ANSYS讲义第10讲-多荷载步、荷载组合、预应力

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ANSYS中多载荷步求解的三种方法

ANSYS中多载荷步求解的三种⽅法⼀.载荷步的含义⼀个载荷步是指边界条件和载荷选项的⼀次设置，⽤户可对此进⾏⼀次或多次求解。

⼀个分析过程可以包括：1.单⼀载荷步（常常这是⾜够的）2.多重载荷步有三种⽅法可以⽤来定义并求解多载荷步1.多次求解⽅法2.载荷步⽂件⽅法3.向量参数⽅法⼆.多次求解⽅法介绍多次求解⽅法是三种⽅法中最易理解的⽅法缺点：⽤户必须等到每⼀次求解完成后才能定义下⼀次载荷步（除⾮使⽤批处理⽅法）注意：只有在不离开求解过程时，此⽅法才有效。

否则，必须指⽰程序进⾏重启动为了使⽤多次求解⽅法：1.定义第⼀个载荷步并存盘2.进⾏求解3.不要退出求解器，按需要为第⼆次求解改变载荷步并存盘4.进⾏求解5.不要退出求解器，继续进⾏步骤3和步骤4直到所有的载荷步完成6.进⾏后处理三.载荷步⽂件⽅法介绍当⽤户想离开计算机时，使⽤此⽅法求解多重载荷步是很⽅便的程序将每个载荷步写到⼀个载荷步⽂件，此⽂件名为jobname.sxx（sxx 为载荷步号），然后使⽤⼀条命令，读进每个载荷步⽂件并开始求解为了使⽤载荷步⽂件⽅法：1.定义第⼀个载荷步2.将边界条件写进⽂件Main Menu: Solution >-Load Step Opts- Write LS File (jobname.sxx)…3.为了进⾏第⼆次求解按需要改变载荷条件4.将边界条件写到第⼆个⽂件5.利⽤载荷步⽂件进⾏求解Main Menu: Solution > -Solve- From LS Files (jobname.sxx)…四.向量参数⽅法介绍主要⽤于瞬态和⾮线性稳－静态分析。

使⽤向量参数和循环语句来定义⼀个载荷随时间变化的表*DO,FYVAL,1,10,1 *DIM,LOADVALS,,5F,1,FY,FYVAL LOADVALS(1)=1,2,3,5,7SOLVE *DO,II,1,5,1*ENDDO F,1,FY,LOADVALS(II)SOLVE*ENDDO五.使⽤重启动⽣成多重载荷步使⽤重启动可能不可靠，因此推荐使⽤多次求解⽅法来求解⼀个载荷步。

