ANSYS塑性变形模拟例子

合集下载

ansys几何非线性+塑性+接触+蠕变

除去蠕变，这个模型的结果可靠性是不错的。

作了一系列接触问题，通过试验验证符合的很好。

模型解释：（1）一个弹性结构受压（接触）变形，到发生塑性变形。

（2）拿开压缩板，结构回弹，但不会回到原始位置。

（3）这时计算蠕变，释放掉应力。

（4）再压弹性结构到开始压缩位置。

比较这四步的接触力。

结果：第二，三步当然没有接触力，（若没有应力释放，第一、第四步接触力应一样，）有了应力释放，第四步接触力比第一步减小。

这个模型中的蠕变没用太好。

用的是隐式6号蠕变方程，蠕变是时间和应力的函数，参数是乱定的（应力释放太快）。

想请教有关蠕变方面的资料，尤其是材料蠕变方程选用及参数方面的资料。

/prep7!------------CuSn8----------ET,1,182,,,3mp,ex,1,115e9mp,prxy,1,0.3r,1,0.3TB,BKIN,1TBDA TA,1,470E6,0tm=100*SET,C1,1.5625E-14      !ASSIGN VALUE*SET,C2,1.5        !ASSIGN V ALUE*SET,C3,        !ASSIGN V ALUE*SET,C4,0        !ASSIGN V ALUETB,CREEP,1,,,6        !ACTIV ATE DA TA TABLETBDA TA,1,C1,C2,C3,C4      !DEFINE DATA FOR TABLE!-----------contact-----------------ET,9,169ET,10,171R,9,,,0.1,0.1,,!RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,!RMORE,0.0,0,1.0,0,0,0.5!RMORE,,,1.0,0.0MP,MU,9,0.0!----------------geometryk,,2k,,2,0.2k,,,0.2k,,-0.2k,,-0.2,1.2k,,,1k,,2,1.2k,,1,1k,,1.25,1k,,2,1L,8,9,k,,1.5,1.2k,,1.75,1.45L, 1, 2 L, 1, 4 L, 4, 5 L, 5, 11larc,7,12,11,0.25 larc,11,12,7,0.25L, 7, 10 L, 10, 9 L, 8, 6 L, 6, 3 L, 3, 2LFILLT,11,10,0.3, ,!*LFILLT,4,5,0.5, ,!*LFILLT,11,12,0.3, ,!*LFILLT,4,3,0.5, ,FLST,2,16,4 FITEM,2,12 FITEM,2,15 FITEM,2,11 FITEM,2,13FITEM,2,10FITEM,2,1FITEM,2,9FITEM,2,8FITEM,2,7FITEM,2,6FITEM,2,5FITEM,2,14FITEM,2,4FITEM,2,16FITEM,2,3FITEM,2,2AL,P51Xrect,1,3,1.45+0.001,1.5type,1mat,1esize,0.05amesh,all!---------contact------------ allstype,10mat,9real,9lsel,s,,,6,7nsll,s,1esln,s,0esurf,alltype,9mat,9real,9lsel,s,,,17nsll,s,1esln,s,0esurf,all!------boundarylsel,s,,,3nsll,,1d,all,uxd,all,uylsel,s,,,19nsll,,1cp,11,uy,allcplgen,11,ux*get,nmin,node,,num,min d,nmin,uxksel,s,,,10nslk*get,ndis,node,,num,minfini/soluantype,staticnlgeom,onautots,onallssaverate,offtime,1e-8d,nmin,uy,-0.3nsub,20outres,all,allsolve*get,rf1,node,nmin,rf,fy *get,dis1,node,ndis,u,ytime,2e-8d,nmin,uy,0.0nsub,20outres,all,allsolve*get,rf2,node,nmin,rf,fy*get,dis2,node,ndis,u,y!BFUNIF,TEMP,90rate,onTIME,tm!NSUBST,10OUTPR,BASIC,10 ! PRINT BASIC SOLUTION FOR EVERY 10TH SUBSTEP OUTRES,ESOL,1 ! STORE ELEMENT SOLUTION FOR EVERY SUBSTEP SOLVE*get,rf3,node,nmin,rf,fy*get,dis3,node,ndis,u,yrate,offtime,tm+1e-8d,nmin,uy,-0.3nsub,20outres,all,allsolve*get,rf4,node,nmin,rf,fy*get,dis4,node,ndis,u,y/EOFtime,11d,nmin,uy,-0.0nsub,20outres,all,allsolve*get,rf11,node,nmin,rf,fy*get,dis11,node,ndis,u,y/eoffini/post1*get,rf2,node,nmin,rf,fy fini/eof。

