ANSYS非线性分析-练习

结构非线性基础练习非线性基础

练习手册目录1. 非线性求解 W1-1浅拱形梁2. 自动求解控制 W2-1钓鱼杆3. 结果文件选项 W3-1钓鱼杆（第二部分）4. 求解选项 W4-1拉杆5. 收敛准则 W5-1桁架结构6. 线性搜索 W6-1杆7. 后处理 W7-1拉伸试样8. 后处理 W8-1结果观察器9. 几何非线性基础 W9-1应变度量研究10. 塑性基础 W10-1双线性随动强化-BKIN11. 塑性基础 W11-1多线性随动强化-KINH12. 塑性基础 W12-1插座接头13. 塑性后处理 W13-1插座接头（第二部分）14. 接触介绍 W14-1接触刚度研究(FKN)15. 接触介绍 W15-1穿透容差研究(FTOLN)16. 接触介绍 W16-1接触和目标面指定17. 接触介绍 W17-1齿合副18. 接触介绍 W18-1装配接触October15,2001参考:培训手册非线性概述(2-13)浅拱形梁练习一非线性求解1. 非线性求解

浅拱形梁意图说明非线性分析的重要性目标用同样的模型进行一个线性分析和一个非线性大挠度分析,并比较挠度结果模型描述10度二维浅拱形梁铰接边界条件25mm12.5mm拱角=10°拱半径=12.7mE=210GPa750N梁横截面October15,20011. 非线性求解

…浅拱形梁步骤:1. 启动ANSYS交互对话模式,由指导者指定在工作目录里用“arch”作为工作名。注意：

对每一个练习,不用退出并重进ANSYS,可以选择当前的ANSYS交互对话继续运行,仅像第一步那样改变工作名。(在本课程中,此操作应用于所有的练习.)改变工作名的GUI路径为：UtilityMenu>File>ChangeJobname如果你在第一步选用此方法,一定要为练习输入指定的工作名,并对

“Newloganderrorfiles?”回答“Yes”.(见下面)October15,20011. 非线性求解

…浅拱形梁2. 调用ARCH数据库UtilityMenu>File>Resumefrom选择“arch.db1”[确定］或者输入下面的命令：RESUME,arch,db13. 求解此线性分析MainMenu>Solution>CurrentLS[确定]或者输入下面的命令：/SOLUTIONSOLVE注意：对此有限元模型，arch.db1数据库包括完整的几何、材料、边界条件和载荷定义。October15,20011. 非线性求解

…浅拱形梁4. 图示垂直位移MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu自由度解Y向位移[确定]或者输入下面的命令：/POST1PLNSOL,U,Y对于此线性分析，注意最大位移：DMX=.006685(6.685mm)October15,2001非线性求解

…浅拱形梁5. 打开大变形效应MainMenu>Solution>Sol’nControl选择表：“基本”分析选项＝大位移静态子步数=10[确定]或者输入下面的命令：/SOLUTIONNLGEOM,ONNSUBST,106. 求解此大挠度非线性分析MainMenu>Solution>CurrentLS［确定]或者输入下面的命令：SOLVEOctober15,20011. 非线性求解

…浅拱形梁7. 图示垂直位移MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu自由度解Y向位移[确定]或者输入下面的命令：/POST1PLNSOL,U,Y对于此非线性分析，注意最大位移：DMX=.018036(18.036mm)最大位移增加到2.7倍!!!注意：对于大位移分析,变形形状比例系数(／DSCALE)自动设为1(真实比例).October15,2001钓鱼杆练习2自动求解控制参考:培训手册求解(3-24)自动求解控制

钓鱼杆意图说明各种自动求解控制特征目标查看图形求解跟踪(GST)图以及三种非线性“反馈”文件模型描述末端有垂直载荷的钓鱼杆固定端约束转动横截面为常数杆长度=100inchesE=30E6PSI0.25”R50lbs.45度转动杆截面October15,20012. 自动求解控制