在ansys软件中预应力施加方法的探讨

在ansys软件中预应力施加方法的探讨文档1：正文：1. 背景介绍本文介绍在ANSYS软件中预应力施加的方法。

预应力是一种将力施加于结构中的技术，旨在提高结构的强度和稳定性。

在工程实践中，预应力常常被用于加固桥梁、建筑物和其他重要结构中。

在ANSYS软件中，我们可以使用不同的方法来施加预应力，以模拟实际工程中的情况。

2. 预应力施加方法2.1 预应力施加的原理预应力施加的原理基于施加内部张力来抵消外部荷载引起的压缩力。

通过施加张力，结构的强度和稳定性得到了提高。

2.2 紧固力法紧固力法是一种常见的预应力施加方法。

该方法通过施加预拉力，并通过紧固装置将预拉力传递到结构中。

在ANSYS软件中，我们可以使用约束条件将结构的末端约束为预设的预拉力值，从而实现这种施加方法。

2.3 弹性支承法弹性支承法是另一种常用的预应力施加方法。

该方法通过在结构上施加预加载，以模拟实际应力条件。

在ANSYS软件中，我们可以使用节点力的施加来实现这种方法。

通过设置节点上的力，我们可以模拟预加载的效果。

3. 模拟实例本部分将通过一个简单的实例来演示在ANSYS软件中如何施加预应力。

我们将创建一个简单的桥梁模型，并通过紧固力法和弹性支承法来施加预应力。

我们将比较两种方法的效果，并讨论其优缺点。

4. 结论本文介绍了在ANSYS软件中预应力施加的方法。

通过紧固力法和弹性支承法，我们可以模拟实际工程中的预应力施加情况。

根据我们的实例演示，两种方法都有效，并可以提高结构的强度和稳定性。

选择何种方法应根据具体工程的要求进行决定。

附件：无法律名词及注释：无文档2：正文：1. 引言预应力是一种常用的结构加固方法，旨在提高结构的承载能力和稳定性。

在ANSYS软件中，我们可以使用不同的方法来施加预应力。

本文将详细介绍在ANSYS软件中预应力施加的方法及其应用。

2. 施加预应力的原理预应力施加的原理基于利用内部张力来抵消外部荷载引起的压缩力。

通过施加预应力，结构的受力状态得到了改善，强度和稳定性得到了提高。

Ansys 荷载组合

Ansys 荷载组合1,几何模型(beam3和beam54)建立后，定义所需的element table，主要包括杆端力和最大应力，最小应力等。

然后保存数据库。

分别施加四种荷载的标准值（不乘分项系数），并分别存成四个load step file。

2,使用solution－>from ls files，求解四种荷载3,荷载组合，命令流如下：/post1lcdef,1,1lcdef,2,2lcdef,3,3lcdef,4,4 !定义四种工况，分别为四种荷载下的计算结果lcfact,1,1.2lcfact,2,1.4lcfact,3,1.19lcfact,4,1.4 !指定各工况的组合系数lcase,1 !读入工况1，database＝1sumtype,prin !指定加操作的对象lcoper,add,2 !荷载组合，database＝database＋2lcoper,add,4 !荷载组合，database＝database＋4lcoper,lprin !计算线性主应力lcwrite,11 !把database结果写到工况11,即恒荷载＋活荷载＋吊车荷载的结果lcase,1lcfact,2,1.19lcfact,4,1.19 !改变组合系数sumtype,prinlcoper,add,2lcoper,add,3lcoper,add,4lcoper,lprinlcwrite,12 !把database结果写到工况12,即恒荷载＋活荷载＋吊车荷载＋风荷载的结果!... ...其他荷载组合!之后使用lcase,n 就可调入工况n，并查看它的变形和内力!可使用如下命令流得到工况11和12，13的较大者99,进而查看最大应力lcase,11lcase,min,12lcase,min,13lcwrite,98lcase 98!查看工况98的应力分布... ...lcase,11lcase,max,12lcase,max,13lcwrite,99lcase 99!查看工况99的应力分布... ...以下为定义和读取荷载工况用到的一些命令：LCDEF_从结果文件中的一列结果产生荷载工况LCDEF, LCNO, LSTEP, SBSTEP, KIMGLCNO：随意的指针数（1－99），要赋给LSTEP，SBSTEP和FILE命令指定的荷载工况。

ansys中荷载步及讲解

1. 荷载步中荷载的处理方式无论是线性分析或非线性分析处理方式是一样的。

①对施加在几何模型上的荷载(如 fk,sfa 等)：到当前荷载步所保留的荷载都有效。

如果前面荷载步某个自由度处有荷载，而本步又在此自由度处施加了荷载，则后面的替代前面的；如果不是在同一自由度处施加的荷载，则施加的所有荷载都在本步有效(删除除外！)。

②对施加在有限元模型上的荷载(如 f,sf,sfe,sfbeam 等)：ansys缺省的荷载处理是替代方式，可用 fcum,sfcum 命令修改，可选择三种方式：替代(repl)、累加(add)、忽略(igno)。

当采用缺省时，对于同一自由度处的荷载，后面施加的荷载替代了前面施加的荷载(或覆盖)；而对于不是同一自由度的荷载(包括集中或分布荷载)，前面的和本步的都有效。

当采用累加方式时，施加的所有荷载都在本步有效。

特别注意的是，fcum 只对在有限元模型上施加的荷载有效。

2. 线性分析的荷载步从荷载步文件(file.snn)中可以看到，本步的约束条件和荷载情况，而其处理与上述是相同的。

由于线性分析叠加原理是成立的，或者讲每步计算是以结构的初始构形为基础的，因此似乎可有两种理解。

①每个荷载步都是独立的：你可以根据你本步的约束和荷载直接求解(荷载步是可以任意求解的，例如可以直接求解第二个荷载步，而不理睬第一个荷载步:lssolve,2,2,1)，其结构对应的是你的约束和荷载情况，与前后荷载步均无关！（事实上，你本步可能施加了一点荷载，而前步的荷载继续有效，形成你本步的荷载情况）②后续荷载步是在前步的基础上计算的(形式上！)。

以荷载的施加先后出发，由于本步没有删除前面荷载步的荷载，你在本步仅仅施加了一部分荷载, 而结构效应是前后荷载共同作用的结果。

不管你怎样理解，但计算结果是一样的。

(Ansys是怎样求解的，得不到证实。

是每次对每个荷载步进行求解，即[K]不变，而[P]是变化的，且[P]对应该荷载步的所有荷载向量呢？或是[P]对应一个增量呢？不用去管他，反正结果一样) 也有先生问，想在第 N 步的位移和应力的基础上，施加第 N+1 步的荷载，如何？对线性分析是没有必要的，一是线性分析的效应是可以叠加的，二是变形很小(变形大时不能采用线性分析)。

