ansys几何非线性+塑性+接触+蠕变

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ANSYS主要功能与模块

ANSYS主要功能与模块(2012-12-24 13:37:26)转载▼标签：ansys功能分类：ansysansys模块杂谈ANSYS是世界上著名的大型通用有限元计算软件，它包括热、电、磁、流体和结构等诸多模块，具有强大的求解器和前、后处理功能，为我们解决复杂、庞大的工程项目和致力于高水平的科研攻关提供了一个优良的工作环境，更使我们从繁琐、单调的常规有限元编程中解脱出来。

ANSYS本身不仅具有较为完善的分析功能，同时也为用户自己进行二次开发提供了友好的开发环境。

ANSYS程序自身有着较为强大三维建模能力，仅靠ANSYS的GUI(图形界面)就可建立各种复杂的几何模型；此外，ANSYS还提供较为灵活的图形接口及数据接口。

因而，利用这些功能，可以实现不同分析软件之间的模型转换。

1. 结构分析1）静力分析 - 用于静态载荷. 可以考虑结构的线性及非线性行为。

●线性结构静力分析●非线性结构静力分析♦几何非线性：大变形、大应变、应力强化、旋转软化♦材料非线性：塑性、粘弹性、粘塑性、超弹性、多线性弹性、蠕变、肿胀等♦接触非线性：面面/点面/点点接触、柔体/柔体刚体接触、热接触♦单元非线性：死/活单元、钢筋混凝土单元、非线性阻尼/弹簧元、预紧力单元等2）模态分析 - 计算线性结构的自振频率及振形. 谱分析是模态分析的扩展，用于计算由于随机振动引起的结构应力和应变 (也叫作响应谱或PSD).3）谐响应分析 - 确定线性结构对随时间按正弦曲线变化的载荷的响应.4）瞬态动力学分析 - 确定结构对随时间任意变化的载荷的响应. 可以考虑与静力分析相同的结构非线性行为.5）谱分析6）随机振动分析等7）特征屈曲分析 - 用于计算线性屈曲载荷并确定屈曲模态形状. (结合瞬态动力学分析可以实现非线性屈曲分析.)8）专项分析: 断裂分析, 复合材料分析，疲劳分析2. 高度非线性瞬态动力分析（ANSYS/LS-DYNA）●全自动接触分析，四十多种接触类型●任意拉格郎日－欧拉（ALE）分析●多物质欧拉、单物质欧拉● 适应网格、网格重划分、重启动● 100多种非线性材料模式●多物理场耦合分析：结构、热、流体、声学●爆炸模拟，起爆效果及应力波的传播分析●侵彻穿甲仿真，鸟撞及叶片包容性分析，跌落分析●失效分析，裂纹扩展分析●刚体运动、刚体－柔体运动分析●实时声场分析● BEM边界元方法，边界元、有限元耦合分析●光顺质点流体动力（SPH）算法3. 热分析●稳态、瞬态温度场分析●热传导、热对流、热辐射分析●相变分析●材料性质、边界条件随温度变化4. 电磁分析●静磁场分析－计算直流电（DC)或永磁体产生的磁场●交变磁场分析－计算由于交流电(AC)产生的磁场●瞬态磁场分析－计算随时间随机变化的电流或外界引起的磁场●电场分析－用于计算电阻或电容系统的电场. 典型的物理量有电流密度、电荷密度、电场及电阻热等。

ANSYS非线性命令解析

ANSYS非线性命令解析〔1ANSYS应用基于问题物理特性的自动求解控制方法,把各种非线性分析控制参数设置到合适的值。

如果用户对这些设置不满意,还可以手工设置。

下列命令的缺省设置已进行了优化处理：AUTOTS PRED MONITORDELTIM NROPT NEQITNSUBST TINTP SSTIFCNVTOL CUTCONTROL KBCLNSRCH OPNCONTROL EQSLVARCLEN CDWRITE LSWRITE这些命令及其设置在将在后面讨论。

参见《ANSYS Commands Reference》。

如果用户选择自己的设置而不是ANSYS的缺省设置,或希望用以前版本的ANSYS的输入列表,则可用/ SOLU 模块的SOLCONTROL ,OFF命令,或在/ BATCH 命令后用/ CONFIG ,NLCONTROL,OFF命令。

参见SOLCONTROL 命令的详细描述。

ANSYS对下面的分析激活自动求解控制单场的非线性或瞬态结构以及固体力学分析,在求解自由度为UX、UY、UZ、ROTX、ROTY、ROTZ 的结合时；单场的非线性或瞬态热分析,在求解自由度为TEMP时；注意-- 本章后面讨论的求解控制对话框,不能对热分析做设置。

