預(yù)應(yīng)力建模(曲線預(yù)應(yīng)力索和直線預(yù)應(yīng)力索)

2獨(dú)立建模耦合法該法的基本思想是實(shí)體和力筋獨(dú)立建幾何模型，分別劃分單元，然后采用耦合方程將力筋單元和實(shí)體單元聯(lián)系起來(lái)，這種方法是基于有限元模型的處理。其基本步驟如下：①建立實(shí)體幾何模型（不考慮力筋）；②建立力筋線的幾何模型（不考慮體的存在）；③將幾何模型按一定的要求劃分單元（這時(shí)也是各自獨(dú)立的）；④選擇所有力筋線；⑤選擇與上述力筋相關(guān)的節(jié)點(diǎn)(nsll命令)，并定義選擇集；⑥將上述力筋節(jié)點(diǎn)存入數(shù)組；⑦選擇所有節(jié)點(diǎn)，并去掉⑤中的節(jié)點(diǎn)集(這時(shí)是除力筋節(jié)點(diǎn)外的所有節(jié)點(diǎn))；⑧按力筋節(jié)點(diǎn)數(shù)組搜尋所有最近的實(shí)體節(jié)點(diǎn)號(hào)，并存入數(shù)組中；⑨耦合力筋節(jié)點(diǎn)與最近的節(jié)點(diǎn)，一一耦合(cp命令)（不能使用cpintf命令，這樣可能耦合其它節(jié)點(diǎn)，且容易不耦合）⑩選擇所有，并施加邊界條件和荷載，可以求解了。這種方法建模特別簡(jiǎn)單，耦合處理也比較簡(jiǎn)單(APDL要熟悉些)，缺點(diǎn)是當(dāng)實(shí)體單元?jiǎng)澐植粔蛎軙r(shí)，力筋節(jié)點(diǎn)位置可能有些走動(dòng)，但誤差在可接受范圍之內(nèi)！這種方法是解決力筋線形復(fù)雜且力筋數(shù)量很多時(shí)的較佳方法。預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁彈性分析--體線獨(dú)立耦合法示例!-----------------------------------------/prep7eg=2e5ag=140eh=4e4r0=9345yyl=200000et,1,link8et,2,solid95r,1,ag,yyl/eg/ag*1.036258r,2mp,ex,1,egmp,prxy,1,0.3mp,ex,2,ehmp,prxy,2,0.2blc4,,,100,200,3000/view,1,1,1,1/ang,1vplot!------------定義力筋線ksel,all*get,kp0,kp,0,num,maxlsel,nonek,kp0+1,50,160k,kp0+2,50,160,3000k,kp0+3,50,800,1500larc,kp0+1,kp0+2,kp0+3,r0kdele,kp0+3*get,line1,line,0,num,min!-------------定義約束lsel,s,loc,z,0lsel,r,loc,y,0dl,all,,uylsel,s,loc,z,3000lsel,r,loc,y,0dl,all,,allallsel,all!-----------單元?jiǎng)澐謑sel,s,,,line1latt,1,1,1lesize,all,,,50lmesh,allvsel,allvatt,2,2,2lsel,s,loc,z,0lsel,r,loc,y,10,140lesize,all,,,8lsel,s,loc,z,0lsel,u,loc,y,10,140lesize,all,,,4lsel,s,loc,y,0lsel,r,loc,x,0lesize,all,,,50vsweep,allallsel,all!耦合自由度lsel,s,,,line1nsll,s,1cm,cmljnod,node*get,max1,node,0,count*dim,ojd,,max1*dim,jd,,max1*get,nod1,node,0,num,minojd(1)=nod1*do,i,2,max1ojd(i)=ndnext(ojd(i-1))*enddoallsel,allnsel,allcmsel,u,cmljnod*do,i,1,max1nod1=ojd(i)j=nnear(nod1)jd(i)=j*enddonsel,allji=1*do,i,1,max1cp,ji,ux,ojd(i),jd(i)cp,ji+1,uy,ojd(i),jd(i)cp,ji+2,uz,ojd(i),jd(i)ji=ji+3*enddoallsel,allji=i=max1=nod1=ojd=jd=j=ag=eg=eh=kp0=r0=yyl=line1=finish/solusolvefinish/post1pldisp,1etable,sigi,ls,1plls,sigi,sigi,1/prep7