Ansys荷载和工况组合

2012/12/24 东南大学土木学院秦卫红 3
以特性而言，负载可分为六大类：DOF约束、力（集中载荷）、表面载荷、体积载荷、惯性力有耦合场载荷。 DOF constraint (DOF约束)将给定某一自由度用一已知值。例如，结构分析中约束被指定为位移和对称边界条件；在热力学分析中指定为温度和热通量平行的边界条件。 Force(力)为施加于模型节点的集中荷。如在模型中被指定的力和力矩。 Surface load(表面载荷)为施加于某个面的分布载荷。例如在结构分析中为压力。 Body load(体积载荷)为体积的或场载荷。在结构分析中为温度和fluences。 Interia loads(惯性载荷)由物体惯性引起的载荷，如重力和加速度，角速度和角中速度。 Coupled-field loads(耦合场载荷)为以上载荷的一种特殊情况，从一种分析得到的结果用作为另一种分析的载荷。
东南大学土木学院秦卫红
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1）在Main Menu | Solution | Define Loads菜单中选择载荷操作，如：Apply（施加），Delete（删除），Operate（对载荷进行运算）等；（2）选择载荷形式，如：Displacement（位移）、 Force/Moment（力和力矩）、Pressure（压力）、 Temperature（温度）等；（3）选择加载的对象，如：On Keypoints（关键点）、On Lines（线）、On Areas（面）、On Nodes（节点）和On Elements（单元）等；（4）指定载荷的方向和数值。
东南大学土木学院秦卫红 17
2012/12/24
结构分析中用于加载的各种命令
2012/12/24

ANSYS完整课件讲义

ANSYS的分析方法(续)
2-2.
ANSYS分析步骤在GUI中的体现
分析的三个主要步骤可在主菜单中得到明确体现。
1. 建立有限元模型
2. 施加载荷求解 3. 查看结果
19
ANSYS的分析方法(续)
ANSYS GUI中的功能排列按照一种动宾结构，以动词开始（如 Create), 随后是一个名词 (如Circle)。菜单的排列，按照由前到后、由简单到复杂的顺序，与典型分析的顺序相同。
二、主要模块简介
4. ANSYS/Thermal：该模块是从ANSYS/Mechanical中派生出来的，是一个可单独运行的热分析程序，可用于稳态及瞬态热分析。 5. ANSYS/Flotran：该程序是个灵活的CFD软件，可求解各种流体流动问题，具体包括：层流、紊流、可压缩流及不可压缩流等。通过与ANSYS/Mechanical耦合， ANSYS/FLOTRAN是唯一一个具有设计优化能力的 CFD软件，并且能提供复杂的多物理场功能。 6. ANSYS/Emag：该程序是一个独立的电磁分析软件包，可模拟电磁场、静电学、电路及电流传导分析。当该程序与其它ANSYS模块联合使用时，具有了多物理场分析功能，能够研究流场、电磁场及结构力学间的相互影响。
二、主要模块简介
7. ANSYS/Preppost：该模块为用户在前处理阶段提供了强大的功能，使用户能够便捷地建立有限元模型。其后处理器能够使用户检查所有ANSYS分析的计算结果。 8. ANSYS/ED：该模块是一个功能完整的设计模拟程序，它拥有ANSYS隐式产品的全部功能，只是解题规模受到了限制（目前节点数1000）。该软件可独立运行，是理想的培训教学软件。 9. ANSYS/LS-DYNA：该程序是一个显示求解软件，可解决高度非线性结构动力问题。该程序可模拟板料成形、碰撞分析、涉及大变形的冲击、非线性材料性能以及多物体接触分析，它可以加入第一类软件包中运行，也可以单独运行。

ANSYS讲义第10讲-多荷载步、荷载组合、预应力

Dec,2,2004
湖南大学土木学院李立峰
L10-22
建立预应力模型的步骤
•
模拟预应力时，传统的方式是把预应力筋作为体积的边界，同时把混凝土体积分割开来，边界作为Link、Beam单元，体可以采用块体单元 Solid65、Solid45进行模拟。另一种方法：混凝土（Solid45）与预应力筋（Link180、初应力）分开进行建模，但单元长度、结点位置尽量接近，然后用一下命令将两者粘接在一起。建立混凝土结点与力筋结点之间的约束关系－命令如下： CEINTF,0.25,UX,UY,UZ,,,,0, 这样可以保证两者共同工作。
L10-3
多荷载步的概念
• 在线性静态分析或稳态分析中，可以使用不同的荷载步对分析模型施加不同的荷载组合；在瞬态分析中，可以将荷载历程曲线不同区段的荷载用多个荷载步表示，并施加在分析模型上。在非线性分析中，每个荷载步又可以分成若干个子步，以达到保证分析精度、保证计算分析收敛的目的。
•
•
Dec,2,2004
第十讲:
多荷载步、荷载工况及组合、预应力的模拟
Dec,2,2004
湖南大学土木学院李立峰
L10-1
内容及目标
Part A. 多荷载步 Part B. 荷载组合 Part C. 预应力的模拟.
Dec,2,2004
湖南大学土木学院李立峰
L10-2
Part A. 多荷载步
Dec,2,2004
湖南大学土木学院李立峰
方法1：多步直接求解是在每个荷载步直接定义好之后，执行SOLVE命令。典型的求解过程如下： ————————————
/Solu …… D,… F,… SOLVE ！荷载步1的求解 D,… F,… SOLVE ！荷载步2的求解 ——————————————