ansys34 实例

注塑制品翘曲变形数值分析模型 (( 郭志英
阮雪榆
李德群
文章编号 " $ * * / f$ 2 ) g+ ) * * ) $ , f$ 0 $ 0 f* 2
注塑制品翘曲变形数值分析模型
郭志英阮雪榆李德群
摘要 " 基于板壳理论和有限元方法对翘曲变形进行 > 提出翘 6X 分析 & 曲变形有限元模拟数学模型 & 并对模拟结果进行实验验证 & 证明了翘曲变形模型及分析软件的正确性 d 关键词 " 注塑成形 h 翘曲变形 h 有限元法 h 数值模拟中图分类号 " ) * ’ 4 V i2 文献标识码 " 6
见表 D 发生翘曲 4 正常的保压压力只有 U 1 3 6 4 a_ b 宽浇口 ]^ P P c V _ ‘平板在 D a_ b的保压压力下 4 翘曲测量值为 2 而利用分析软件模拟的 c 6 U \\4 翘曲为 D 其变形后放大 6倍的平板网格 c U U \\4 见图 6 模拟值比实际变形小些 5 5 从表 D可发现 4
参考文献 " 李金峰’ 汽车工业中的绿色技术 (( 全生 # $ % 朱亚群& 命周期设计 ’ 世界汽车 & ) * * * + , " $ ./ 代用燃料汽车的研究与发展’ 汽车研究与 # ) % 刘元鹏’ 开发 & ) * * * + / " $ 0 .$ 1 王宏雁& 周毅’ 压缩天然气汽车与液化石油 # 2 % 高为民& 气汽车 ’ 汽车研究与开发 & ) * * * + 0 " $ ) .$ 3 陈全世’ 混合动力电动汽车的结构与特性 # / % 麻友良& 分析 ’汽车研究与开发 & ) * * * + / " ) * .) ) 北京" ) $世纪的绿色交通工具 (( 电动车 ’ # 0 % 陈清泉’ 清华大学出版社 & ) * * * " $ .$ $ * # 4 % 5 ’: 678 9: ; < = > < = = ?@ A BC< D E F = <6G G = E F H I E A J ?E J ’M & > H B ?K B E J L E J LI D <: ; I ; B <> = A ? < B 5 A N< B O A ; B F < ? $ 1 1 3 & , $ " 2 4 .2 3 氢动一号 (( 领导燃料汽车的先锋 ’ 世界汽 # , % 仲光’ 车 &) * * $ + 2 " ) 0 .) 1 汽车可持续发展战略’ 汽车研究与开发& # 3 % 钟勇’ ) * * *

基于ANSYS软件的挤压过程的数值模拟

从图中可以看出：当摩擦系数由００增加到０２，挤．５．时
压压力急速增加，由７５．ＫＮ上升到１．Ｋ５５Ｎ，增加了两倍多，可见摩擦系数对挤压压力的影响是十分显著的，因此在挤压过程中要提高润滑程度，使坯料和模具的摩擦
惯性力；材料流动变形服从Ｌｖ — ｓｓ程。ｅｙＭｉ方ｅ
其中，为接触面的法向应力，为接触表面的摩擦系数，同时还要满足力边界和面边界条件。
２工程实例模型
为检验分析计算模型的有效性，以工程中的一个实例进行分析计算。图２Ｎ示为金属挤压坯料和挤压模具结构示意图『。主要包括坯料和模具，工作带长度为６】３ｍｍ，坯料直径为２ｍｍ，模具高度２ｒｍ，模具角度为００ａ
面被当作接触面，一个目标单元和一个接触单元叫作一
接触分析的问题一般都需要考虑摩擦中的非线性，摩擦使问题的收敛性变得困难，在金属挤压塑性成形数值模拟中的摩擦边界条件定义为：网格进行网格划分析过程中认为
船舶机电设备７５
ｅａｒｈｓｅｃ
模具不发生塑性变形。
压比为２模具角度为１。摩擦系数分别设定为００、、５，．５
０１、０１、０２．Ｏ．５．进行数值模拟研究。
Ｌ
图３挤压几何模型图４挤压后的网格变形图
图６出了挤压压力与摩擦系数的变化关系曲线，示
一