*SET,eg,2.95e5

!鋼束彈模

*SET,ag,139

!鋼束面積

*SET,eh,3.45e4

!混凝土的彈模

*SET,r0,9345

!曲線鋼束的半徑

*SET,yyl,180000

!鋼束的預(yù)應(yīng)力大小

et,1,link8

!定于預(yù)應(yīng)力鋼束單元類型為link8

et,2,solid95

!定義混凝土單元類型為solid95

r,1,ag,yyl/eg/ag*1.1194364!定義單元實(shí)常數(shù)，對(duì)于link8單元為鋼束面積、以及鋼束的初始應(yīng)變（除模擬預(yù)應(yīng)力張拉還會(huì)用于應(yīng)力剛度矩陣的計(jì)算）

r,2

!solid95的單元實(shí)常數(shù)僅為x軸的調(diào)整，并且該實(shí)常數(shù)僅僅在單元坐標(biāo)系統(tǒng)選擇為1的時(shí)候填寫(xiě)。一般不填。

mp,ex,1,eg

!預(yù)應(yīng)力鋼束單元性質(zhì)，包括之前定義的彈模，泊松比

mp,prxy,1,0.3

mp,ex,2,eh

!混凝土單元性質(zhì)，包括彈模、泊松比

mp,prxy,2,0.2

MPTEMP,,,,,,,!鋼束和混凝土的密度MPTEMP,1,0MPDATA,DENS,1,,7.921e-6MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,DENS,2,,2.3e-6

blc4,,,100,200,3000

!定義長(zhǎng)方體的長(zhǎng)寬高（混凝土塊體）

/view,1,1,1,1

!調(diào)整觀察的角度

/ang,1

vplot

!顯示選擇的體

ksel,all

!選擇所有的關(guān)鍵點(diǎn)

*get,kp0,kp,0,num,max!將最大的kp編號(hào)存于kp0中，因?yàn)槭孪炔恢雷畲蟮年P(guān)鍵點(diǎn)號(hào)是多少，所以先要存在kp0中

lsel,none

!不選擇所有的線

k,kp0+1,50,160

!定義關(guān)鍵點(diǎn)，kp0是已有的最大關(guān)鍵點(diǎn)編號(hào)。

k,kp0+2,50,160,3000

k,kp0+3,50,800,1500

larc,kp0+1,kp0+2,kp0+3,r0

!將定義的以上三點(diǎn)連成一條圓弧，半徑為r0。kp0+3用于定義圓弧所在面及曲線邊中點(diǎn)

kdele,kp0+3

!刪除kp0+3這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

*get,line1,line,0,num,min

!將最小的線編號(hào)存于line1中，因?yàn)閘ine1是最先定義的預(yù)應(yīng)力鋼束

lsel,s,loc,z,0

!選擇z、y坐標(biāo)均為0的線，用于施加約束（該線為右側(cè)截面的梁底線）

lsel,r,loc,y,0

dl,all,,uy

!對(duì)線施加y方向的約束

lsel,s,loc,z,3000

!選擇左側(cè)截面梁底線（即z=3000，而y=0的線）

lsel,r,loc,y,0

dl,all,,all

!對(duì)選擇的線施加約束（UX、UY、UZ）

allsel,all

!選擇所有對(duì)象

lsel,s,,,line1

!選擇線，最小值line1

latt,1,1,1

!將單元性質(zhì)與選擇的、尚未網(wǎng)格化的線聯(lián)系起來(lái)

lesize,all,,,50

!線單元?jiǎng)澐值臄?shù)目

lmesh,all

!對(duì)line1進(jìn)行分網(wǎng)

vsel,all

!選擇所有的體

vatt,2,2,2

!給體賦予相應(yīng)的屬性(混凝土)