ansys中预应力施加方法

ansys中预应力施加方法一：ANSYS中预应力施加方法1. 概述1.1 背景1.2 目的2. 预应力计算2.1 弹性力学原理2.1.1 应力应变关系2.1.2 材料力学性质2.2 预应力设计参数2.2.1 预应力引入方法2.2.2 预应力计算公式2.3 预应力计算示例2.3.1 弯曲构件的预应力计算2.3.2 拱坝的预应力计算3. 预应力施加方法3.1 预应力施加工艺3.1.1 钢束制作3.1.2 钢束张拉3.1.3 预应力锚固3.2 预应力施加设备3.2.1 钢束张拉机3.2.2 预应力锚具4. 模拟预应力施加过程4.1 模型准备4.2 材料定义4.3 边界条件设置4.4 预应力施加模拟步骤5. 结果分析5.1 受力分析5.2 位移分析5.3 应力分析7. 参考文献附件:1. 示例计算表格2. 钢束张拉操作手册法律名词及注释:1. 预应力：指在混凝土构件内或外部施加的预先作用力，以提高构件的承载能力和抗裂性能。

2. 弹性力学：研究物体在受力作用下的变形规律的一门力学学科。

3. 材料力学性质：指材料的力学性能，如弹性模量、抗压强度等。

4. 预应力引入方法：指预应力施加的方式，如张拉预应力、粘结预应力等。

5. 位移分析：对构件在受力过程中的位移和变形进行分析和评估的过程。

二：ANSYS中预应力施加方法1.1 背景1.2 目的2. 弹性力学理论2.1 应力应变关系2.2 材料力学性质3. 预应力设计参数3.1 预应力引入方法3.2 预应力计算公式4. 预应力计算示例4.1 桥梁预应力计算4.2 建筑结构预应力计算5. 预应力施加工艺5.1 钢束制作5.2 钢束张拉5.3 预应力锚固6. 模拟预应力施加过程6.1 模型建立6.2 材料定义6.3 载荷施加6.4 后处理分析7. 结果分析7.1 受力分析7.2 位移分析7.3 应力分析8. 结论附件:1. 预应力计算表格范例2. 预应力施工操作指南法律名词及注释:1. 预应力：在混凝土结构中施加上一定的预应力，以减小结构在使用荷载下产生的变形，提高其抗震性、抗裂性和承载能力。

ANSYS——预应力施加方法

ANSYS——预应力施加方法一、预应力的基本概念预应力是指在结构承受荷载之前，预先对其施加的压力或拉力。

通过施加预应力，可以提高结构的承载能力、抗裂性能和刚度，从而优化结构的性能。

在实际工程中，预应力结构广泛应用于桥梁、建筑、水利等领域。

例如，预应力混凝土桥梁通过在混凝土中预先施加拉力，有效地减小了混凝土在使用过程中的拉应力，提高了桥梁的跨越能力和耐久性。

二、ANSYS 中预应力施加方法的分类在 ANSYS 中，预应力的施加方法主要可以分为以下几类：1、初应变法初应变法是将预应力等效为初应变施加在结构上。

通过计算预应力筋的伸长量，并将其转换为初应变，然后在有限元模型中施加相应的初应变。

这种方法相对简单，但在处理复杂的预应力结构时可能不够精确。

2、降温法降温法基于热胀冷缩的原理。

假设预应力筋的拉伸变形是由于温度降低引起的收缩。

通过计算预应力筋的伸长量，根据材料的热膨胀系数和温度变化量，确定降温值，并在有限元模型中对预应力筋所在的单元施加相应的温度降低。

这种方法在实际应用中较为常见，尤其适用于线性分析。

3、等效荷载法等效荷载法将预应力转化为等效的节点荷载或单元荷载施加在结构上。

通过分析预应力筋的布置和张拉力，计算出等效的荷载值，并在模型中相应的位置施加。

这种方法在一些简单的预应力结构分析中较为方便，但对于复杂的结构可能会导致较大的误差。

4、生死单元法生死单元法是先建立预应力筋的模型，在施加预应力的过程中将其激活，从而实现预应力的施加。

这种方法适用于模拟预应力筋与混凝土之间的相互作用，但计算量较大，对计算机性能要求较高。

三、不同预应力施加方法的应用场景和优缺点1、初应变法应用场景：适用于简单的预应力结构，如单向预应力梁。

优点：计算简单，容易实现。

缺点：对于复杂的预应力分布和非线性问题，精度较低。

2、降温法应用场景：广泛应用于各类预应力结构的线性分析。

优点：计算精度较高，能够较好地模拟预应力的效果。

缺点：对于非线性材料和复杂的边界条件，可能需要结合其他方法进行修正。

(2021年整理)ANSYS施加预应力方法

ANSYS施加预应力方法编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（ANSYS施加预应力方法）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为ANSYS施加预应力方法的全部内容。