谈弹塑性分析在ANSYS WORKBENCH中的数值模拟

下进行三维结构的静力分析，得出了结构的应力、位移等变化形式，体现了弹塑性分析在工程数值模拟中的应用与价值。
关键词：弹塑性分析，ＡＮＳＹＳＷＯＲＫＢＥＮＣＨ，结构
中图分类号：ＴＵ３１３文献标识码：Ａ
・
３２ｌ４年６月
山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＩＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ１．４０Ｎｏ．１８
Ｊｕｎ．２０１４
文章编号：１００９ — ６８２５（２０１４）１８ — ００３２・０３
两种不同的形式Ｊ。定从自然状态开始的全部边界条件变化过程的情况下，才可能跟
１弹塑性力学边值问题
４加强层的设置
由于结构的侧向刚度不能满足要求，根据建筑竖向功能布
踪给定的加载历史，确定物体内应力和位移的变化过程。此时，
０引言
一
１．１全量分析
在物体Ｑ内给定体力，边界厂盯上给定面力，边界上
般情况下，弹塑性问题会涉及到复杂的非线性本构方程而
难以得到解析解答。但在一些问题中，材料在一些简单的应力状给定位移。在适宜采用全量本构方程的情况下，要求确定物体态且其主应力大小次序明确，如果再假定材料是理想的弹塑性或内各点的应力ｏｒ，应变和位移ｕ使其满足控制方程和边界条线性硬化的，则它们就成为可简单求解的问题，例如一些梁的横件。在形式上，弹塑性问题全量分析与线弹塑性分析一样，只是向弯曲、厚壁圆筒承受压力、柱体扭转等问题。在这些问题的求本构方程不用，其中控制方程１５个，未知量也是１５个，故在给定

大圆钢轧制三维塑性变形有限元模拟

比和切线模数等。由于坯料具有对称性，了减少计算时间和节省件变长。在两个机架咬入时，件侧表面金属在轧制方向上流动速为轧存储空间．取１４轧件建立有限元模型。考虑到坯料在孔型中发生度大于心部的节点流动速度。轧件侧表面在轧制方向延伸较大，／轧连轧，定坯料长度为８０ｍ．时轧辊间距取７０ｍ。轧辊为刚性件心部在轧制方向延伸较小，而使轧件头部中心向内凹。模拟结给０ｍ同５ｍ从接触体定义．辊与坯料之间的摩擦采用库仑摩擦模型．料与椭果中的这种轧件在孔型中的流动特征与实际轧制情况下轧件在孔轧坯
－Ｉ一
中国高技术套业新
大圆钢轧制三维塑性变形有限元模拟
◆ 文／张焰
【要】摘
白亚斌
使用ＡＮＳ／ＳＹＳＬ —ＤＹＮＡ通用有限元分析软件对大圆 பைடு நூலகம் 轧制过程进行了模拟仿真，得到了采用单
１１单圆弧成品前椭圆孔型有限元模型建立．本次模拟采用的钢种为Ｇｒ５，成品规格￣１０ＣｌＰ５ｍｍ，热尺寸为个孔型只是孔型系统的一部分。相关轧制工艺设备参数见表１。

隧道开挖ansys模拟分析

隧道台阶法开挖的有限元模拟分析1.力学模型的建立岩体的性质是十分复杂的，在地下岩体的力学分析中，要全面考虑岩体的所有性质几乎是不可能的。

建立岩体力学模型，是将一些影响岩石性质的次要因素略去，抓住问题的主要矛盾，即着眼于岩体的最主要的性质。

在模型中，简化的岩体性质有强度、变形、还有岩体的连续性、各项同性及均匀性等。

考虑岩石的性质和变形特性，以及外界因素的影响，采用的模型有弹性、塑性、弹塑性、粘弹性、粘弹塑性等。

根据对隧道的现场调查及试验结果分析，围岩具有明显的弹塑性性质。

因此，根据隧道的实际情况，考虑岩体的弹塑性性质，在符合真实施工工序和支护措施的基础上，在数值模拟过程中将计算模型简化成弹塑性平面应变问题，采用Drucker—Prager屈服准则来模拟围岩的非线性并且不考虑其体积膨胀，混凝土材料为线弹性且不计其非线性变形。