lsel,s,loc,z,0

!選擇z=0，而y坐標(biāo)從10到140范圍內(nèi)的所有的線

lsel,r,loc,y,10,140

lesize,all,,,8

!分網(wǎng)數(shù)目8

lsel,s,loc,z,0

!再次選擇z=0，而不選y坐標(biāo)從10到140范圍內(nèi)的所有線

lsel,u,loc,y,10,140

lesize,all,,,4

!分網(wǎng)數(shù)目為4

lsel,s,loc,y,0

!選擇x=0、y=0坐標(biāo)處的線（僅有一根線被選中）注意這根線是一根分網(wǎng)的掃掠線。

lsel,r,loc,x,0

lesize,all,,,50

!分網(wǎng)數(shù)目為50

vsweep,all

!通過(guò)掃掠網(wǎng)格的方法來(lái)用單元填充體

allsel,all

!選擇所有的對(duì)象

lsel,s,,,line1

!選擇line1最小值（預(yù)應(yīng)力鋼絞線）

nsll,s,1

!選擇與所選擇的線對(duì)應(yīng)的所有的節(jié)點(diǎn)，即鋼絞線上面的節(jié)點(diǎn)，因?yàn)榫W(wǎng)格數(shù)為50，所以節(jié)點(diǎn)總數(shù)為51

cm,cmljnod,node

!將鋼絞線節(jié)點(diǎn)編組，其組名為cmljnod

*get,max1,node,0,count

!選擇鋼絞線中的節(jié)點(diǎn)單元數(shù)目，將其賦給變量max1，此變量可以作為*do循環(huán)的上界來(lái)確定循環(huán)的次數(shù)

*dim,ojd,,max1

!定義數(shù)組序列。數(shù)組名為ojd，max1為行的范圍

*dim,jd,,max1

!定義數(shù)組序列。數(shù)組名為jd，max1為行的范圍

*get,nod1,node,0,num,min

!選擇集中最小的節(jié)點(diǎn)號(hào)，賦給變量nod1，作為*do循環(huán)的上界

*SET,ojd(1),nod1

!將nod1的值賦給ojd(1)

*do,i,2,max1

!do循環(huán)，從2到max1

*SET,ojd(i),ndnext(ojd(i-1))

!將ndnext(ojd(i-1))賦給ojd(i)

*enddo

!結(jié)束循環(huán)

allsel,all

!選擇所有

nsel,all

!選擇所有節(jié)點(diǎn)

cmsel,u,cmljnod

!不選擇cmljnod，即鋼絞線對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)

*do,i,1,max1

!i從1循環(huán)開(kāi)始到max1

*SET,nod1,ojd(i)

!將ojd(i)賦給nod1

*SET,j,nnear(nod1)

!將nnear(nod1)賦給j，是指ojdi鄰近的節(jié)點(diǎn)嗎？nnear()是一個(gè)函數(shù)，表示選擇最近的節(jié)點(diǎn)。

*SET,jd(i),j

!將j賦給jd(i)

*enddo

!結(jié)束循環(huán)

nsel,all

!選擇所有節(jié)點(diǎn)

*SET,ji,1

!將1賦給ji

*do,i,1,max1

!i從1到max1

cp,ji,ux,ojd(i),jd(i)

!定義耦合自由度，ji只是隨機(jī)設(shè)置的耦合編號(hào)。ux為耦合節(jié)點(diǎn)的x方向的位移。

cp,ji+1,uy,ojd(i),jd(i)

cp,ji+2,uz,ojd(i),jd(i)

*SET,ji,ji+3

!ji+3賦給ji

*enddo

!結(jié)束循環(huán)

allsel,all

!選擇所有單元

*SET,ji,

!將所有的參數(shù)刪除（第三項(xiàng)value為空格時(shí)標(biāo)識(shí)刪除）

*SET,i,

*SET,max1,

*SET,nod1,

*SET,ojd,

*SET,jd,

*SET,j,

*SET,ag,

*SET,eg,

*SET,eh,

*SET,kp0,

*SET,r0,

*SET,yyl,

*SET,line1,

finish

!建模結(jié)束，進(jìn)入求解

/solu

allsel,all

acel,,9.8

!考慮自重

solve

FINISH

/POST1

!進(jìn)入后處理

pldisp,1

etable,sigi,ls,1

plls,sigi,sigi,1

plnsol,s,1建立直線型tender的預(yù)應(yīng)力梁/prep7

*SET,eg,2.95e5

!鋼束彈模

*SET,ag,139

!鋼束面積

*SET,eh,3.45e4

!混凝土的彈模

*SET,r0,9345

!曲線鋼束的半徑

*SET,yyl,140000

!鋼束的預(yù)應(yīng)力大小

et,1,link8

!定于預(yù)應(yīng)力鋼束單元類型為link8

et,2,solid95

!定義混凝土單元類型為solid95

r,1,ag,yyl/eg/ag*1.124427!定義單元實(shí)常數(shù)，對(duì)于link8單元為鋼束面積、以及鋼束的初始應(yīng)變（除模擬預(yù)應(yīng)力張拉還會(huì)用于應(yīng)力剛度矩陣的計(jì)算）