用户必须应用标准的ANSYS求解命令或GUI来设置。

2.2 非线性静态分析步骤尽管非线性分析比线性分析变得更加复杂,但处理基本相同。

只是在非线形分析的过程中,添加了需要的非线形特性。

非线性静态分析是静态分析的一种特殊形式。

如同任何静态分析,处理流程主要由以下主要步骤组成：建模；设置求解控制；设置附加求解控制；加载；求解；考察结果。

2.2.1 建模这一步对线性和非线性分析基本上是一样的,尽管非线性分析在这一步中可能包括特殊的单元或非线性材料性质,参考§4《材料非线性分析》,和§6.1《单元非线性》。

如果模型中包含大应变效应,应力─应变数据必须依据真实应力和真实<或对数>应变表示。

ANSYSMechanical的强大非线性分析能力

ANSYS/Mechanical的强大非线性分析能力（摘录并改编自《ANSYS Mechanical ─A Powerful Nonlinear Simulation Tool》，Grama R.Bhashyam，2002年9月）1 前言随着有限元算法理论、计算机硬件和软件技术、实际工业需求等的进步，现代CAE技术的应用已逐步由以线性模拟为主向以非线性模拟为主快速发展。

一个好的非线性CAE程序必须在这样一些技术领域有完美的解决方案：(1)有限元单元技术；(2)材料本构模型；(3)接触算法和装配分析；(4)针对大型复杂非线性问题的有效解算算法；(5)良好的应用程序组织结构（易用性和可靠性）；等等。

本文概要讲述ANSYS/Mechanical程序的部分主要的和独特的非线性技术，以让大家有一个概略性的了解。

2 ANSYS单元技术：实现有效的分析仿真的基础早在1994年的5.3版本中，ANSYS就已经具备了一个功能强大、适应面宽的单元库。

为了适应复杂多变的材料本构和宽范围应用的需求，ANSYS公司随后集中技术力量开发了一组全新的单元（180系列单元），这些单元具有如下显著特点：✓功能丰富✓融合了最新的基础理论和最先进的算法✓柔性的单元构架传统的全积分等参实体单元应用范围很有限，在线性或非线性分析中，可能会发生严重的“锁定”等问题。

作为一个通用的分析工具，ANSYS的有限元单元面对的是一个范围非常宽广的应用范畴。

因而，180系列实体单元（182、183、185、186和187）综合采用了如下的一些全新的单元技术来保证其宽范围的应用需求：✓选择性降阶积分：避免低阶单元在分析近似不可压材料时发生体积锁定；✓增强应变列式：避免低阶单元的过刚（弯曲状态）、剪切和体积锁定（近似不可压材料）；✓一致性降阶积分：更有效地避免在分析近似不可压材料时发生体积锁定，避免低阶单元在弯曲状态的体积锁定，采用沙漏控制避免降阶积分的零能模式；✓混合u-P列式：除位移外，将静水压力作为附加自由度，有基于罚函数和基于拉格郎日乘子等两种u-P列式，适用于近似不可压超弹材料、近似不可压弹塑性材料和完全不可压超弹材料等。

有限元分析软件ANSYS简介

有限元分析软件ANSYS简介1、ANSYS程序自身有着较为强大三维建模能力，仅靠ANSYS的GUI(图形界面)就可建立各种复杂的几何模型;此外，ANSYS还提供较为灵活的图形接口及数据接口。

因而，利用这些功能，可以实现不同分析软件之间的模型转换。

“上海二十一世纪中心大厦”整体分析曾经由日本某公司采用美国ETABS软件计算，利用他们已经建好的模型，读入ANSYS并运行之，可得到计算结果，从而节省较多的工作量。

2、ANSYS功能(1)结构分析静力分析 - 用于静态载荷. 可以考虑结构的线性及非线性行为，例如: 大变形、大应变、应力刚化、接触、塑性、超弹及蠕变等.模态分析 - 计算线性结构的自振频率及振形. 谱分析是模态分析的扩展，用于计算由于随机振动引起的结构应力和应变 (也叫作响应谱或 PSD).谐响应分析 - 确定线性结构对随时间按正弦曲线变化的载荷的响应.瞬态动力学分析 - 确定结构对随时间任意变化的载荷的响应. 可以考虑与静力分析相同的结构非线性行为.特征屈曲分析 - 用于计算线性屈曲载荷并确定屈曲模态形状. (结合瞬态动力学分析可以实现非线性屈曲分析.)专项分析: 断裂分析, 复合材料分析，疲劳分析用于模拟非常大的变形，惯性力占支配地位，并考虑所有的非线性行为.它的显式方程求解冲击、碰撞、快速成型等问题，是目前求解这类问题最有效的方法. (2)ANSYS热分析热分析之后往往进行结构分析,计算由于热膨胀或收缩不均匀引起的应力. ANSYS功能:相变 (熔化及凝固), 内热源 (例如电阻发热等)三种热传递方式 (热传导、热对流、热辐射)(3)ANSYS电磁分析磁场分析中考虑的物理量是磁通量密度、磁场密度、磁力、磁力矩、阻抗、电感、涡流、能耗及磁通量泄漏等.静磁场分析 - 计算直流电(DC)或永磁体产生的磁场.交变磁场分析 - 计算由于交流电(AC)产生的磁场.瞬态磁场分析- 计算随时间随机变化的电流或外界引起的磁场电场分析用于计算电阻或电容系统的电场. 典型的物理量有电流密度、电荷密度、电场及电阻热等。

ansys级非线性分析蠕变

September 30, 2001 Inventory #001491 4-5
隐式和显式蠕变
... 蠕变背景
Training Manual
Advanced Structural Nonlinearities 6.0
• 当计算弹性、塑性和蠕变应变时, ANSYS使用附加的应变分量: 应力-应变附加分量
cr e
应力相关性