对地下工程开挖进行分析，一般有两种计算模型：（1）“先开洞，后加载”在加入初始地应力场前，首先将开挖掉的单元从整体刚度矩阵中删除，然后对剩余的单元加入初始地应力场进行有限元计算。

（2）“先加载，后开洞”这种方法是首先在整个计算区域内作用地应力场，然后在开挖边界上施加反转力，经过有限元计算得到所需要的应力、位移等物理量。

两种方法对线弹性分析而言，所得到的应力场是相同的，而位移场是不同的，模型（2）（即：“先加载，后开洞”）更接近实际情况。

在实际地下工程开挖中部分岩体已进入塑性状态，必须用弹塑性有限元进行计算分析，而塑性变形与加载的路径有关，所以模拟计算必须按真实的施工过程进行，即在对地下工程开挖进行弹塑性数值模拟过程中，必须遵循“先加载，后开洞”的原则。

在有限元法中，求解非线性问题最常采用的方法是常刚度初应力法。

对于弹塑性问题，由于塑性变形不可恢复，应力和应变不再是一一对应的关系，即应力状态与加载路径有关，因此应该用增量法求解。

弹塑性应力增量与应变增量之间的关系可近似地表示为}{}]{[}]){[]([}{][}{0σεεεσd d D d D D d D d p ep +=-== （1）式中，][D —弹性矩阵，][p D —塑性矩阵。

塑性成形计算机仿真,有限元ansys

《塑性成型计算机仿真》上机作业课程名称：塑性成型计算机仿真得分：学生姓名：学号：班级：题目：如图所示一高深悬臂梁，在右端受集中力F 作用，在右端部受集中力100N F k =作用，材料常数为：弹性模量7110Pa E =⨯、泊松比1/3μ=，板的厚度为0.1t m =，在ANSYS 平台上，按平面应力问题完成相应的力学分析。

(a) 问题描述 (a) 有限元分析模型图1 右端部受集中力作用的平面问题(高深梁)一有限元模型的建立1. 定义分析类型：Utility Menu>preferences>structural2、定义工作文件名及工作标题（1）定义工作文件名：Utility Menu > File > Change Jobname,在弹出的对话框中输入工作文件名为“xuanbiliang ”，单击“OK ”。

（2）定义工作标题：Utility Menu > File > Change title,在弹出的对话框中输入工作标题名为“xuan bi liang analysis”，单击“OK”。

3.定义单元类型和材料属性（1）定义单元类型:Main Menu > Preprocessor > Element type > Add/Edit/Delete,弹出一个对话框，单击“Add”，又弹出一个“Library of Element Type”对话框，在“Library of Element Type”左面的列表栏中选择“solid”，在其右面的列表栏中选择“Quad 4 node 182”，单击“ok”。

设置单元“options”，点击“options”，设置k3为“Piane strs w/thk”设置实常数：Main Menu > Preprocessor>Add/Edit/Delete>(2)设置材料属性：Main Menu > Preprocessor > Material Props > Material Models，弹出“Define Material Behavior”对话框，如图所示，在其右边的栏中，连续双击“Structural > Linear > Elastic > Isotropic”后，出现一个“Linear Isotropic Properties for Material Number 1”对话框，如图所示，在“EX”后面的输入栏中输入“1e7”，在PRXY后面的栏中输入“1/3”，单击“ＯＫ”，关闭该对话框。

ansysy应用实例

ANSYS有限元软件解题示例ANSYS作为一种大型通用的有限元分析软件，在材料科学与工程中的应用十分普遍，其应用领域涉及材料成型、材料加工、材料中的热效应、不同材料之间的高速碰撞与冲击等；同时，相比较其它的大型有限元软件，ANSYS软件在国内更加普及。

下面以实例的方式对ANSYS在材料科学与工程的应用进行说明（操作过程均在ANSYS11.0版本中进行）。

例1：圆盘大应变分析1、问题描述有一圆盘，其纵截面形状如图2-7所示，圆盘由弹塑性材料构成，在其顶面承受均布压力载荷P的作用，求圆盘的应力、和位移响应。

几何参数：半径R=10mm；高度H=5mmP=3Mpa材料参数：弹性模量E=2500Mpa；泊松比ν=0.35=3.6Mpa屈服强度σs=1.5Mpa；剪切模量E T图2-7 圆盘纵截面结构示意图2、问题分析根据轴对称性，选取圆盘纵截面的1/2建立几何模型，并选择具有高度非线性的专门用于解决大应变、大塑性变形工程问题的VISCO108粘塑性单元进行求解。