ANSYS施加预应力方法众所周知，在ANSYS中,预应力混凝土分析（有粘结）可采用等效荷载法和实体力筋法.所谓等效荷载法，就是将力筋的作用以荷载的形式作用于混凝土结构;所谓实体力筋法就是用solid模拟混凝土，而link模拟力筋。

1 等效荷载法的优缺点优点是建模简单，不必考虑力筋的具体位置而可直接建模，网格划分简单；对结构的在预应力作用下的整体效应比较容易求得.其主要缺点是：①等效荷载法没有考虑力筋对混凝土的作用分布和方向,力筋对混凝土作用显然在各处是不同的,等效荷载法则无法考虑；水平均布分量没有考虑。

②对某些线形的力筋模拟困难，例如通常采用的是直线（较短)＋曲线＋直线(很长)＋曲线＋直线(较短)，这种形式的布筋等效起来麻烦，且可能不合理。

③难以求得结构细部受力反映，否则荷载必须施加在力筋的位置上，这又失去建模的方便性。

④在外荷载作用下的共同作用难以考虑，不能确定力筋在外荷载作用下的应力增量.⑤对张拉过程无法模拟.⑥无法模拟应力损失引起的力筋各处应力不等的因素。

其最大的一个缺点是：较粗！得到的结果与实际情况误差较大！最近做了点实际计算，经过比较发现，结果与实际的误差相差较多(可能是特例），所以采用该方法需要谨慎和校验一下。

2 实体力筋法的优缺点将混凝土和力筋划分为不同的单元，预应力的模拟可以采用降温方法和初应变方法。

降温方法比较简单，同时可以模拟力筋的损失，单元和实常数几种即可；初应变通常不能考虑预应力损失，否则每个单元的实常数各不相等，工作量较大.可消灭等效荷载法的缺点。

ANSYS中关于初应力和荷载步设置的算例

ANSYS中关于初应力和荷载步设置的算例[转载]ANSYS中关于初应力和荷载步设置的算例(2011-02-2016:30:41)转载▼标签：转载原文地址：ANSYS中关于初应力和荷载步设置的算例作者：WaterSprite偶初学ANSYS，看了网站上几个朋友关于应力和加载方式的讨论，自己做了一个小算例，现在发上来和大家共同讨论一下这方面的问题。

算例为一个地基+地基上面的一块方块墙吧，先通过一次计算仅加边界条件和自重，计算得到自重应力场，并输出初应力文件用来模拟初应力场。

然后施加应力和自重并进行计算，此时的位移基本为0，即消除了初位移，所得应力场即为自重应力场。

在些基础上进一步施加墙上法向面荷载，并进行第二步计算，得到的位移应该是仅有面荷载引起的位移。

关于初应力想说明的几点：1、初应力只能加在第一个荷载步，用命令流和GUI方式均可。

但在求解前不能退出求解器，如果加了初应力后退出求解器到前处理器或者后处理器后再回到前处理器，刚才施加的初应力就没有了，必须再次施加。

2、也可以不用初应力而直接分两个荷载步进行计算，如第一步仅计算自重，第二步再加面荷载后进行计算，在后处理中用工况组合来得到“净位移”，但工况组合中的应力结果似乎是不正确的。

3、如果用LSSOLVE从荷载文件进行求解，在写荷载文件时初应力的设置并不会写入荷载文件，所以，在命令流或者GUI方式下在求解前必须显示指定加载初应力。

关于荷载步设置的几点建议：1、在GUI方式下，每次进入求解器进行求解似乎都是开始一个新的分析（这一点偶也不是很明白）。

如果不退出求解器，即便不改变约束和荷载，只要求解一次，就会多一个荷载步结果，但所有结果是一样的；如果退出求解器后再进来，求解就重新开始（根据时间值）。

2、对点、线、面、体荷载都有替换和叠加两种方式，在替换方式下，在同一位置重复加荷载，只有最后一次加的荷载有效；在叠加方式下，在同一位置重复加荷载，所有荷载会叠加后共同作用在结构上。

Ansys 荷载组合

Ansys 荷载组合1,几何模型(beam3和beam54)建立后，定义所需的element table，主要包括杆端力和最大应力，最小应力等。

然后保存数据库。

分别施加四种荷载的标准值（不乘分项系数），并分别存成四个load step file。

ANSYS结构分析教程篇(45页,详细)(图文)

ANSYS结构分析基础篇一、总体介绍进行有限元分析的基本流程:1.分析前的思考1)采用哪种分析(静态,模态,动态...)2)模型是零件还是装配件(零件可以form a part形成装配件,有时为了划分六面体网格采用零件,但零件间需定义bond接触)3)单元类型选择(线单元,面单元还是实体单元)4)是否可以简化模型(如镜像对称,轴对称)2.预处理1)建立模型2)定义材料3)划分网格4)施加载荷及边界条件3.求解4.后处理1)查看结果(位移,应力,应变,支反力)2)根据标准规范评估结构的可靠性3)优化结构设计高阶篇:一、结构的离散化将结构或弹性体人为地划分成由有限个单元,并通过有限个节点相互连接的离散系统。