Q RT
式中Q为激活能, R为普适气体常数, T为绝对温度。
– 蠕变应变通常也与应力有关, 尤其是位错蠕变。Norton 法则为:
cr n
对上述幂定律的常见修正如下:
cr eC
September 30, 2001 Inventory #001491 4-16
implicitcreepequationdescriptiontypetboptvaluestrainhardeningprimarytimehardeningprimarygeneralizedexponentialprimarygeneralizedgrahamprimarygeneralizedblackburnprimarymodifiedtimehardeningprimarymodifiedstrainhardeningprimarygeneralizedgarofalohyperbolicsinesecondaryexponentialformsecondarynortonsecondary10timehardeningboth11rationalpolynomialboth12generalizedtimehardeningprimary13usercreep100advancedstructuralnonlinearities60trainingmanual应变强化tbopt1第一阶段蠕变时间强化tbopt2第一阶段蠕变广义指数tbopt3第一阶段蠕变广义grahamtbopt4第一阶段蠕变advancedstructuralnonlinearities60trainingmanual广义blackburntbopt5第一阶段蠕变修正的时间强化tbopt6第一阶段蠕变修正的应变强化tbopt7第一阶段蠕变rtcradvancedstructuralnonlinearities60trainingmanual广义garofalotbopt8第二阶段蠕变指数形式tbopt9第二阶段蠕变10nortontbopt10第二阶段蠕变advancedstructuralnonlinearities60trainingmanual可用的隐式蠕变模型11时间强化tbopt11第一阶段第二阶段12有理多项式tbopt12第一阶段第二阶段13广义时间强化tbopt13第一阶段蠕变1211ptcptcrteadvancedstructuralnonlinearities60trainingmanual练习请参考附加练习题

ANSYS软件提供的分析类型

1.结构静力分析用来求解外载荷引起的位移、应力和力。

静力分析很适合求解惯性和阻尼对结构的影响并不显著的问题。

ANSYS程序中的静力分析不仅可以进行线性分析，而且也可以进行非线性分析，如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触分析。