3、求解步骤第一步．定义工作文件名和工作标题（1）选择Utility Menu︱File︱Change Jobname命令，出现Change Jobname对话框，在［/FILNAM］Enter new jobname输入栏中输入工作文件名EXERCISE1，单击OK按钮关闭该对话框。

（2）选择Utility Menu︱File︱Change Title命令，出现Change Title对话框，在输入栏中输入LARGE STRAIN ANAL YSIS OF A DISK，单击OK按钮关闭该对话框。

第二步．定义单元类型（1）选择Main Menu︱Preprocessor︱Element Type︱Add/Edit/Delete命令，出现Element Types对话框，单击Add按钮，出现Library of Element Types对话框。

（2）在Library of Element Types列表框中选择Visco Solid，2D 8node plas108，在Element type reference number输入栏中输入1，单击OK按钮关闭该对话框。

ANSYS弹性及塑性分析(非常经典)

目录什么是塑性 (1)路径相关性 (1)率相关性 (1)工程应力、应变与真实应力、应变 (1)什么是激活塑性 (2)塑性理论介绍 (2)屈服准则 (2)流动准则 (3)强化准则 (3)塑性选项 (5)怎样使用塑性 (6)ANSYS输入 (7)输出量 (7)程序使用中的一些基本原则 (8)加强收敛性的方法 (8)查看结果 (9)塑性分析实例（GUI方法） (9)塑性分析实例（命令流方法） (14)弹塑性分析在这一册中,我们将详细地介绍由于塑性变性引起的非线性问题--弹塑性分析,我们的介绍人为以下几个方面:什么是塑性塑性理论简介ANSYS程序中所用的性选项怎样使用塑性塑性分析练习题什么是塑性塑性是一种在某种给定载荷下,材料产生永久变形的材料特性,对大多的工程材料来说,当其应力低于比例极限时,应力一应变关系是线性的。