…钓鱼杆步骤:1. 打开文件“rod.inp”UtilityMenu>File>ReadInputFrom…选择“rod.inp”[确定]或输入如下命令:/INPUT,rod,inp2. 将输出导向一个文件UtilityMenu>File>Switchoutputto>Filerod.output[OK]或输入如下命令:/OUTPUT,rod,output注意:rod.db1数据库包含有限元模型完整的几何形状,材料,边界条件和载荷定义.October15,20012. 自动求解控制

…钓鱼杆3. 打开大变形效应并指定“时间”＝施加的载荷MainMenu>Solution>Sol’nControl选择表:“Basic”分析选项＝大位移静态载荷步终点的时间=50［确定］或输入如下命令:/SOLUTIONNLGEOM,ONTIME,504.求解大挠度非线性分析MainMenu>Solution>CurrentLS［确定]或输入如下命令:SOLVE5. 将输出导向到输出窗口UtilityMenu>File>SwitchOutputto>OutputWindow或输入如下命令:/OUTPUT,TERMOctober15,20012. 自动求解控制

…钓鱼杆6. 监控图形求解跟踪(GST)图注意最后子步的下列内容:(见下页的图)A.用于此子步的“时间”B. 累计迭代数(线性比例)C. 绝对收敛范数(对数比例)D. 残差的突增或“跳跃”表征第一次平衡迭代E. 力矩在第二次平衡迭代时收敛F. 力在第六次平衡迭代时收敛G. 子步在第六次平衡迭代后收敛(满足所有的收敛准则)7. 查看错误文件的内容(rod.err)UtilityMenu>List>Files>ErrorFile注意缺省初始时间步的警告注意:可以在ANSYS内部用列表文件选项或任何合适的文本编辑器去查看非线性“反馈‘文件的内容.October15,20012. 自动求解控制

…钓鱼杆DEFGABCOctober15,20012. 自动求解控制

…钓鱼杆8. 查看输出文件的内容(rod.output)(1) 自动时间步用了吗？(2) 用了什么样的NSTART,NMAX,andNMIN

值？(3) 每一个子步所允许的平衡迭代最大数是什么？结果文件有多大？比较最后子步的信息与前面的图形求解跟踪图.ANSWERStoquestions:(1)Yes(2)Nstart=1,Nmax=1000,Nmin=1(3)15(4)0.125MBOctober15,20012. 自动求解控制

…钓鱼杆9. 查看监控文件的内容(rod.mntr)(1) 子步用了多少？(2) 总平衡迭代用了多少？(3) 那一个子步的收敛用的迭代次数最多？(4) 总CPU时间用了多少？每一子步所用的时间步长每一子步终点的时间值变量1(缺省)累加的CPU时间变量3(缺省)塑性应变最大值变量2(缺省)位移最大值ANSWERStoquestions:(1)5(2)58(3)1(4)14.88注意:运行此分析所用的总CPU时间将随所用的计算机系统变化.October15,2001参考:培训手册求解(3-28)钓鱼杆(第二部分)练习3结果文件选项3. 结果文件选项

钓鱼杆(第二部分)意图说明写到结果文件中指定项的重要性目标用缺省和用户指定的结果文件设置两种方法动画显示求解结果模型描述末端有垂直载荷的钓鱼杆固定端约束转动横截面杆长度=100inchesE=30E6PSI0.25”R50lbs.45度转动杆横截面October15,2001结果文件选项

…钓鱼杆(第二部分)步骤:1. 启动ANSYS交互模式,由指导者指定在工作目录中用“rod2”作为工作文件名2. 调用ROD(第二部分)数据库UtilityMenu>File>Resumefrom选择“rod.db2”[确定]或输入如下命令:RESUME,rod,db23. 进入通用后处理器并指定结果文件MainMenu>GeneralPostproc>Data&FileOpts选择“rod.rst2”[确定]或输入如下命令:/POST1FILE,rod,rst2注意:rod.db2数据库包含此有限元模型完整的几何图形、材料、边界条件和载荷定义.注意:rod.rst2这一文件包含WS2成功完成的结果.October15,20013. 结果文件选项