2.结构动力学分析结构动力学分析用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。

与静力分析不同，动力分析要考虑随时间变化的力载荷以及它对阻尼和惯性的影响。

ANSYS可进行的结构动力学分析类型包括：瞬态动力学分析、模态分析、谐波响应分析及随机振动响应分析。

3.结构非线性分析结构非线性导致结构或部件的响应随外载荷不成比例变化。

ANSYS程序可求解静态和瞬态非线性问题，包括材料非线性、几何非线性和单元非线性三种。

4.动力学分析ANSYS程序可以分析大型三维柔体运动。

当运动的积累影响起主要作用时，可使用这些功能分析复杂结构在空间中的运动特性，并确定结构中由此产生的应力、应变和变形。

5.热分析程序可处理热传递的三种基本类型：传导、对流和辐射。

热传递的三种类型均可进行稳态和瞬态、线性和非线性分析。

热分析还具有可以模拟材料固化和熔解过程的相变分析能力以及模拟热与结构应力之间的热－结构耦合分析能力。

6.电磁场分析主要用于电磁场问题的分析，如电感、电容、磁通量密度、涡流、电场分布、磁力线分布、力、运动效应、电路和能量损失等。

还可用于螺线管、调节器、发电机、变换器、磁体、加速器、电解槽及无损检测装置等的设计和分析领域。

7.流体动力学分析ANSYS流体单元能进行流体动力学分析，分析类型可以为瞬态或稳态。

分析结果可以是每个节点的压力和通过每个单元的流率。

并且可以利用后处理功能产生压力、流率和温度分布的图形显示。

另外，还可以使用三维表面效应单元和热－流管单元模拟结构的流体绕流并包括对流换热效应。

8.声场分析程序的声学功能用来研究在含有流体的介质中声波的传播，或分析浸在流体中的固体结构的动态特性。

这些功能可用来确定音响话筒的频率响应，研究音乐大厅的声场强度分布，或预测水对振动船体的阻尼效应。

ANSYS讲义非线性分析

F1
t1
t2
时间 t
XJTU
自动时间步(续)
• 自动时间步算法是非线性求解控制中包含的多种算法的一种。
（在以后的非线性求解控制中有进一步的讨论。） • 基于前一步的求解历史与问题的本质，自动时间步算法或者增加
或者减小子步的时间步大小。
XJTU
5) 输出文件的信息
在非线性求解过程中，输出窗口显示许多关于收敛的信息。输出窗口包括：
子步
时间 ”相关联。
“时间
两个载荷步的求解 ”
XJTU
在非线性求解中的 “ 时间 ”
• 每个载荷步与子步都与 “ 时间 ”相关联。子步也叫时间步。
• 在率相关分析（蠕变，粘塑性）与瞬态分析中，“ 时间 ”代表真实的时间。
• 对于率无关的静态分析，“ 时间 ” 表示加载次序。在静态分析中， “ 时间 ” 可设置为任何适当的值。
最终结果偏离平衡。
u 位移
XJTU
1) Newton-Raphson 法
ANSYS 使用Newton-Raphson平衡迭代法克服了增量
求解的问题。在每个载荷增量步结束时，平衡迭代驱使解回到平衡状态。
载荷
F
4 3 2
1
u 位移
一个载荷增量中全 Newton-Raphson 迭代求解。（四个迭代步如图所示）
XJTU
非线性分析的应用(续)
宽翼悬臂梁的侧边扭转失稳
一个由于几何非线性造成的结构稳定性问题
XJTU
非线性分析的应用(续)
橡胶底密封一个包含几何非线性（大应变与大变形），材料非线性（橡胶），及状态非线性（接触的例子。
XJTU
非线性分析的应用(续)

ANSYS结构非线性分析指南(一至三章)

ANSYS结构非线性分析指南(一到三章)屈服准则概念：1.理想弹性材料物体发生弹性变形时，应力与应变完全成线性关系，并可假定它从弹性变形过渡到塑性变形是突然的。

2.理想塑性材料（又称全塑性材料）材料发生塑性变形时不产生硬化的材料，这种材料在进入塑性状态之后，应力不再增加，也即在中性载荷时即可连续产生塑性变形。

3.弹塑性材料在研究材料塑性变形时，需要考虑塑性变形之前的弹性变形的材料这里可分两种情况：Ⅰ.理想弹塑性材料在塑性变形时，需要考虑塑性变形之前的弹性变形，而不考虑硬化的材料，也即材料进入塑性状态后，应力不再增加可连续产生塑性变形。

Ⅱ.弹塑性硬化材料在塑性变形时，既要考虑塑性变形之前的弹性变形，又要考虑加工硬化的材料，这种材料在进入塑性状态后，如应力保持不变，则不能进一步变形。

只有在应力不断增加，也即在加载条件下才能连续产生塑性变形。

4.刚塑性材料在研究塑性变形时不考虑塑性变形之前的弹性变形。

这又可分两种情况：Ⅰ.理想刚塑性材料在研究塑性变形时，既不考虑弹性变形，又不考虑变形过程中的加工硬化的材料。

Ⅱ.刚塑性硬化材料在研究塑性变形时，不考虑塑性变形之前的弹性变形，但需要考虑变形过程中的加工硬化材料。

屈服准则的条件：1.受力物体内质点处于单向应力状态时，只要单向应力大到材料的屈服点时，则该质点开始由弹性状态进入塑性状态，即处于屈服。

2.受力物体内质点处于多向应力状态时，必须同时考虑所有的应力分量。

在一定的变形条件（变形温度、变形速度等）下，只有当各应力分量之间符合一定关系时，质点才开始进入塑性状态，这种关系称为屈服准则，也称塑性条件。

它是描述受力物体中不同应力状态下的质点进入塑性状态并使塑性变形继续进行所必须遵守的力学条件，这种力学条件一般可表示为）＝Cf（σij又称为屈服函数，式中C是与材料性质有关而与应力状态无关的常数，可通过试验求得。

屈服准则是求解塑性成形问题必要的补充方程。

1.1 什么是结构非线性在日常生活中，经常会遇到结构非线性。

基于ANSYS的钢筋混凝土结构非线性有限元分析

2、应力-应变曲线：描述了混凝土和钢筋的在往复荷载作用下的变形和能量吸收能力，显示了结构的塑性变形和损伤演化过程。
参考内容
引言
钢筋混凝土结构在建筑工程中具有重要地位，其非线性行为对结构性能影响显著。因此，进行钢筋混凝土结构的非线性有限元分析对于预测结构响应、优化结构设计具有实际意义。本次演示将根据输入的关键词和内容，建立钢筋混凝土结构非线性有限元分析模型，并详细描述分析过程、结果及结论。
基于ANSYS的钢筋混凝土结构非线性有限元分析
基本内容
引言：
钢筋混凝土结构是一种广泛应用于建筑工程的重要材料，其非线性力学行为对结构设计的安全性和稳定性具有重要影响。为了精确模拟钢筋混凝土结构的真实行为，需要借助先进的数值计算方法，如非线性有限元分析。ANSYS作为一种广泛使用的有限元分析软件，为钢筋混凝土结构的非线性分析提供了强大的支持。
对于钢筋混凝土，其非线性行为主要来自两个方面：混凝土的本构关系和钢筋与混凝土之间的相互作用。在非线性有限元分析中，需要建立合适的模型来描述这些行为。例如，可以采用各向异性本构模型来描述钢筋混凝土的力学行为，该模型可以捕捉到材料在不同主应力方向上的不同响应。
二、ANSYS中混凝土本构关系研究
在进行荷载试验时，通过施加不同大小和方向的荷载，检测结构的变形和破坏过程。采用静力荷载试验和动力荷载试验两种方式，分别模拟实际结构在不同荷载条件下的响应。在试验过程中，记录各阶段的位移、应变和荷载数据。
在进行有限元分析时，采用ANSYS软件对试验数据进行模拟分析。首先进行模态分解，了解结构的基本振动特性。随后进行屈曲分析，预测结构的失稳趋势。通过调整模型参数和网格划分，对比分析不同方案下的有限元计算结果，为结构的优化设计提供依据。