另外,大多数材料在其应力低于屈服点时，表现为弹性行为，也就是说，当移走载荷时，其应变也完全消失。

由于屈服点和比例极限相差很小，因此在ANSYS程序中，假定它们相同。

在应力一应变的曲线中，低于屈服点的叫作弹性部分，超过屈服点的叫作塑性部分，也叫作应变强化部分。

塑性分析中考虑了塑性区域的材料特性。

路径相关性：即然塑性是不可恢复的，那么这种问题的就与加载历史有关，这类非线性问题叫作与路径相关的或非保守的非线性。

路径相关性是指对一种给定的边界条件，可能有多个正确的解—内部的应力，应变分布—存在，为了得到真正正确的结果，我们必须按照系统真正经历的加载过程加载。

率相关性：塑性应变的大小可能是加载速度快慢的函数，如果塑性应变的大小与时间有关，这种塑性叫作率无关性塑性，相反，与应变率有关的性叫作率相关的塑性。

大多的材料都有某种程度上的率相关性，但在大多数静力分析所经历的应变率范围，两者的应力－应变曲线差别不大，所以在一般的分析中，我们变为是与率无关的。

工程应力，应变与真实的应力、应变：塑性材料的数据一般以拉伸的应力—应变曲线形式给出。

ANSYS塑性变形模拟例子

ANSYS塑性变形模拟例子/一个周边简支的圆盘，其中心受到一个冲杆的周期作用(假定冲杆是刚性的)，需要进行圆盘在冲杆的周期作用下的塑性分析。

本实例的模型简图如图19.1所示，材料特性如下所示，塑性时的应力－应变关系如表19.1，载荷历史如表19.2所示。

弹性模量：EX=70000，泊松比：NUXY=0.325/PREP7/TITLE,Circular Plate Loaded by a Circular Punch - Kinematic Hardening!* 下面定义建模分析时需要的参数EXX=70000RPL=65RPU=5H=6.5STS1=55STN1=STS1/EXXSTS2=112STN2=0.00575STS3=172STN3= 0.02925STS4=241STN4= 0.1NEX=15NET=2NEX1=nint(0.8*NET)NEX2=NEX-NEX1!*ET,1,42,,,1 ！定义单元PLANE42，设置为轴对称!*MP,EX,1,EXX ！定义材料属性MP,NUXY,1,0.325!*TB,KINH,1,1,4, ！定义多线性随动强化准则TBPT,,STN1,STS1TBPT,,STN2,STS2TBPT,,STN3,STS3TBPT,,STN4,STS4!* 创建节点N,1,RPL,,,,,,N,2,0,,,,,,N,3,,H/2,,,,,!* 创建关键点K,1,,-(H/2),,K,2,RPU,-(H/2),,K,3,RPL,-(H/2),,KGEN,2,ALL, , , ,H, ,3,0 ！复制并平移关键点!* 创建直线段L,1, 2L,4, 5L,2, 3L,5,6!* 用关键点创建面A,1,2,5,4A,2,3,6,5!* 对线进行网格控制LESIZE,1, , ,NEX1LESIZE,2, , ,NEX1LESIZE,3, , ,NEX2,2.5LESIZE,4, , ,NEX2,2.5LESIZE,5, , ,NETLESIZE,6, , ,NETLESIZE,7, , ,NET!*AMESH,ALL ！对面划分网格!*NUMMRG,NODE, , , ,LOW ！合并重复节点NUMCMP,NODE !*CP,1,UY,3,7,9 ！定义耦合自由度!*D,1,UY！定义位移约束条件NSEL,S,LOC,X,0D,ALL,UXNSEL,ALL!* 下面开始求解/SOLU!*ANTYPE,0 ！指定分析类型OUTRES,ALL,ALL ！设置输出控制PRED,ON ！打开预测器!* 施加并输出第一个载荷步F,3,FY,0TIME,1e-6AUTOTS,1NSUBST,1, , ,1KBC,0LSWRITE,1,!* 施加并输出第二个载荷步F,3,FY,-6000TIME,1NSUBST,10, , ,1LSWRITE,2,!* 施加并输出第三个载荷步F,3,FY,750TIME,2LSWRITE,3,!* 施加并输出第四个载荷步F,3,FY,-6000TIME,3LSWRITE,4,!* 求解所有4个载荷步LSSOLVE,1,4,1,FINISH!* 进入通用后处理器/POST1SET,LAST 选定最后一个载荷子步PLDISP,1 绘制变形图!*PLNSOL,EPPL,EQV,1,1 ！绘制等效塑性应变PLNSOL,EPEL,EQV,1,1 ！绘制等效弹性应变!* 进入时间－历程后处理/POST26ESOL,2,3,3 ,S,Y,SY_2 ！定义变量ESOL,3,3,3 ,EPEL,Y,EPELY_3ESOL,4,3,3 ,EPPL,Y,EPPLY_4ADD,5,3,4,,EPTLY！对变量进行运算!*/AXLAB,X,Y-Strain/AXLAB,Y,Y-Stress!* ！绘制应力－应变曲线XV AR,5PLV AR,2,FINISH。

ANSYS模态分析教程及实例讲解

– 与此相对应，地震和汽车因为地基能、发动机等的强迫力作用下的振动称为强迫振动。
任何结构都具有其固有频率（固有周期），其值由其本身的结构所决定自由振动是一种无衰减力的振动状态，它将永远不停地振动下去。
频率分析的相关知识
• 静力分析中，节点位移是主要的未知量。[K]d=F中[K]为刚度矩阵，d为节点位移的未知量，而F为节点载荷的已知量。
要点：振动的形式（振形）称为振动模态。一般从低频开始，称为1阶、2阶、3阶……固有频率，并且具
有与各个固有频率对应的振动模态。
频率分析的相关知识
• 共振（以荡秋千为例） –荡得好的人荡几下马上就能荡得很高
–这是因为与秋千摆动的节拍和时间配合起来的原因。 –换句话说，与秋千的固有频率（固有周期）相配合，这
– 小变形 – 弹性范围内的应变和应力 – 没有诸如两物体接触或分离时的刚度突变。
应力
弹性模量 (EX)
应变
准备工作
A. 哪种分析类型？
• 如果加载引起结构刚度的显著变化，必须进行非线性分析。引起结构刚度显著变化的典型因素有： – 应变超过弹性范围（塑性） – 大变形，例如承载的鱼竿 – 两体之间的接触
• 在动力学分析中，增加阻尼矩阵[C]和质量矩阵[M]
上式为典型的在有阻尼的交迫振动方程。当缺少阻尼及外力时，该缺少阻尼及外力时（自由振动），该方程式简化为
频率分析的相关知识
• 固有振动模态（以弦的振动为例）
– 两端被固定住的弦，以手指弹一下张紧的弦，弦则振动起来，振动在空气中传播发出声音。弦以下图所示的各
第三讲模态分析
• 在开始ANSYS分析之前，您需要作一些决定，诸如分析类型及所要创建模型的类型。
• 标题如下：