…钓鱼杆(第二部分)4. 列表结果概况MainMenu>GeneralPostproc>ResultsSummary[关闭]或输入如下命令:SET,LIST5. 动画垂直位移UtilityMenu>PlotCtrls>Animate>OverTime自由度求解Y向位移[确定]或输入如下命令:

SET,LASTPLNSOL,U,YANTIME,10,0.5,,1所有的动画画面都是相同的!!!这是因为对于结果文件输出，缺省仅写出最后子步的所有数据.画面1到10注意:仅有一个结果数据设置可用.October15,2001结果文件选项

…钓鱼杆(第二部分)6. 指定写到结果文件的项MainMenu>Solution>Sol’nControl选择表:“Basic”所有的求解项频率:写每一子步[确定]或输入如下命令:/SOLUTIONOUTRES,ALL,ALL7. 求解大挠度非线性分析MainMenu>Solution>CurrentLS[确定]或输入如下命令:

SOLVEOctober15,20013. 结果文件选项

…钓鱼杆(第二部分)8. 列表结果概况MainMenu>GeneralPostproc>ResultsSummary[关闭]或输入如下命令:

/POST1SET,LIST9. 动画垂直位移UtilityMenu>PlotCtrls>Animate>OverTime自由度求解Y向位移[确定]或输入如下命令:

SET,LASTPLNSOL,U,YANTIME,10,0.5,,1画面1到10October15,2001拉杆练习4求解选项参考:培训手册求解(3-41)4. 求解选项

拉杆意图说明方程求解器和多种格式的重启动控制选项目标在施加的两个不同载荷处求解并重启动一个非线性分析,并比较总应变结果模型描述拉杆1/8对称部分双线性应力－应变曲线E=1.0E6PSI屈服应力=15KSI剪切模量=0.125E6PSI20,000lbs.20,000lbs.面积=1.0in.2October15,20014. 求解选项

…拉杆步骤：1. 启动ANSYS交互模式，由指导者指定在工作目录中以“bar”作为工作文件名2. 调用BAR数据库UtilityMenu>File>Resumefrom选择“bar.db1”[确定]或输入如下命令：

RESUME,bar,db1注意：bar.db1数据库包含此有限元模型完整的几何图形、材料、边界条件和载荷定义。注意：用对称扩展(EXPAND命令）生成完全的模型图。October15,20014. 求解选项

…拉杆3. 指定方程求解器，并重启动求解控制MainMenu>Solution>Sol’nControl选择表：“Sol’nOption”PCG将“速度-精确”滑块设为中等要写的重启动文件数＝0(无限制)频率＝每隔N个子步写入式中N=3[确定]或输入如下命令：

/SOLUTIONEQSLV,PCG,1E-6RESCONTRL,DEFINE,ALL,3,04. 求解此非线性塑性分析MainMenu>Solution>CurrentLS[确定]或输入如下命令：

SOLVEOctober15,20014. 求解选项

…拉杆5. 列表结果概况MainMenu>GeneralPostproc>ResultsSummary[关闭]或输入如下命令：

/POST1SET,LIST

6. 图示总应变的y分量MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu总应变Y-向总应变[确定]或输入如下命令：

/EFACET,1PLNSOL,EPTO,Y注意：该分析的时间等与施加的总载荷。October15,20014. 求解选项

…拉杆7. 查询结果并添加三维注释MainMenu>GeneralPostproc>QueryResults>Subgrid

Solu总应变Y－向总应变[确定]选择X=0.517783,Y=0,Z=0处的网格选择“生成三维注释”［确定]注意：按住鼠标的左键，并在模型上拖动光标，直到X、Y和Z坐标与所示相符。October15,20014. 求解选项