ansys各种结构单元介绍

一、单元分类MP - ANSYS/Multiphysics DY - ANSYS/LS-Dyna3D FL - ANSYS/Flotran ME - ANSYS/Mechanical PR - ANSYS/Professional PP - ANSYS/PrepPost ST - ANSYS/Structural EM - ANSYS/Emag 3D ED - ANSYS/EDLINK1—二维杆单元单元描述：LINK1单元有着广泛的工程应用，比如：桁架、连杆、弹簧等等。

这种二维杆单元是杆轴方向的拉压单元，每个节点有2个自由度：沿节点坐标系x、y方向的平动。

就象在铰接结构中的表现一样，本单元不承受弯矩。

单元的详细特性请参考理论手册。

三维杆单元的描述参见LINK8。

下图是本单元的示意图。

PLANE2—二维6节点三角形结构实体单元单元描述：PLANE2是与8节点PLANE82单元对应的6节点三角形单元。

单元的位移特性是二次曲线，适合于模拟不规则的网格（比如由不同的CAD/CAM系统得到的网格）。

本单元由六个节点定义，每个节点有2个自由度：沿节点坐标系x、y 方向的平动。

本单元可作为平面单元（平面应力或平面应变）或者作为轴对称单元使用。

本单元还具有塑性、蠕变、膨胀、应力刚化、大变形、大应变等功能。

详细特性请参考理论手册。

下图是本单元的示意图。

BEAM3二维弹性梁单元BEAM3是一个轴向拉压和弯曲单元，每个节点有3个自由度：沿节点坐标系x、y方向的平动和绕z轴的转动。

单元的详细特性请参考理论手册。

其它的二维梁单元是塑性梁单元（BEAM23）和变截面非对称梁单元（BEAM54)。

下图是本单元的示意图。

BEAM4三维弹性梁单元单元描述：BEAM4是一个轴向拉压、扭转和弯曲单元，每个节点有6个自由度：沿节点坐标系的x、y、z方向的平动和绕x、y、z轴的转动。

本单元具有应力刚化和大变形功能。

在大变形（有限转动）分析中允许使用一致切线刚度矩阵选项。

ANSYS结构分析指南结构线性静力分析

ANSYS结构分析指南第二章结构线性静力分析2.1 静力分析的定义静力分析计算在固定不变载荷作用下结构的响应，它不考虑惯性和阻尼影响--如结构受随时间变化载荷作用的情况。

可是，静力分析可以计算那些固定不变的惯性载荷对结构的影响(如重力和离心力)，以及那些可以近似为等价静力作用的随时间变化载荷(如通常在许多建筑规范中所定义的等价静力风载和地震载荷)的作用。

静力分析用于计算由那些不包括惯性和阻尼效应的载荷作用于结构或部件上引起的位移、应力、应变和力。

固定不变的载荷和响应是一种假定，即假定载荷和结构响应随时间的变化非常缓慢。

静力分析所施加的载荷包括：外部施加的作用力和压力稳态的惯性力(如重力和离心力)强迫位移温度载荷(对于温度应变)能流(对于核能膨胀)关于载荷，还可参见§2.3.4。

