ansys高级结构非线性教程

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1、高级结构非线性培训手册目录引言课程目标1-4课程材料1-7包括的主题1-8附录A材料输入1-9材料GUI1-10单元技术本章概述2-2传统位移公式2-5连续单元中剪切和体积锁定2-9选择缩减积分(B-bar)2-23一致缩减积分(URI)2-27增强应变公式2-34混合U-P公式2-44对连续单元的一般建议2-60壳单元2-66梁单元2-84高级率无关塑性率无关塑性的背景3-4vonMises屈服准则3-14各向异性/Hill势l(HILL)3-20各向异性/广义Hill势(ANISO)3-29Voce非线性等

2、向强化(NLISO)3-42线性随动强化3-48Chaboche非线性随动强化(CHAB)3-51混合强化(CHAB+xISO)3-60循环强化和循环软化3-70棘轮和调整3-76塑性问题过程3-86蠕变蠕变背景4-4术语的定义4-9一般蠕变方程4-15隐式蠕变过程4-20显式蠕变过程4-34求解蠕变问题4-44隐式蠕变和显式蠕变的比较4-55September30,2001Inventory#001491TOC-continuedTableofContents粘塑性粘塑性背景5-3RATE粘塑性选项(Perz

3、vnaandPeirce)5-6ANAND粘塑性选项(Anand模型)5-19求解粘塑性问题5-28超弹性A.橡胶的物理学背景6-3B.超弹性理论背景6-6C.应变能势的特殊形式(18x单元)6-14D.HYPERxx单元的考虑事项6-38E.求解超弹性模型6-44F.材料测试和曲线拟合6-62粘弹性A.粘弹性理论背景7-4B.流变模型(Maxwell,Kelvin-Voigt,标准线性)7-11C.ANSYS粘弹性模型7-19D.WLF偏移函数7-27E.TN偏移函数7-30F.求解粘弹性模型7-36G.实验

4、数据的曲线拟合7-39Drucker-Prager/混凝土Drucker-Prager塑性8-4混凝土模型8-14几何不稳定性:屈曲结构稳定性背景9-4线性特征值屈曲9-10非线性屈曲背景9-31非线性前屈曲过程9-43非线性后屈曲过程9-57单元死活死活背景10-4死活过程10-7其它考虑事项10-12检查结果10-17September30,2001Inventory#001491TOC-单元技术第二章单元技术本章概述本章主要讨论18x系列的单元。超越过去的ANSYS版本,18x单元已成为非线性应用中选择的

5、单元。18x单元包括强大的单元公式和大量的本构模型库。对18x单元，材料和单元技术已经分开。这就提供了一个更小的单元库，可作为一个“工具箱”，用于处理不同情况和各种本构模型。SHELL181和BEAM188/189还具有高级的前后处理工具，这些工具是梁和壳单元特有的。September30,2001Inventory#001491TOC-单元技术...本章概述这章的要点是:完全积分的、传统的基于位移的连续单元在一定情形下低估位移这称为网格锁定因此，有不同的单元公式来处理这些问题,基于:体积或弯曲占优的问题(结构

6、行为)弹性，塑性或超弹性(材料行为)非线性求解的效率除连续单元外，ANSYS还有庞大的壳和梁单元库单元选择主要考虑的是基于‘薄’或‘中等厚’的壳/梁September30,2001Inventory#001491TOC-单元技术...本章概述这章包括下列主题:A.传统的基于位移的连续单元B.连续单元中剪切和体积锁定C.选择缩减积分(B-bar)D.一致缩减积分(URI)E.增强应变公式F.混合U-P公式G.对连续单元的一般建议H.壳单元I.梁单元September30,2001Inventory#001491T

7、OC-单元技术A.传统位移公式无附加自由度的完全积分的低阶和高阶单元是传统的基于位移的单元的例子。SOLID45(KEYOPT(1)=1)和PLANE42(KEYOPT(2)=1)是低阶完全积分的传统位移公式的例子。SOLID95(KEYOPT(11)=0)是高阶完全积分传统位移公式的例子。这实际上是14点积分公式而不是3x3x3积分方案,以后会讨论。14点积分公式比完全积分方案更有效。September30,2001Inventory#001491TOC-单元技术...传统位移公式回顾积分点的一些重要细节:对

8、任何单元,自由度解{Du}是在结点求出在积分点计算应力和应变。它们由自由度导出。例如可以由位移通过下式确定应变:[B]称为应变-位移矩阵后处理结果时，积分点应力/应变值外推或拷贝到结点位置右图所示为2x2积分的四结点四边形单元，红色为积分点。s,euSeptember30,2001Inventory#001491TOC-单元技术...传统位移公式传统的基于位移单元的积分点遵循Ga