擇菜單路徑MainMenu>TiomeHistPostpro>MathOperations>Derivative.DerivativeofTime-HistoryVariables(時間─歷程變量的從變量)對話框出現(xiàn)2、對referencenumberforresult(結(jié)果的參考號)鍵入33、對第一個變量鍵入2、對第二個變量3鍵入14、對user-specifiedlabel(用戶指定的標(biāo)簽)鍵入VELOCITY，然后單擊OK14.12.16計(jì)算速度(續(xù))5、選擇菜單路徑UtilityMenu>Plot(>Style>Graphs.GraphControls(圖形控制)對話框出現(xiàn)6、對Y_axisLabel鍵入VELOCITY然后單擊OK7、

選擇菜單路徑MainMenu>TimeHistPostpro>GraphVariables.GraphTime-HistoryVariables(圖形表示時間─歷程變量)對話框出現(xiàn)8、對于1stvariabletograph鍵入了然后單擊OK。圖形出現(xiàn)在ANSYS圖形窗口中14.12.17退出ANSYS1、從ANSYSToolbar選擇QUIT2、單擊你想要的存儲選項(xiàng)，然后單擊OK14.12.18批處理方式fini/cle/title,coppercylinderimpactingarigidwall/prep7et,1,visco106keyopt,1,3,1mp,ex,1,117e9mp,dens,1,8930mp,nuxy,1,0.35tb,biso,1,1,,0tbmodif,2,1,4e8tbmodif,3,1,1e8tbplot,biso,1rectng,0,0.0032,0,0.0324lesize,2,,,20,1lesize,1,,,4,1mshape,0,2dmshkey,1amesh,1非線性靜態(tài)實(shí)例分析(命令或批處理方式)你可以用下面顯示的ANSYS命令替代GUI選擇進(jìn)行銅柱體沖擊剛性壁的非線性靜態(tài)實(shí)例分析。以嘆號(!)開頭的條目是注釋。14.12.18批處理方式(續(xù))fini/soluantype,4trnopt,fulllumpm,onlgeom,1ic,all,uy,,-227d,all,,0,,,,uznsel,s,loc,x,0d,all,,0,,,,uxnsel,s,loc,y,0d,all,,0,,,,uyallseltime,8e-5autots,1deltim,4.4e-7kbc,1outres,all,4solvefini/post1set,lasttop_node=26*get,deform,node,top_node,u,y/dscale,1,1pldisp,2plnsol,epto,eqvfini/post26nsol,2,top_node,u,y,displacederiv,3,2,1,,velocity,,,1/axlab,y,velocityplvar,3fini14.12.19其它例子ANSYSVerificationManual,描述了一些另外的非線性分析實(shí)例。下表顯示給你一些VerificationManual包括的非線性分析例子：VM7管組裝的塑性壓縮VM11殘余應(yīng)力問題VM24矩形梁的塑性VM38受壓厚壁柱體的塑性加載VM56內(nèi)部受壓的超彈性厚柱體VM78懸替梁中的橫向剪切應(yīng)力VM80對突然施加恒力的塑性響應(yīng)VM104液一固相變VM124蓄水池中水的排出14.12.19其它例子(續(xù))VM126流動流體的熱傳導(dǎo)VM132由于蠕變輝栓的應(yīng)力消除VM133由于輻射感應(yīng)蠕棒的運(yùn)力VM134一端固定梁的塑性彎曲VM146鋼盤混凝土梁的彎曲VM165鐵性導(dǎo)體的載流VM198面內(nèi)扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的大應(yīng)變VM199承受剪切變形的物體的粘彈性分析VM200粘彈性的疊層密封分析14.13大撓度拱梁說明淺拱受到跨中載荷為20,000N的作用。用線性和非線性(大撓度)兩種分析分別確定跨中位移，比較它們的結(jié)果。(見arch-beam.txt)14.13大撓度拱梁(續(xù))載荷和材料屬性14.13大撓度拱梁(續(xù))1. 進(jìn)入ANSYS，建立拱梁模型2. 在整體柱坐標(biāo)系中定義四個關(guān)鍵點(diǎn):關(guān)鍵點(diǎn)1的坐標(biāo)(1270,75),關(guān)鍵點(diǎn)2的坐標(biāo)(1270,90),關(guān)鍵點(diǎn)3的坐標(biāo)(1270,105),關(guān)鍵點(diǎn)4的坐標(biāo)(1270sin45,90).關(guān)鍵點(diǎn)4是方向關(guān)鍵點(diǎn)UtilityMenu>WorkPlane>ChangeActiveCSto>GlobalCylindricalMainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>Keypoints>InActiveCS…UtilityMenu>Parameters>AngularUnits...14.13大撓度拱梁(續(xù))或用命令:/PREP7CSYS,1K,1,1270,75K,2,1270,90K,3,1270,105*AFUN,DEGK,4,(1270*SIN(45)),9014.13大撓度拱梁(續(xù))4. 在關(guān)鍵點(diǎn)1和關(guān)鍵點(diǎn)2間定義線（?。?，在關(guān)鍵點(diǎn)2和3間定義線:MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Lines-Lines>InActiveCoord+或用命令:L,1,2L,2,314.13大撓度拱梁(續(xù))5. 定義單元類型為BEAM189,定義材料特性(EX=210e3MPa,PRXY=0.3):MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete…MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels…Structural–Linear–Elastic-Isotropic或用命令:ET,1,BEAM189MP,EX,1,210E3MP,PRX