…拉杆8. 在“时间”=15000(15000lbs.载荷)

处重启动，并创建结果设置MainMenu>Solution>Restart查看多帧重启动文件概况注意载荷和子步数与当前时间=15000相对应载荷步数=1子步数=3动作＝创建.rst

文件[确定]或输入如下命令：

/SOLUTIONANTYPE,,REST,1,3,RSTCREATE9. 求解重启动分析MainMenu>Solution>CurrentLS[确定]或输入如下命令：

SOLVE注意：对于一个多重重启动，／STATUS窗口可能不显示正确的载荷步信息.当执行SOLVE命令时，请看看输出窗口上的信息.October15,20014. 求解选项

…拉杆10. 列表结果概况MainMenu>GeneralPostproc>ResultsSummary[关闭]或输入如下命令：

/POST1SET,LIST11. 图示总应变的y分量MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu总应变Y-向总应变[确定]或输入如下命令：

/EFACET,1PLNSOL,EPTO,Y注意：对于此分析，“时间”等于施加的总力。October15,20014. 求解选项

…拉杆12. 查询结果并添加三维注释MainMenu>GeneralPostproc>QueryResults>Subgrid

Solu总应变Y-向总应变[确定]选择X=0.539064,Y=0,Z=0处的网格选择“generate3DAnno”[确定]注意：子格点坐标位于变形的几何图形上.October15,20014. 求解选项

…拉杆13. 比较总应变子网格结果总载荷＝20,000lbs时,Y分量（轴向）总应变＝0.055.(EPTOY=0.055)总载荷＝15,000lbs时,Y分量（轴向）总应变＝0.015.(EPTOY=0.015)对于此分析,线性结果比例缩放无效!!!注意:线性结果比例缩放无效！October15,2001桁架结构练习5收敛准则参考:培训手册求解(3-51)5. 收敛准则

桁架结构意图说明非线性收敛准则设置的重要性目标对分别用缺省和用户指定的收敛准则求解的非线性分析结果进行比较模型描述2D桁架结构多线性应力－应变曲线横截面积=1.0in.2桁架长度=100inchesE=50,000PSI1020lbs.60度60度October15,20015. 收敛准则

…桁架结构步骤：1. 启动ANSYS交互模式，由指导者指定在工作目录中用“truss”作为工作文件名2. 调用TRUSS数据库UtilityMenu>File>Resumefrom选择“truss.db1”[确定]或输入如下命令：RESUME,truss,db1注意：truss.db1数据库包含此有限元模型完整的几何图形、材料、边界条件和载荷定义。October15,20015. 收敛准则

…桁架结构3. 解决此非线性塑性分析（用缺省的收敛控制）MainMenu>Solution>CurrentLS[确定]或输入如下命令：

/SOLUTION/STATUS,SOLUTIONSOLVE注意：当前收敛控制设为缺省设置。October15,20015. 收敛准则

…桁架结构4. 图示垂直位移MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu自由度解Y向位移[确定]或输入如下命令：

/POST1PLNSOL,U,Y注意此分析的位移最大值：DMX=4.1inches5. 查看监控文件的内容(truss.mntr)October15,20015. 收敛准则

…桁架结构6. 加紧力收敛准则MainMenu>Solution>Sol’nControl选择表：“Nonlinear”设置收敛准则…替换…结构力FTOLER容差大概值=0.0001NORM收敛范数=L2normMINREF最小参考值=1.0[确定][关闭][确定]或输入如下命令：

/SOLUTIONCNVTOL,F,,0.0001,,1.0注意：请看下页附加的GUI菜单窗口。October15,20015. 收敛准则

…桁架结构October15,20015. 收敛准则

…桁架结构7. 求解此非线性塑性分析（用用户指定的收敛控制）MainMenu>Solution>CurrentLS[确定]或输入如下命令：

/STATUS,SOLUTIONSOLVE注:当前收敛控制设置为用户指定值.October15,20015. 收敛准则

…桁架结构8. 图示垂直位移MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu自由度求解Y向位移[确定]或输入如下命令：