钢筋混凝土结构弹塑性分析在ANSYS中的实现

钢筋混凝⼟结构弹塑性分析在ANSYS中的实现钢筋混凝⼟结构弹塑性分析在ANSYS中的实现周岑孙利民（同济⼤学⼟⽊⼯程防灾国家重点实验室200092）摘要钢筋混凝⼟结构是现代⼟⽊⼯程中最常⽤的结构形式。

本⽂针对运⽤ANSYS进⾏钢筋混凝⼟结构的弹塑性分析，通过与理论解⽐较，依据分析对象的结构层次（结构、构件）、分析类型（静⼒单调加载、反复加载）、荷载⽔平（线弹性、弹塑性），讨论了单元类型、材料模型及模型参数的选取，必要时甚⾄采⽤UPF等⼆次开发⼯具进⾏分析。

分析表明，合理的模型可以得到令⼈满意的结果。

关键词钢筋混凝⼟结构弹塑性 ANSYSRealization of RC Structure Elasto-plastic Analysis withANSYSZhou Cen Sun Limin(State Key Laboratory for Disaster Reduction in Civil Engineering )Abstract:RC structure is the most common structure type in modern civil engineering. In this paper, how to analyze RC structure elasto-plastic analysis with ANSYS is discussed. Compared with theoretical results, it is discussed how to select element type, material model and parameter based on the structurelevel (whole structure or member), analysis type (under static monotone load or cyclic load), load level(linear elastic or elasto-plastic) and UPF if necessary. The analysis shows that satisfactory results maybe obtained from rational models.1 前⾔钢筋混凝⼟材料由于结实且价格低廉，已经成为⼟⽊⼯程结构中采⽤得最多的材料。

隧道开挖ansys模拟分析

隧道台阶法开挖的有限元模拟分析1.力学模型的建立岩体的性质是十分复杂的，在地下岩体的力学分析中，要全面考虑岩体的所有性质几乎是不可能的。

建立岩体力学模型，是将一些影响岩石性质的次要因素略去，抓住问题的主要矛盾，即着眼于岩体的最主要的性质。

在模型中，简化的岩体性质有强度、变形、还有岩体的连续性、各项同性及均匀性等。

考虑岩石的性质和变形特性，以及外界因素的影响，采用的模型有弹性、塑性、弹塑性、粘弹性、粘弹塑性等。

根据对隧道的现场调查及试验结果分析，围岩具有明显的弹塑性性质。

两种方法对线弹性分析而言，所得到的应力场是相同的，而位移场是不同的，模型（2）（即：“先加载，后开洞”）更接近实际情况。

在有限元法中，求解非线性问题最常采用的方法是常刚度初应力法。

对于弹塑性问题，由于塑性变形不可恢复，应力和应变不再是一一对应的关系，即应力状态与加载路径有关，因此应该用增量法求解。

弹塑性应力增量与应变增量之间的关系可近似地表示为}{}]{[}]){[]([}{][}{0σεεεσd d D d D D d D d p ep +=-== （1）式中，][D —弹性矩阵，][p D —塑性矩阵。

ANSYS弹性及塑性分析1

什么是塑性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1路径相关性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1率相关性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1工程应力、应变与真实应力、应变⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1什么是激活塑性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2塑性理论介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2屈服准则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2流动准则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3强化准则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3塑性选项⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5怎样使用塑性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 ANSYS 输入⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7输出量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7程序使用中的一些基本原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8加强收敛性的方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8查看结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9塑性分析实例（GUI 方法）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9塑性分析实例（命令流方法）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14弹塑性分析在这一册中 , 我们将详细地介绍由于塑性变性引起的非线性问题 -- 弹塑性分析 , 我们的介绍人为以下几个方面 :什么是塑性塑性理论简介ANSYS 程序中所用的性选项怎样使用塑性塑性分析练习题什么是塑性塑性是一种在某种给定载荷下 , 材料产生永久变形的材料特性 ,对大多的工程材料来说当其应力低于比例极限时 , 应力一应变关系是线性的。