2.2 线性静力分析与非线性静力分析静力分析既可以是线性的也可以是非线性的。

非线性静力分析包括所有类型的非线性：大变形、塑性、蠕变、应力刚化、接触(间隙)单元、超弹性单元等。

本章主要讨论线性静力分析。

对非线性静力分析只作简单介绍，其详细论述见《ANSYS Structural Analysis Guide》§8。

2.3 静力分析的求解步骤2.3.1 建模首先用户应指定作业名和分析标题，然后通过PREP7 前处理程序定义单元类型、实常数、材料特性、模型的几何元素。

这些步骤是大多数分析类型共同的，并已在《ANSYS Basic Analysis Guide》§1.2 论述。

有关建模的进一步论述，见《ANSYS Modeling and Meshing Guide》。

2.3.1.1 注意事项在进行静力分析时，要注意如下内容：1、可以采用线性或非线性结构单元。

2、材料特性可以是线性或非线性，各向同性或正交各向异性，常数或与温度相关的：必须按某种形式定义刚度(如弹性模量EX，超弹性系数等)。

对于惯性载荷(如重力等)，必须定义质量计算所需的数据，如密度DENS。

ansys高级非线性分析四蠕变

ANSYS高级非线性分析四蠕变简介蠕变是物质受力作用下的长时间形变现象。

在工程领域中，蠕变是一个重要的现象，因为它可能导致结构疲劳、失效以及安全问题。

在工程设计中，了解和预测材料蠕变行为是非常重要的，特别是在高温环境下。

在这方面，ANSYS提供了强大的高级非线性分析工具，可以模拟和预测材料的蠕变行为。

ANSYS高级非线性分析ANSYS是一款流行的有限元分析软件，广泛应用于工程领域。

在高级非线性分析中，ANSYS可以模拟材料的非线性行为，包括蠕变。

蠕变分析是一种长时间的形变分析，可以用来评估材料和结构在高温条件下的稳定性。

ANSYS的高级非线性分析功能可以通过几个步骤来实现。

首先，需要定义材料的力学性质，包括弹性模量、屈服强度和蠕变参数等。

其次，需要定义结构的几何形状和边界条件。

然后，可以设置加载条件，包括时间和温度的变化。

最后，可以进行蠕变分析，并输出结果。

四蠕变四蠕变是一种特殊的蠕变现象，出现在某些金属材料中。

四蠕变是指材料在连续加载下显示出四个明显的蠕变阶段，其形变速率逐渐增加，并最终稳定在一个较高的速率上。

这种蠕变现象对于结构设计和材料选择具有重要意义。

ANSYS可以模拟和分析四蠕变现象。

在进行四蠕变分析时，需要输入材料的蠕变参数。

这些参数可以通过试验或经验获得。

通过分析材料的力学性质和加载条件，可以获得材料的蠕变行为，并预测材料在长时间形变下的稳定性。

ANSYS高级非线性分析四蠕变的应用ANSYS高级非线性分析四蠕变在工程设计中具有广泛的应用。

以下列举了几个常见的应用领域：1. 高温结构设计在高温条件下，材料的蠕变行为是一个重要的考虑因素。

使用ANSYS高级非线性分析四蠕变，可以模拟和预测高温结构的蠕变行为，从而在结构设计中选择合适的材料和几何形状。

2. 轴承和齿轮设计轴承和齿轮是机械系统中常见的零件，需要承受高强度和高载荷。

使用ANSYS高级非线性分析四蠕变，可以评估轴承和齿轮材料的蠕变行为，从而选择合适的材料和结构参数。

ansys非线性瞬态结构分析重要命令

Nonlinear Isotropic Hardening Material Model非线性各向同性硬化模型
非线性各向同性硬化模型(TB,NLISO)选项基于Voce硬化规律或power硬化规律。该模型的优势在于材料行为由函数确定，而函数由TBDATA命令定义的四个材料常数确定。你可以通过拟合材料拉伸应力-应变曲线来得到这四个常数。不同于MISO，不需要担心如何恰当选定应力-应变点来输入。但是该选项只是适用于如下图所示的拉伸曲线。该选项适合大应变分析。可以综合Chaboche, creep, viscoplastic, and Hill anisotropy等选项来反正复杂材料行为。
Swelling Material Model
User-Defined Material Model
2 Plasticity塑性
大多数工程材料在达到所谓的弹性比例极限前都表现出线性的应力-应变关系。超出该极限，应力-应变关系变为非线性，但也不会变成完全没有弹性。塑性以不可恢复的变形为特点，当应力超过屈服极限材料即表现塑性。一般弹性极限与屈服极限差别很小，ANSYS中一般将这两点当成一点。塑性是一个不可恢复、与路径相关的现象。换句话说，载荷施加顺序及塑性响应顺序都影响最终结果。如果分析中会产生塑性形变，最好以较小的载荷步和时间步求解，以便模型会更遵循载荷-响应曲线。
双线性随动硬化模型(TB,BKIN)假设总应力范围等于屈服强度的两倍，以便包括包辛格效应。建议该选项使用于遵循von Mises屈服准则的一般小形变情况。不建议做大变形应用。BKIN选项可以综合蠕变和希尔各向异性选项来仿真更复杂的材料行为。
Multilinear Kinematic Hardening Material Model多线性随动硬化模型