/POST1PLNSOL,U,Y注意此分析的位移最大值：DMX=6.09英寸9. 查看监控文件的内容(truss.mntr)October15,200110. 为什么缺省收敛准则不能提供可接受的精度呢？输入应力-应变曲线包括三个数据点,因此有三个斜率段.第一段斜率等于输入的弹性模量.第二段斜率稍微减小,等于弹性模量的80％.第三段斜率显著减小,仅等于弹性模量的0.4％.对于此模型,每一根桁架的内应力为1020psi.平衡迭代＃2跨过了应力-应变曲线的第二个数据点(见下页的曲线图).在平衡迭代#2之后,缺省收敛准则在应力水平1018.01psi时满足.因为曲线此部分的斜率非常小(段#3),收敛解不能捕捉1018psiand1020psi之间额外的塑性应变.应力上小小的2psi的差别,转化为塑性应变上的1%的较大的增加.对于此100英尺长的桁架,1％的应变增加约等于长度增加1英尺.因为有两个桁架,长度总的增加约为2英尺。（6.09-4.1)5. 收敛准则

…桁架结构October15,20015. 收敛准则

…桁架结构数据点#1数据点#2数据点#3数据点#1数据点#2缺省准则迭代#2迭代#1输入的应力-应变曲线牛顿-拉斐逊迭代施加的应力收敛解October15,2001杆练习6线性搜索参考:培训手册求解(3-56)6. 线性搜索

杆意图说明扩大收敛半径的收敛增强工具的应用目标试图分别用和不用线性搜索特征去求解非线性分析模型描述2D拉杆多线性应力-应变曲线横截面积=1.0in.2杆长度=10inchesE=50,000PSI32,500lbs.October15,20016. 线性搜索

…杆步骤：1. 启动ANSYS交互式模式,由指导者在工作目录中指定用“spar”作为工作名2. 调用SPAR数据库UtilityMenu>File>Resumefrom选择“spar.db1”[确定]或输入如下命令：

RESUME,spar,db13. 将输出导向到一个文件UtilityMenu>File>Switchoutputto>Filespar.output[确定]或输入如下命令：

/OUTPUT,spar,output注意：spar.db1数据库包含此有限元模型完整的几何图形、材料、边界条件和载荷定义.October15,20016. 线性搜索

…杆4. 非线性分析求解MainMenu>Solution>CurrentLS[确定］或输入如下命令：

/SOLUTIONSOLVE5. 查看输出文件的内容 (spar.output)振荡的最大自由度增量“锯齿”力收敛曲线October15,20016. 线性搜索

…杆6. 打开线性搜索MainMenu>Solution>Sol’nControl选择表：“Nonlinear”线性搜索=开[确定]或输入如下命令：

LNSRCH,ON7. 用线性搜索求解此非线性分析MainMenu>Solution>CurrentLS[确定]或输入如下命令：

SOLVE8. 将输出导向到输出窗口UtilityMenu>File>SwitchOutputto>OutputWindow或输入如下命令：

/OUTPUT,TERMOctober15,20016. 线性搜索

…杆9. 查看输出文件内容(spar.output)注意:线性搜索参数加快收敛速度.October15,2001拉伸试样练习7后处理参考:培训手册后处理(4-40)意图说明可用于非线性分析的各种后处理技术目标利用“反馈文件”对前面完成的非线性分析进行后处理,如结果等值线、动画和图表模型描述轴对称拉伸试件多线性应力-应变曲线7. 后处理

拉伸试样测量面积=1.0in.2E=6.4E6PSI0.33英寸的加载位置4英寸2英寸圆角半径October15,2001后处理

…拉伸试样步骤：1. 启动ANSYS交互模式，由指导者指定在工作目录中用“后处理”作为工作名2. 调用SPECIMEN数据库UtilityMenu>File>Resumefrom选择“specimen.db1”[确定]或输入如下命令：