这一步要解决以下几个方面的问题:1、选择一个适当的参考系,既要考虑到工程设计习惯,又要照顾到建立模型的方便。

2、根据结构的特点,选择不同类型的单元。

对复合结构可能同时用到多种类型的单元,此时还需要考虑不同类型单元的连接处理等问题。

3、根据计算分析的精度、周期及费用等方面的要求,合理确定单元的尺寸和阶次。

4、根据工程需要,确定分析类型和计算工况。

要考虑参数区间及确定最危险工况等问题。

5、根据结构的实际支撑情况及受载状态,确定各工况的边界约束和有效计算载荷。

二、选择位移插值函数1、位移插值函数的要求在有限元法中通常选择多项式函数作为单元位移插值函数,并利用节点处的位移连续性条件,将位移插值函数整理成以下形函数矩阵与单元节点位移向量的乘积形式。

位移插值函数需要满足相容(协调)条件,采用多项式形式的位移插值函数,这一条件始终可以满足。

但近年来有人提出了一些新的位移插值函数,如:三角函数、样条函数及双曲函数等,此时需要检查是否满足相容条件。

2、位移插值函数的收敛性(完备性)要求:1) 位移插值函数必须包含常应变状态。

2)位移插值函数必须包含刚体位移。

3、复杂单元形函数的构造对于高阶复杂单元,利用节点处的位移连续性条件求解形函数,实际上是不可行的。

ansys教程完整PPT教学课件

jobname.log
文本
结果文件
jobname.rxx
二进制
图形文件
jobname.grph 二进制
ANSYS的数据库，是指在前处理、求解及后处理过程中，ANSYS保存在内存中的数据。数据库既存储输入的数据，也存储结果数据:
输入数据 - 必须输入的信息 (模型尺寸、材料属性、载荷等).
结果数据 - ANSYS计算的数值 (位移、应力、应变、温度等).
OOPs!
Lines
Keypoints
第20页/共78页
2.布尔操作
1. ..... 2. ..... 3. .....
Procedure
要使用布尔操作: Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Operate >
选择一种布尔操作 (例如： Add)
选择图形类型. 将弹出选取菜单 (见下页) 提示选择图形进行布尔操作.
+ 加载的操作更加容易 ,尤其是在图形中直接拾取时.
第24页/共78页
加载 (续)
无论采取何种加载方式,ANSYS求解前都将载荷转化到有限元模型.因此, 加载到实体的载荷将自动转化到其所属的节点或单元上。
沿线均布的压力
实体模型
加载到实体的载荷自动转化到其所属的节点或单元上
均布压力转化到以线为边界的各单元上
第21页/共78页
四、加载、求解
Objective
4-1. 列表和分类载荷
ANSYS中的载荷可分为:
• 自由度DOF - 定义节点的自由度（ DOF ）值 (结构分析_位移、热分析_ 温度、电磁分析_磁势等)
• 集中载荷 - 点载荷 (结构分析_力、热分析_ 热导率、电磁分析_

第10讲 ANSYS载荷施加及后处理 ppt课件

• 显示应力等值线 :
• Main Menu: General Postprocessor > Plot Results > Contour Plot- Nodal Solution...
ppt课件
33
应力等值线动画
• 结果动画 :
• Utility Menu: PlotCtrls > Animate > Deformed Results
ppt课件
31
支反力
• 在任一方向，支反力总和必等于在此方向的载荷总和。
• 节点反力列表:
• Main Menu: General Postprocessor > List Results > Reaction Solution...
ppt课件
32
应力等值线
• 应力等值线方法可清晰描述一种结果在整个模型中的变化，可以快速确定模型中的 “危险区域”。
3. .....
2. 将Output 窗口提到最前面观看求解信息 Procedure 3. Main Menu: Solution > -Solve-Current LS.
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在求解过程中，应将OUTPUT窗口提到最前面。 ANSYS 求解过程中的一系列信息都将显示在此窗口中，主要信息包括:
过给定三向坐标值来约束。
• 对称约束：可以是平面（关于线对称），也可
以是三维（关于面对称）。输入对称面(或线)
的法向坐标轴，坐标系编号
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3 反对称约束
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• 10.2.2 节点载荷的施加
力的方向力的方式力的数值
加载过程与节点载荷类似，不是所有载荷都可以施加在单元上。比如结构问题只有压力和温度可以施加在单元上。

Ansys多工况组合的方法

Ansys多工况组合的方法Liutao8848()毫无疑问，实际工程设计一般要考虑多工况荷载组合的问题，这里通过一个例子说明Ansys的实现过程。

首先给出ansys荷载组合的定义：载荷工况的组合就是在载荷工况的结果数据之间进行运算处理，即当前处于数据库的载荷工况结果数据和另一独立结果文件中的载荷工况结果数据之间进行运算。

