ANSYS结构非线性分析指南-第二章.doc

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1、ANSYS结构非线性分析指南第二章开始结构非线性分析2.1在ANSYS中执行非线性分析ANSYS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：AUTOTSPREDMONITORDELTIMNROPTNEQITNSUBSTTINTPSSTIFCNVTOLCUTCONTROLKBCLNSRCHOPNCONTROLEQSLVARCLENCDWRITELSWRITE这些命令及其设置在将在后面讨论。参见《ANSYSCommandsReference》。如果用户选择自己的设

2、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

3、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。参见《ANSYSModelingandMeshingGuide》。在ANSYS

4、中建立了模型后，应该设置求解控制(分析类型、分析选项、荷载步等)选项，施加荷载，最后求解。非线性分析与线性分析的不同之处是，前者需要许多荷载增量，并且总是需要平衡迭代。下面讨论一般过程。参见本章的例子。2-36ANSYS结构非线性分析指南2.2.2设置求解控制设置求解控制包括定义分析类型、设置分析的常用选项和指定荷载步选项。在做结构非线性静态分析时，可以应用求解控制对话框来设置。该对话框对许多非线性静态分析提供了缺省设置。这样，用户需要的设置降低到最少。求解控制框的缺省设置，基本上与§2.1所述的自动求解控制的设置相同。由于求解控制对话框是非线性静态分析的推荐工具，我们在

5、下面将详细论述，如用户不想用这个对话框(GUI：MainMenu>Solution>-AnalysisType-Sol'nControl)，可以应用标准的ANSYS求解命令集或相应的菜单(GUI：MainMenu>Solution>UnabridgedMenu>option)。求解控制对话框的概况，见《ANSYSBasicAnalysisGuide》§3.11。注意--对于非线性结构完全瞬态分析，建议应用求解控制对话框，但并不是必须如此，见§2.3。2.2.2.1求解控制对话框—进入选择(GUI：MainMenu>Solution>-AnalysisType-Sol'nC

6、ontrol)进入求解控制对话框。下面几节将论述这个求解对话框中的内容。对于其详细说明，可以在相应标签下，按HELP按钮进入帮助系统。2.2.2.2求解控制对话框--Basic标签求解控制对话框共有五个标签，其中最基本的选项位于第一个标签上，其他标签依此提供更高级的控制。进入对话框后，缺省的标签就是Basic标签。Basic标签中的内容，提供了ANSYS分析所需要的最少设置。如果用户对Basic标签中的设置满意，就不必调整其他标签中的更高级的设置。在按OK按钮以后，设置才作用于ANSYS数据库，并关闭对话框。可用的Basic标签选项见表2-1。按HELP可得更多的说明。表

7、2-1选项参见《ANSYSBasicAnalysisGuide》指定分析类型[ANTYPE,NLGEOM]§1.2.6.1§3.16控制时间设置，包括:荷载步末的时间[TIME],自动时间步[AUTOTS],一个荷载步中的子步数[NSUBST或DELTIM]§2.4§2.7.1指定写入数据库中的结果数据[OUTRES]§2.7.4在非线性静态分析中的一些特殊考虑如下：　　1、在设置ANTYPE和NLGEOM时，如果是执行新的分析，选择"LargeDisplacementStatic"，但要记住并不是所有的非线性分析都产生大变形