RESUME,specimen,db1注意：specimen.db1数据库包括此有限元模型完整的几何图形、材料、边界条件和载荷定义。October15,20017. 后处理

…拉伸试件3. 查看输出文件的内容(specimen.output)收敛解出现在预期的载荷步终点处的“时间”值。October15,20017. 后处理

…拉伸试样4. 查看错误文件的内容(specimen.err)5. 查看监控文件的内容(specimen.mntr)对于此分析,没有写出警告或错误！收敛解出现在预期的载荷步终点处的“时间”值.October15,20017. 后处理

…拉伸试样6. 进入通用后处理器并指定结果文件MainMenu>GeneralPostproc>Data&FileOpts选择“specimen.rst1”[确定]或输入如下命令：

/POST1FILE,specimen,rst17. 列表结果概况MainMenu>GeneralPostproc>ResultsSummary[关闭]或输入如下命令：

SET,LIST

注意：specimen.rst1文件包含此分析成功完成的结果。注意：可用的数据组与用OUTRES命令指定的数据库输出控制相对应.（见W7-4页）October15,2001后处理

…拉伸试样8. 读入最后子步的结果MainMenu>GeneralPostproc>LastSet或输入如下命令：

SET,LAST9. 图示vonMises

应力MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu应力vonMises

等效应力[确定]或输入如下命令：

PLNSOL,S,EQVOctober15,20017. 后处理

…拉伸试样10. 图示等效塑性应变MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu塑性应变vonMises

等效塑性应变[确定]或输入如下命令：

PLNSOL,EPPL,EQV,0,111. 禁止自动匹配模式UtilityMenu>PlotCtrls>ViewSettings >AutomaticFitMode禁止[确定]或输入如下命令：

/USER,1October15,20017. 后处理

…拉伸试样12. 动画显示等效塑性应变UtilityMenu>PlotCtrls>Animate>OverTime用最后显示[确定]或输入如下命令：

ANTIME,10,0.5,,1观察完结果后，停止此动画.13. 启用自动匹配模式UtilityMenu>PlotCtrls>ViewSettings>AutomaticFitMode启用[确定]或输入如下命令：

/AUTO,114. 进入时间／历史后处理器并激活变量观察器MainMenu>TimeHist

Postpro>VariableViewer…打开结果选择“specimen.rst1”[确定]October15,20017. 后处理

…拉伸试样15. 定义挠度变量[增加]节点解自由度解Y向位移变量名=DISPL[确定]October15,20017. 后处理

…拉伸试样15. 定义挠度变量(续)拾取节点2[确定]或在变量观察器之外输入如下命令：/POST26NSOL,2,2,U,Y,DISPL拾取节点2注意：在变量观察器中用户仍能通过传统命令输入行定义变量，但为了能在观察器中看到这些变量，用户在执行命令后需要按F5键.October15,20017. 后处理

…拉伸试样16. 定义反作用力变量[增加]反作用力结构力Y向力变量名=FORCE[确定]October15,20017. 后处理

…拉伸试件16. 定义反作用力变量(续)拾取节点2[确定]或在变量观察器之外输入如下命令：/POST26RFORCE,3,2,F,Y,FORCE拾取节点217.将挠度变量指定为x-轴变量或在变量观察器之外输入如下命令：XVAR,2October15,20017. 后处理

…拉伸试件18. 画载荷-挠度曲线或在变量观察器之外输入如下命令：PLVAR,3October15,20017. 后处理

…拉伸试件19. 指定轴标签和范围UtilityMenu>PlotCtrls>Style>Graphs>ModifyAxesX-轴标签=挠度Y-轴标签=载荷为X-轴范围选：“指定范围”指定的x范围=0到0.4为Y-轴范围选：“指定范围”指定的Y范围=0到250000小数点之前有效位数=6小数点之后有效位数=3[确定]UtilityMenu>Plot>Replot或输入如下命令：