另外, 大多数材料在其应力低于屈服点时，表现为弹性行为，也就是说，当移走载荷时，其应变也完全消失。

空间弹塑性曲梁分析（ANSYS）

空间弹塑性曲梁分析（ANSYS）知识要点：(a) 非线性材料本构模型(b) 梯度压力(c) 空间建模(d) 设置荷载步长本案例为一空间1/4圆环形曲梁的弹塑性分析(1) 设定分析参数，在ANSYS窗口顶部Parameters菜单中选择Scalar Parameters，在Scalar Parameters窗口中输入以下控制参数：R1=5 （圆环内径）；R2=6 (圆环外径)；Thick=0.5 (圆环厚度)；Fy=200e6 (钢材的屈服强度)；P=1e5（压力梯度）(2) 下面开始建立有限元模型。

首先进入ANSYS主菜单Preprocessor->Element Type->Add/Edit/Delete，设定分析的单元类型为Solid 45号8节点空间六面体单元(3) 下面设定材料属性。

进入ANSYS主菜单Preprocessor->Material Props->Material Model，添加以下属性：Structural->Linear->Elastic->Isotropic，设定材料的弹性模量为2×109，泊松比为0.3。

(4) 由于本次分析为材料非线性分析，所以我们需要给材料设定非线性本构关系。

进入Structural->Nonlinear->Inelastic->Rate Independent->Isotropic Hardening Plasticity->Mises Plasticity->Bilinear，设定屈服强度为Fy, 屈服后的切线模量为200e9×0.01。

(5) 开始建立模型。

还是按照ANSYS标准的点、线、面、体建立模型。

首先建立关键点。

在ANSYS主菜单Preprocessor->Modeling->Create->Keypoints->In Active CS，输入以下关键点信息关键点编号X坐标Y坐标Z坐标(6) 下面开始建立弧线。

19.5 塑性分析实例_ANSYS 有限元分析从入门到精通_[共8页]

弹塑性分析第 19 章（1）使用小的时间步长。

（2）如果自适应下降因子是关闭的，打开它，相反，如果它是打开的，且割线刚度正在被连续地使用，那么关闭它。

（3）使用线性搜索，特别是当大变形或大应变被激活时。

（4）预测器选项有助于加速缓慢收敛的问题，但也可能使其它的问题变得不稳定。

（5）可以将默认的牛顿－拉普森选项转换成修正的（MODI）或初始刚度（INIT）牛顿－拉普森选项，这两个选项比全牛顿－拉普森选项更稳定（需要更多的迭代），但这两个选项仅在小挠度和小应变塑性分析中有效。

6．查看结果（1）感兴趣的输出项（例如应力，变形，支反力等）对加载历史的响应应该是光滑的，一个不光滑的曲线可能表明使用了太大的时间步长或太粗的网格。

（2）每个时间步长内的塑性应变增量应该小于5%，这个值在输出文件中以“Max plastic Strain Step”输出，也可以使用POST26来显示这个值（Main Menu:Time Hist Postpro Define Variables）。

（3）塑性应变等值线应该是光滑的，通过任一单元的梯度不应该太大。

（4）画出某点的应力—应变图，应力是指输出量SEQV（Mises等效应力），总应变由累加的塑性应变EPEQ和弹性应变得来。

19.5 塑性分析实例在这个实例分析中，我们将进行一个圆盘在周期载荷作用下的塑性分析。

如图19-4所示，一个周边简支的圆盘，在其中心受到一个冲杆的周期作用。

由于冲杆被假定是刚性的，因此在建模时不考虑冲杆，而将圆盘上和冲杆接触的结点的y方向上的位移耦合起来。

由于模型和载荷都是轴对称的，因此用轴对称模型来进行计算。

求解通过4个载荷步实现。

问题详细说明。

材料性质如下：EX=70000（杨氏模量），NUXY=0.325（泊松比）塑性时的应力—应变关系如下：应变应力0.0007857 550.00575 1120.02925 1720.1 241加载历史如下：时间载荷0 01 -60002 7503 -6000下面分别是利用菜单操作和命令流方式进行有限元分析的方法。