基于ANSYS软件的结构非线性有限元分析及应用实例.pdf

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科技论坛2014,2基于 ANSYS软件的结构非线性有限元分析及应用实例艳娥,兰永强(延安大学,延安,)摘要:文章简要介绍 ANSYS软件分析结构问题的基本流程与步骤,详细阐述了基于 ANSYS软件的结构材料非线性和几何非线性有限元分析方法。并应用 ANSYS软件对一结构实例的非线性行为进行了模拟和分析。关键词: ANSYS软件;有限元;材料非线性ANSYS based on the of and Yan eansys有限元分析工程应用实例教程,l基于ANSYS软件的结构非线性有限元分析及应用实例.pdf,an Yong i ang(yanan , Yanan, ): This ANSYS to the of the sscs and noni incar clint anal ysis and noni incar .I based on ANSYS . And the appl icat ion of ANSYS sott ware lo the nonl inear behav ior OT is and ana I : ANSYS ; : 前出现不能生成有限元网格而导致建模失败。(4)对模型划分网格。件界而友好功能難大、方便实用,己广泛应生成节点和单几的网格划分过程包括:)给型图元分配早元用于土木、流体、热、电磁、声学等各种领域。利用 ANSYS软件对结构的受力变形进行仿真分析,不仅能大致预测结构的危险区域和和边界约束。作用于实际结构上的载荷在 ANSYS程序中可施加于破坏情况,及时采収相应顶防措施,提高工作效率,而且能达到与实体模型上或有限元模型,載荷步是为了获得解答的载荷配置,试验互相验证、有效补充的目的。子步为载荷步中间的点,可利用子步逐渐施加载荷,以获得精确解并増加收敛性。(6)求解。在 ANSYS求解前,先定义分析类型、ANSYS软件分析问题的基本流程设置求解控制和荷载步选项,最后发出S.WE命令。若分析类型昼然 ANSYS软件应用在不同的工程领域里,相应的分析方法是静态,求解控制中的求解器一般采用程序自动选择。(7)后处理和步骤略有不同,但大多数分析的基本过程是:(1)单元类型的过程。非线性分析的结果主要由位移、应力、应变以及反作用力组设定。ASYS单元库中具有一百五多种以上不同的单元类型,成。计算完成后,可以通过 ANSYS中的通用后处理器POST!和时在建模之前必须先设定单元类利以模拟工程中各种结构和材料,间历程后处理器査看计算结果。 POST I可查看整个模型单元类型决定了单元位于二维空间还是三维空间和的单元自由或者选定的部分模型在某一子步的分析结果度数。每个单元命名是由一个标识单元类型的前缓和特定的数字2基于 ANSYS软件的结构非线性问题有限元分编号組成(2)设置结构材料特性,材料特性依据不同的应用固析方法可分为线性和非线性的、各向同性、正交异性、各向异性的及不随温度变化和随温度变化的。在一个具体结构分析中,相应的模型工程结构问题为了简化计算,常常采用线性假设,而实际结可有多种材料。在ANS结构分析中常要设置的有线性材料特性构儿乎都是非线性的结构的线性问题归納有三类:材料和非线性材料特性。(3)创建有限元模型。 ANSYS提供了实体性、几何非线性和状态变化非线性。材料非线性指结构材料的应模法和直接生成法两种建立有限元模型的方法,实体建模法支持0)与应变(e)曲线不是直线而是曲线,有限元方程在建立时使用面和体积布尔运算,能进行自适应网格划分基于ANSYS软件的结构非线性有限元分析及应用实例.pdf,更适合于三维使用的是非线性材料本构关系。儿何非线性是指结构经受大变形实体模型,但也会使简单模犁变得繁琐,甚至可能在特定条件下后,由几何形状改变而引起结构的一系列变化的河题。几何非166甲?测iNIC ,27科技论坛性不仅仅是非线性的几何关系,而且在大变形后的应力和应变要荷步或终止分析重新确定,相应的本构方程、平衡方程也要按新的应力应变米表建立的非线性方程组比起考虑材料非线性更复杂。为了更精应用实例确的対结构或者构件进行有限元分析,需综合考虑材料塑性、大应用 ANSYS软件对矩形钢管混凝土短柱在轴压荷载作用变形等影响因素ansys有限元分析工程应用实例教程,也就是同时考虑儿何非线性和材料非线性进行下的受力性能进行非线性有限元分析。钢管采用的单元类型是有限元分析,混凝土采用的是 。在定义材性过程中考虑材料2.1几何非线性在 ANSYS软件中实现方法的非线性问题ansys有限元分析工程应用实例教程,对钢管单元采用多线性等向强化(MISO)来模拟钢ASYS软件通过相应命令实现了四种方式的儿何非线性材的本构关系;对混凝土单元采川等向强化模型来模拟应力应行为,包括:(1)大应变效应.适用于考虑由于单元的形状変关系?在建立几何模型时采用实体建模法,运用布尔操作中的和取向改变而导致刚度变化的这类情况,通过GU路径Main减运算,生成钢管实体,再建立管中的混凝士实体,将钢管和混凝Memu 来激活大应变效应。(2)小应土粘结(GLE)在一起,整体模聖如图2所示。采用映射划分法,变、大转动数应.适川于形状变化小而转动较大的此类单元,通对有限元模型进行网格划分,划分后的钢管单元如图3所示。将过Main Menu Opt ions来激活这一特性的底部所有面进行全约束,把顶部所有节点梱合一起,然后对关键单元中的大转动效应。(3)旋转软化、指旋转物体由于考虑动态点进行竖向位移加載,以模拟矩形钢管混凝土短柱的轴压试验质量效应而调整刚度矩阵,这种效应不能和大转角、大应变及其如图4所示。最后通过打开 ANSYS程序中的 来考忠大变它变形非线性一起使用。旋转软化OMEG命令中的FSIN来激形的儿何非线性对构件进行静态分析。计算完后在通用后处理器活。(4)应力刚化效应?面内应力和横向刚度之间的耦合称为应成POST中读取结果文件,显示出y向位移分布云图图5。力刚化。在大変形分析(N(叶OA,0N)中,对许多实体和売单元会自4结语动包含应力刚化效应(STTF,ON)。应力刚化不建议用于包含“不连续单元”如)的结构ANSYS软件界面友好,使用方便,功能完善,是一种灵活高效2.2材料非线性在 ANSYS软件中实现方法的结构有限元分析仿真工具。能够求解结构分析中的线性利和非线ANSYS软件进行材料非线性分析是通过定义材料塑性的性问题,模拟结构或构件的受力性能,揭示结构的内在受力机理方法来实现的。它向用户提供了常用的经典双线性随动强化和破坏机制,达到与试验互相验证的日