/AXLAB,X,Deflection/AXLAB,Y,Load/XRANGE,0,0.4/YRANGE,0,250000/GROPT,DIG1,6/GROPT,DIG2,3/REPLOTOctober15,20017. PostProcessing

…TensileSpecimen20. 增加格栅线UtilityMenu>PlotCtrls>Style>Graphs>ModifyGrid格栅类型=X和Y线[确定]UtilityMenu>Plot>Replot或输入如下命令：

/GRID,1/REPLOT21. 添加正方形标记UtilityMenu>PlotCtrls>Style>Graphs>ModifyCurve定义标记类型键=正方形[确定]UtilityMenu>Plot>Replot或输入如下命令：

/GMARKER,1,2/REPLOTOctober15,20017. 后处理

…拉伸试样22. 将格栅线颜色改为灰色UtilityMenu>PlotCtrls>Style>Colors>GraphColors为图表格栅线选择灰色[确定]UtilityMenu>Plot>Replot或输入如下命令：

/COLOR,GRID,LGRA/REPLOT缺省图表设置修改后的图表设置注意:ANSYS图形窗口现在应和例子所示类似.October15,2001结果观察器练习8后处理参考:培训手册后处理(4-40)意图说明“结果观察器”与图形窗口的使用目标用结果观察器对前面完成的分析结果进行后处理模型描述来自练习7的拉伸试件来自前面求解的PGR文件8. 后处理

结果观察器October15,20018. 后处理

…结果观察器步骤：1a. 清除数据库UtilityMenu>File>Clear&StartNew[确定][是]UtilityMenu>File>ChangeJobname…用“results-viewer”作为工作名[确定]1b. 启动ANSYS交互模式，由指导者在工作目录中指定用“results-viewer”作为工作名。2. 进入通用后处理器并打开结果观察器：MainMenu>GeneralPostproc>ResultsViewer...3. 打开PGR文件：File>OpenResults…选择“results-viewer.pgr”[确定]注意：如果选择仅改变当前ANSYS交互模式的工作名,需要用步骤1a。注意：不需要ANSYS数据库如果与工作名相同的PRG文件驻留在工作目录中,ANSYS将执行步骤3.当结果观察器读入PGR文件后,自动画出单元.选用结果观察器禁用多数标准ANSYSGUI功能-主菜单不能用.October15,20018. 后处理

…结果观察器4. 用观察器画出最后子步的等效应力(1) 用下拉列表去选择“等效应力”.(2) 将数据序列滑块移到最右端（载荷步=1,子步=33).(3) 试用“播放”按钮自动地走过所有可用的数据组.123数据序列滑块与当前结果文件中现有的单个数据序列相对应.沿滑块的每一个标记代表一个数据组.数据序列号显示在调块下面系列框最右端的文件框中。还可以通过输入序列号或载荷步和子步信息移动到一个特定的数据组当移动滚动条时,图形窗口的显示更新。October15,20018. 后处理

…结果观察器5. 将等值线图例移到右边在等值线图例上右击选择“等值线右边”在图形窗口中右击选择“重画”右击右击October15,20018. 后处理

…结果观察器…感觉轻松地去考察结果观察器的其他特征.退出结果观察器SelectFile->Close8. 与以前练习用的RST文件相比,RGP文件大小如何？答案:试样.rst1=10,880KB,结果观察器.pgr=3,264KBOctober15,2001应变度量研究练习9几何非线性基础参考:培训手册几何非线性基础(5-23)意图说明对于大变形(大应变)分析,单元选择的重要性.目标比较来自各种单元的输出应变值,并识别工程、对数或格林-拉格朗日的结果.模型描述学习三种不同的单元类型施加“大”位移包括大变形效应9. 几何非线性基础