r,2

!solid95的單元實(shí)常數(shù)僅為x軸的調(diào)整，并且該實(shí)常數(shù)僅僅在單元坐標(biāo)系統(tǒng)選擇為1的時(shí)候填寫(xiě)。一般不填。

mp,ex,1,eg

!預(yù)應(yīng)力鋼束單元性質(zhì)，包括之前定義的彈模，泊松比

mp,prxy,1,0.3

mp,ex,2,eh

!混凝土單元性質(zhì)，包括彈模、泊松比

mp,prxy,2,0.2

MPTEMP,,,,,,,!鋼束和混凝土的密度MPTEMP,1,0MPDATA,DENS,1,,7.921e-6MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,DENS,2,,2.3e-6

blc4,,,100,200,3000

!定義長(zhǎng)方體的長(zhǎng)寬高（混凝土塊體）

/view,1,1,1,1

!調(diào)整觀察的角度

/ang,1

vplot

!顯示選擇的體

ksel,all

!選擇所有的關(guān)鍵點(diǎn)

*get,kp0,kp,0,num,max!將最大的kp編號(hào)存于kp0中，因?yàn)槭孪炔恢雷畲蟮年P(guān)鍵點(diǎn)號(hào)是多少，所以先要存在kp0中

lsel,none

!不選擇所有的線

k,kp0+1,50,40

!定義關(guān)鍵點(diǎn)，kp0是已有的最大關(guān)鍵點(diǎn)編號(hào)。

k,kp0+2,50,40,3000

l,kp0+1,kp0+2!定義過(guò)兩點(diǎn)的線

*get,line1,line,0,num,min

!將最小的線編號(hào)存于line1中，因?yàn)閘ine1是最先定義的預(yù)應(yīng)力鋼束

lsel,s,loc,z,0

!選擇z、y坐標(biāo)均為0的線，用于施加約束（該線為右側(cè)截面的梁底線）

lsel,r,loc,y,0

dl,all,,uy

!對(duì)線施加y方向的約束

lsel,s,loc,z,3000

!選擇左側(cè)截面梁底線（即z=3000，而y=0的線）

lsel,r,loc,y,0

dl,all,,all

!對(duì)選擇的線施加約束（UX、UY、UZ）

allsel,all

!選擇所有對(duì)象

lsel,s,,,line1

!選擇線，最小值line1

latt,1,1,1

!將單元性質(zhì)與選擇的、尚未網(wǎng)格化的線聯(lián)系起來(lái)

lesize,all,,,50

!線單元?jiǎng)澐值臄?shù)目

lmesh,all

!對(duì)line1進(jìn)行分網(wǎng)

vsel,all

!選擇所有的體

vatt,2,2,2

!給體賦予相應(yīng)的屬性(混凝土)

lsel,s,loc,z,0

!選擇z=0，而y坐標(biāo)從10到140范圍內(nèi)的所有的線

lsel,r,loc,y,10,140

lesize,all,,,8

!分網(wǎng)數(shù)目8

lsel,s,loc,z,0

!再次選擇z=0，而不選y坐標(biāo)從10到140范圍內(nèi)的所有線

lsel,u,loc,y,10,140

lesize,all,,,4

!分網(wǎng)數(shù)目為4

lsel,s,loc,y,0

!選擇x=0、y=0坐標(biāo)處的線（僅有一根線被選中）注意這根線是一根分網(wǎng)的掃掠線。

lsel,r,loc,x,0

lesize,all,,,50

!分網(wǎng)數(shù)目為50

vsweep,all

!通過(guò)掃掠網(wǎng)格的方法來(lái)用單元填充體

allsel,all

!選擇所有的對(duì)象

lsel,s,,,line1

!選擇line1最小值（預(yù)應(yīng)力鋼絞線）

nsll,s,1

!選擇與所選擇的線對(duì)應(yīng)的所有的節(jié)點(diǎn)，即鋼絞線上面的節(jié)點(diǎn)，因?yàn)榫W(wǎng)格數(shù)為50，所以節(jié)點(diǎn)總數(shù)為51

cm,cmljnod,node

!將鋼絞線節(jié)點(diǎn)編組，其組名為cmljnod

*get,max1,node,0,count

!選擇鋼絞線中的節(jié)點(diǎn)單元數(shù)目，將其賦給變量max1，此變量可以作為*do循環(huán)的上界來(lái)確定循環(huán)的次數(shù)