ansys非线性分析蠕变+2

Norton C12=1 第二阶段蠕变
cr C7 eσ/C8 e C10/T ε
cr C7 σ C8 e C10/T ε
8)
September 30, 2001 Inventory #001491 4-10
F节
蠕变求解过程
隐式和显式蠕变
F. 求解蠕变问题
• 前面讨论了ANSYS 中隐式和显式蠕变的一些区别。
E节
显式蠕变过程
• 本节讨论进行显式蠕变分析的过程。
Training Manual
Advanced Structural Nonlinearities 6.0
• 前已述及由于隐式蠕变方法比显式蠕变更有效和精确而成为首选方法。
– 显式蠕变使用需要非常小的时间步的Euler向前法, 因此会有很多次迭代。 – 与隐式蠕变不同, 塑性计算不是同时进行的。首先进行塑性分析, 然后是蠕变计算(叠加)，该时间步的塑性应变等不进行重新调整。 – 只要可能, 都应使用隐式蠕变，然而, 有些情况下采用的蠕变法则或单元类型需要使用显式蠕变。
Advanced Structural Nonlinearities 6.0
幂函数蠕变法则 C6=12 第一阶段蠕变真幂函数 C6=13 第一和第二阶段蠕变
cr MK C1 N t M 1 ε
cr ε
6)
Be acc A103 A 2 B C
e acc
7)
指数形式 C12=0 第二阶段蠕变
– 其它单元: LINK1, PLANE2, LINK8, PIPE20, BEAM23, BEAM24, SHELL43, SHELL51, PIPE60, SOLID62 和 SOLID65
– 注意 18x 系列单元不支持显式蠕变。

ansys蠕变应变率命令流

ansys蠕变应变率命令流1.引言1.1 概述概述：蠕变应变是材料在长时间作用下产生的变形现象，它在工程领域具有重要的作用。

蠕变应变率是描述蠕变现象发生速率的参数，它反映了材料在一定应力下产生蠕变变形的能力。

ANSYS是一种常用的工程仿真软件，它提供了许多功能强大的命令流供用户使用。

其中，蠕变应变率命令流被广泛应用于材料蠕变性能的研究和工程实践中。

本文将对ANSYS蠕变应变率命令流进行详细介绍和使用方法的讲解。

通过学习和掌握这一命令流，工程师和研究人员可以更加准确地预测材料在长时间持续加载下的变形情况，为工程设计提供科学依据。

在介绍ANSYS蠕变应变率命令流之前，我们将先简要概述蠕变现象、蠕变应变和蠕变应变率的基本概念。

然后，我们将详细讲解蠕变应变率命令流的使用方法，包括命令的输入格式、参数的设置以及结果的分析等内容。

最后，我们将通过实例的展示和分析，进一步说明蠕变应变率命令流在实际工程中的应用价值。

通过本文的学习，读者将能够全面了解ANSYS蠕变应变率命令流的原理和功能，掌握蠕变应变率命令流的使用方法，并能够灵活应用于工程设计和材料研究中。

同时，本文也将对该命令流存在的一些局限性进行探讨，并对未来的研究方向进行展望。

1.2 文章结构本文主要介绍了ANSYS蠕变应变率命令流的使用方法。

文章共分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分首先概述了本文的主题和目的。

其次，介绍了ANSYS蠕变应变率命令流在工程领域的重要性和应用背景。

最后，明确了本文的目的和意义，即通过详细介绍ANSYS蠕变应变率命令流的使用方法，为读者提供一个全面了解和掌握该技术的指南。

正文部分主要包括两个小节，分别是ANSYS蠕变应变率命令流的介绍和使用方法。

- 在2.1小节中，将详细介绍ANSYS蠕变应变率命令流的背景和原理。

首先，解释了蠕变现象的定义和原因。

接着，介绍了应变率是描述蠕变行为的重要参数。

随后，详细阐述了ANSYS蠕变应变率命令流在工程仿真中的作用和应用范围。

ansys非线性瞬态结构分析重要命令

3瞬态分析
3.1 瞬态分析的三种方法
瞬态分析有三种方法：full, mode-superposition ,andreduced。对于涉及非线性(plasticity, large deflections, large strain, and so on)的情况一般使用全积分方法。全积分也是最费时的方法。
自动时间步
AUTOTS,ON
DELTIM, DTIME, DTMIN, DTMAX, Carry
如果使用自动时间步，当Carry=OFF，以DTIME为起始时间步长，最小时间步不小于DTMIN，最大不大于DTMAX，当Carry=ON，以上一载荷步的最后子时间步长为起始时间步长。
另一个效果相同的命令组合：
OUTRES,Item,Freq,Cname
Item:NSOL,节点结果；ESOL,单元结果；ALL，所有。
Freq:n,每第n个子步；-n,均分成n段；NONE,一个也不存；ALL,每一子步；LAST,最后一子步；%array%按数组提供的时刻来存储。
例1：
NSUBST,6
OUTRES,ERASE设置到默认值，对于静态和瞬态分析，默认的是输出每一载荷步的最后子步的所有结果；谐态分析是每一子步。
线搜索选项
LNSRCH, Key
线搜索选项（LNSRCH）。该选项可代替自适应下降选项。如果线搜索选项是打开的，程序将自动关闭自适应选项。
非线性分析收敛标准
CNVTOL, Lab, VALUE, TOLER, NORM, MINREF
设置分析终结标准
NCNV, KSTOP, DLIM, ITLIM, ETLIM, CPLIM
Lab：
SPARSE-Sparse direct equation solver