ANSYS中指定载荷工况的组合方式荷载组合有两种方法，○1：通过载荷工况文件组合；○2通过结果文件进行荷载组合；我们通过一个例子来说明它们的应用。

A：通过载荷工况文件组合如图-1所示一工字钢梁，分别有两种工况，一个是集中扭矩，作用于节点2，大小为-1000；一个是均布扭矩，作用于每个节点，大小为120。

图-1 工字钢梁模型当作用于每个节点的均布扭矩，其受荷Von mise应力图如图-2，各节点ROTX 见后表第一栏。

图-2 工字钢梁受均布扭矩后变形及Von mose应力图此时通过：/Post1－load case－write load case 建立工字钢梁受扭矩后的载荷工况文件：这样工作目录下会多一个载荷工况文件beam.101。

对该模型施加集中扭矩后，Von mose应力图如图-3，各节点UY变形见后表第二栏图-3 工字钢梁受集中扭矩后变形及Von mose应力图如果考虑取两种工况的扭转变形之和进行组合，则可以选择：组合后结果见表第三栏。

如果考虑第一种工况与第二种工况的0.8倍组合，则可以，按下步操作设置倍数：然后执行上面的加操作就可以了。

计算结果见第四栏。

附表：数据NODE ROTX1 0.0000 1 0.0000 1 0.0000 1 0.00002 5.4216 2 -4.3028 2 1.1187 2 0.34423E-013 0.51634 3 -0.21514 3 0.30120 3 0.197934 1.0069 4 -0.43028 4 0.57658 4 0.375215 1.4716 5 -0.64542 5 0.82614 5 0.531836 1.9105 6 -0.86057 6 1.0499 6 0.667807 2.3235 7 -1.0757 7 1.2478 7 0.783118 2.7108 8 -1.2908 8 1.4199 8 0.877789 3.0722 9 -1.5060 9 1.5662 9 0.9517810 3.4078 10 -1.7211 10 1.6867 10 1.005111 3.7176 11 -1.9363 11 1.7814 11 1.037812 4.0016 12 -2.1514 12 1.8502 12 1.049913 4.2598 13 -2.3666 13 1.8932 13 1.041314 4.4921 14 -2.5817 14 1.9105 14 1.012015 4.6987 15 -2.7968 15 1.9018 15 0.9621116 4.8794 16 -3.0120 16 1.8674 16 0.8915517 5.0343 17 -3.2271 17 1.8072 17 0.8003318 5.1634 18 -3.4423 18 1.7211 18 0.6884519 5.2667 19 -3.6574 19 1.6093 19 0.5559320 5.3441 20 -3.8725 20 1.4716 20 0.4027421 5.3957 21 -4.0877 21 1.3081 21 0.22891B：通过结果文件进行荷载组合定义载荷工况Main Menu: General Postproc > Load Case > Create Load Case 指定载荷工况数据来源（一般选“Results file”,即以前的多载荷步运算创建的结果文件）b: 单击OK.c. 指定参考名*.*或参考号，载荷步号和子步号d．单击OK.**名字必须在此之前定义，并与载荷工况参考号相对应后面的操作，和前面一样。

基于ANSYS有限元多载荷步结构的分析

基于ANSYS有限元多载荷步结构的分析摘要多载荷步结构分析是ANSYS有限元分析的关键部分，本文以二维悬臂梁杆为例，分析了其在不同时刻的载荷下的应力分布，总结了多载荷步问题的求解方法。

关键字ANSYS ；有限元分析；多载荷步0引言ANSYS是当前使用最广泛，功能最强大的有限元软件，对工程结构在各种外荷载作用下可进行全面分析，并能对结构的变形、位移及应力分布结果通过图像和图表表示，为系统的优化提供可靠依据。

而在整个有限元分析中，如何正确施加载荷以及选择合适的求解方式至关重要，直接影响到分析结果的正确性。

1ANSYS载荷分析ANSYS中将载荷分为六大类：自由度约束、集中力载荷、面载荷、体载荷、惯性载荷以及耦合场载荷。

为获得模型分析的正确计算结果就要对施加的载荷做相关的配置，在单载荷步系统中，载荷通过一个载荷步施加即可满足求解。

而对于实际大多数的有限元模型分析中，载荷的加载为多载荷步，需要多次施加不同的载荷步才能满足要求。

2多载荷步求解对于多载荷步的问题，有两种可行的方法：1）顺序求解法。

先加载第一个载荷步，然后求解。

接着加载第二个载荷步，再求解。

以此类推；2）多载荷步文件法。

为每一个载荷步设置一个载荷文件，然后让ANSYS 自动依次读取每个载荷步文件并求解。

显然第二种方法自动化程度较高，本文采取第二种方法以一端固定的悬臂梁杆为例进行分析。

从零时刻起，给悬臂梁杆右部自由端施加随时间变化的应力，在ANSYS中施加多载荷步，确定不同时刻的应力分布。

力的载荷历程如图1.本例为实体静态分析，多载荷步之间的联系是时间，因此在每个载荷步结束点赋予时间值。

根据图1，在0s～5s时间内，集中力从0开始线性增加到5000N，接着该力不变持续的时间段为5s～10s，在最后的10-15S的时间段跳跃到50000N。

根据时间的不同，将载荷分为3步。

0s～5s为第一步加载过程，5s～10s为第二步加载过程，10s～15s为第三步加载过程。

ansys载荷步

ansys载荷步实际工况＝载荷步（时间步）＋载荷步（时间步）＋......载荷步＝载荷子步（时间增量）＋载荷子步（时间增量）＋......实体加载和有限元模型加载的区别：实体加载是不能利用叠加,所以实体加载要手工叠加。