*dim,ojd,,max1

!定義數(shù)組序列。數(shù)組名為ojd，max1為行的范圍

*dim,jd,,max1

!定義數(shù)組序列。數(shù)組名為jd，max1為行的范圍

*get,nod1,node,0,num,min

!選擇集中最小的節(jié)點(diǎn)號(hào)，賦給變量nod1，作為*do循環(huán)的上界

*SET,ojd(1),nod1

!將nod1的值賦給ojd(1)

*do,i,2,max1

!do循環(huán)，從2到max1

*SET,ojd(i),ndnext(ojd(i-1))

!將ndnext(ojd(i-1))賦給ojd(i)

*enddo

!結(jié)束循環(huán)

allsel,all

!選擇所有

nsel,all

!選擇所有節(jié)點(diǎn)

cmsel,u,cmljnod

!不選擇cmljnod，即鋼絞線對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)

*do,i,1,max1

!i從1循環(huán)開(kāi)始到max1

*SET,nod1,ojd(i)

!將ojd(i)賦給nod1

*SET,j,nnear(nod1)

!將nnear(nod1)賦給j，是指ojdi鄰近的節(jié)點(diǎn)嗎？nnear()是一個(gè)函數(shù)，表示選擇最近的節(jié)點(diǎn)。

*SET,jd(i),j

!將j賦給jd(i)

*enddo

!結(jié)束循環(huán)

nsel,all

!選擇所有節(jié)點(diǎn)

*SET,ji,1

!將1賦給ji

*do,i,1,max1

!i從1到max1

cp,ji,ux,ojd(i),jd(i)

!定義耦合自由度，ji只是隨機(jī)設(shè)置的耦合編號(hào)。ux為耦合節(jié)點(diǎn)的x方向的位移。

cp,ji+1,uy,ojd(i),jd(i)

cp,ji+2,uz,ojd(i),jd(i)

*SET,ji,ji+3

!ji+3賦給ji

*enddo

!結(jié)束循環(huán)

allsel,all

!選擇所有單元

*SET,ji,

!將所有的參數(shù)刪除（第三項(xiàng)value為空格時(shí)標(biāo)識(shí)刪除）

*SET,i,

*SET,max1,

*SET,nod1,

*SET,ojd,

*SET,jd,

*SET,j,

*SET,ag,

*SET,eg,

*SET,eh,

*SET,kp0,

*SET,r0,

*SET,yyl,

*SET,line1,

finish

!建模結(jié)束，進(jìn)入求解

/solu

allsel,all

acel,,9.8

!考慮自重

solve

FINISH

/POST1

!進(jìn)入后處理

!*/EFACET,1PLNSOL,U,Y,0,1.0!y軸變形撓度etable,sigi,ls,1!建立預(yù)應(yīng)力表pretab!輸出預(yù)應(yīng)力

/SOL!模態(tài)運(yùn)算!*ANTYPE,2!*!*MODOPT,LANB,5EQSLV,SPARMXPAND,5,,,0LUMPM,0PSTRES,0!*MODOPT,LANB,5,0,0,,OFF/STATUS,SOLUSOLVEFINISH/POST26FILE,'file','rst','.'/UI,COLL,1NUMVAR,200SOLU,191,NCMITSTORE,MERGEFILLDATA,191,,,,1,1REALVAR,191,191FINISH/POST1SET,LIST!----------elementdefine/prep7*SET,eg,2e5*SET,ag,140*SET,eh,4e4*SET,r0,9345*SET,yyl,200000!*ET,1,LINK180!*ET,2,SOLID186!*KEYOPT,2,2,0KEYOPT,2,3,0KEYOPT,2,6,0!*r,1,ag,yyl/eg/ag*1.036258r,2mp,ex,1,egmp,prxy,1,0.3mp,ex,2,ehmp,prxy,2,0.2blc4,,,100,200,3000/view,1,1,1,1/ang,1vplot!----------