ansys蠕变本构模型

ansys蠕变本构模型蠕变是指物体在一定温度和应力条件下逐渐发生形变的现象。

蠕变本构模型是用来描述材料的蠕变性能的数学模型。

在工程领域中，蠕变的研究对于可靠性和寿命预测等方面具有重要意义。

在ANSYS软件中，有多种蠕变本构模型可供选择，如Norton本构模型、Manson-Haftka本构模型、Power Law本构模型等。

Norton本构模型是最常用、最简单的蠕变本构模型之一。

它基于实验事实，即材料蠕变速率与应力的指数幂关系。

Norton本构模型可以用下面的公式表示：εc = Aσ^n exp(-Q/RT)其中，εc是蠕变应变，A是一个与材料的本构参数有关的常数，σ是应力，n是指数，Q是激活能，R是气体常数，T是材料的温度。

这个模型适用于大多数金属和合金的蠕变行为。

Manson-Haftka本构模型是一种更复杂的蠕变本构模型。

它考虑了应力和温度的交互作用，并使用一个修正系数来描述蠕变应变的非线性行为。

Manson-Haftka本构模型可以用下面的公式表示：εc = Aσ^n exp(-Q/RT) [1 + β(εP)^m]其中，εc是蠕变应变，A、n、Q、R、T的含义与Norton本构模型相同，β是一个非线性修正系数，εP是塑性应变，m是一个与材料有关的常数。

这个模型适用于不同应力水平下的蠕变行为。

Power Law本构模型是基于实验事实，即材料蠕变速率与应力的幂函数关系。

Power Law本构模型可以用下面的公式表示：εc = Aσ^n其中，εc是蠕变应变，A是一个与材料的本构参数有关的常数，σ是应力，n是指数。

这个模型适用于高负荷条件下的蠕变行为。

以上是ANSYS中常用的几种蠕变本构模型。

根据实际情况和材料性质的不同，可以选择适合的蠕变本构模型来模拟蠕变行为。

这些模型可以帮助工程师更好地理解和预测材料的蠕变性能，从而优化设计和提高产品的可靠性。

同时，在ANSYS软件中，还可以根据实验数据对蠕变本构模型参数进行拟合和优化，从而更准确地描述材料的蠕变行为。

ansys材料非线性概述

4.1 材料非线性概述许多与材料有关的参数可以使结构刚度在分析期间改变。

塑性、非线性弹性、超弹性材料、混凝土材料的非线性应力—应变关系，可以使结构刚度在不同载荷水平下（以及在不同温度下）改变.蠕变、粘塑性和粘弹性可以引起与时间、率、温度和应力相关的非线性.膨胀可以引起作为温度、时间、中子流水平(或其他类似量)函数的应变.ANSYS程序应可以考虑多种材料非线性特性:1．率不相关塑性指材料中产生的不可恢复的即时应变。

2．率相关塑性也可称之为粘塑性,材料的塑性应变大小将是加载速度与时间的函数。

3．材料的蠕变行为也是率相关的，产生随时间变化的不可恢复应变，但蠕变的时间尺度要比率相关塑性大的多。

4．非线性弹性允许材料的非线性应力应变关系，但应变是可以恢复的。

5．超弹性材料应力应变关系由一个应变能密度势函数定义，用于模拟橡胶、泡沫类材料，变形是可以恢复的。

6．粘弹性是一种率相关的材料特性,这种材料应变中包含了弹性应变和粘性应变。

7．混凝土材料具有模拟断裂和压碎的能力.8．膨胀是指材料在中子流作用下的体积扩大效应。

4。

2 塑性分析4。

2。

1 塑性理论简介许多常用的工程材料，在应力水平低于比例极限时，应力—应变关系为线性的。

超过这一极限后,应力—应变关系变成非线性，但却不一定是非弹性的。

以不可恢复的应变为特征的塑性，则在应力超过屈服点后开始出现。

由于屈服极限与比例极限相差很小,ANSYS程序在塑性分析中，假设这二个点相同,见图4—1。

图4—1 弹塑性应力—应变曲线塑性是一种非保守的（不可逆的），与路径相关的现象.换句话说，荷载施加的顺序,以及什么时候发生塑性响应，影响最终求解结果。

如果用户预计在分析中会出现塑性响应，则应把荷载处理成一系列的小增量荷载步或时间步,以使模型尽可能附合荷载—响应路径。

最大塑性应变是在输出（Jobname.OUT）文件的子步信息中打印的。

在一个子步中,如果执行了大量的平衡迭代，或得到大于15%的塑性应变增量，则塑性将激活自动时间步选项［AUTOTS］（GUI:Main Menu>Solution〉Sol”n Control：Basic Tab 或Main Menu〉Solution〉Unabridged Menu> Time /Frequenc>Time and Substps).如果取了太大的时间步，则程序将二分时间步，并重新求解。