对实体是覆盖,有限元模型加载是可以设置的。

有限元加载可以利用fcum进行叠加。

比如,第一个荷载步,对关键点1施加10kn,第二荷载步也对关键点1施加10kn,则这两个荷载步结果是完全一致的。

第一个荷载步,对节点1施加10kn,第二荷载步也对节点1施加10kn,而且用命令fcum,add则第二荷载步是20kn的结果。

加载与载荷步、子步及平衡迭代次数的说明加载与载荷步、子步及平衡迭代次数的说明：一、加载方式的区别实体加载和有限元模型加载的区别：实体加载是不能利用叠加,所以实体加载要手工叠加。

对实体是覆盖,有限元模型加载是可以设置的。

有限元加载可以利用fcum进行叠加。

比如,第一个荷载步,对关键点1施加10kn,第二荷载步也对关键点1施加10kn,则这两个荷载步结果是完全一致的。

第一个荷载步,对节点1施加10kn,第二荷载步也对节点1施加10kn,而且用命令fcum,add则第二荷载步是20kn的结果。

实体加载方法的优点：a、几何模型加载独立于有限元网格，重新划分网格或局部网格修改不影响载荷；b、加载的操作更加容易，尤其是在图形中直接拾取时；无论采取何种加载方式，ANSYS求解前都将载荷转化到有限元模型，因此加载到实体的载荷将自动转化到其所属的节点或单元上；二、载荷步及子步这些概念主要用于非线性分析或载荷随时间变化的问题。

根据问题的特点，可以将加载过程分为几个阶段进行，每一个阶段则作为一个载荷步。

比如做弹塑性分析时，可以通过试算初步估计开始屈服时的载荷，作为第一步，后续载荷作为第二步，等。

为了保证计算过程的收敛和结果精度(特别是在非线性分析时)，往往把一个载荷步又划分为若干子步，每个子步施加的载荷为该子步步长和整个载荷步长之比乘以该载荷步的载荷增量值。

Ansys多载荷步分析流程

ANSYS多载荷步分析流程中国机械CAD论坛 dengguide1. 流程概述1.1 线弹性计算按照ANSYS帮助文件中的叙述，ANSYS中有3种方法可以用于定义和求解多载荷部问题：（1）多次求解法，每一个载荷步运行一次求解；（2）载荷步文件法，通过LSWRITE命令将每一个载荷步输出为载荷步文件，然后通过LSSOLVE命令一次求解所有的载荷步；（3）矩阵参数法，通过矩阵参数建立载荷-时间列表，然后再加载求解。

按照以上方法进行线弹性结构分析时，每一个载荷步的求解结果都是独立的，前后载荷步的求解结果之间没有相互关系，后一载荷步的求解结果并不是在前一个载荷步计算结果的基础之上叠加的。

例如，2个载荷步都定义150 MPa内压并不会在容器上产生300 MPa内压的累积效果。

换一个角度理解，对于线弹性结构分析也没有必要将300 MPa内压拆分为2个载荷步计算，直接定义1个300MPa的载荷步并在求解设置中定义和输出2个载荷子步，可以分别得到150MPa和300MPa内压对应的结构响应。

1.2 弹塑性计算当结构有塑性变形产生时，由于结构弹塑性响应与载荷历程相关，同一载荷值可能对应不同的位移和应变值，在进行多载荷步求解时必须考虑响应的前后累积效应。

例如，对厚壁容器进行自增强弹塑性分析必须考虑应变强化效应的影响。

ANSYS中有3中方法可以实现弹塑性连续分析。

第1、2种方法就是载荷步文件法和矩阵参数法，具体设置同线弹性计算时相同，一旦有塑性变形产生程序会自动累积多次加载效应。

第3种方法是重启动法，在第1个载荷步计算结果的基础上，重新定义载荷并运行重启动计算。

在与线弹性求解不同的是，多次求解法不能直接用于弹塑性多载荷步计算。

下面我们将通过一个具体的算例来具体说明结构的多载荷步弹塑性分析。

2. 算例验证一根均匀圆棒两端受到均匀的轴向拉应力P，圆棒半径为5 mm、长度为10 mm，材料为如图1所示的双线性等向强化材料，弹性模量E=200 GPa，泊松比μ=0，屈服强度sσ=200 E=100 GPa，计算圆棒上的轴向应变ε。