应变度量研究施加0.5英寸的位移1英寸SHELL63SHELL181HYPER86-Blatz-KoOctober15,20019. 几何非线性基础

…应变度量研究步骤：1. 进入ANSYS,由指导者指定工作目录2. 输入STRAIN-STUDY命令文件UtilityMenu>File>ReadInputfrom选择“strain-study.inp”[确定]或输入如下命令：

/INPUT,strain-study,inp注意：

应变研究.inp

命令文件包括此有限元模型完整的几何图形、材料、边界条件和载荷定义.此命令文件将自动运行此分析、后处理结果并创建下页的曲线图.October15,20019. 几何非线性基础

…应变度量研究3. 查看每一种单元类型应变度量的区别HYPER86-BLATZ-KO用对数应变输出SHELL181支持大应变,因此用对数应变输出DL/L0*100%(0.5/1.0*100)HYPER86-BLATZ-KO用格林-拉朗日应变求解SHELL63仅支持大挠度效应，因此用工程应变输出注意：当应变超过一定百分比时,就可以认为“大”。e*100%(0.5in./in.*100)October15,2001参考：培训手册塑性基础(6-41)双线性随动强化(BKIN)练习10塑性基础意图介绍塑性材料模型的输入过程目标输入包括弹性常数的双线性随动强化材料属性(BKIN),并用曲线图预览和列表来验证输入模型描述双线性应力-应变曲线随动强化温度相关10. 塑性基础

双线性随动强化October15,200110. 塑性基础

…双线性随动强化步骤：1a. 清除数据库UtilityMenu>File>Clear&StartNew[确定][是]UtilityMenu>File>ChangeJobname…用“BKIN”作为工作名[确定]或输入如下命令：FINISH/CLEAR/FILNAM,BKIN1b. 启动ANSYS交互模式,在指导者指定的工作目录中以“BKIN”作为工作名注意：如果选择仅改变当前ANSYS交互模式的工作名,需要步骤1a.October15,200110. 塑性基础

…双线性随动强化2. 定义弹性常数和温度表Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels…在材料模型界面中,依次双击

Structural…Linear…Elastic…Isotropic单击[AddTemperature]增加另一个温度列T1=0时EX=12e6

T2=500时EX=8e6在T1和T2时PRXY=0.3[确定]或者输入如下命令：

/prep7 MPTEMP,1,0 MPTEMP,2,500 MPDATA,EX,1,1,12e6 MPDATA,EX,1,2,8e6 MPDATA,PRXY,1,1,0.3 MPDATA,PRXY,1,2,0.3October15,200110. 塑性基础

…双线性随动强化3. 定义双线性随动强化数据表：在材料GUI中,依次双击

Structural…Nonlinear…Inelastic… RateIndependent…KinematicHardening…MisesPlasticity…Bilinear单击[AddTemperature]增加另一个温度列对T1=0:屈服应力=44000,剪切模量=1.2e6对T2=500:屈服应力=29330,剪切模量=0.8e6用[Graph]预览输入的非弹性材料.October15,200110. 塑性基础

…双线性随动强化或者输入如下命令：TB,BKIN,1,2TBTEMP,0TBDATA,1,44000,1.2E6TBTEMP,500TBDATA,1,29330,0.8E64. 退出材料模型界面[确定]退出双线性随动强化对话框单击Material>Exit

关闭材料GUIOctober15,200110. 塑性基础

…双线性随动强化5. 列表查看弹性常数UtilityMenu>List>Properties>SpecifiedMatl,AllTemps…弹性模量EX材料号范围=1[确定]或输入如下命令：MPLISTOctober15,200110. 塑性基础

…双线性随动强化6. 列出塑性常数UtilityMenu>List>Properties>DataTables…双线性随动强化BKIN选“Specifiedbelow”指定的材料号=1[确定]或输入如下命令：TBLIST,BKIN,1October15,2001多线性随动强化(KINH)练习11塑性基础参考:培训手册塑性基础(6-54)意图介绍塑性材料模型输入过程目标输入包括弹性常数的多线性随动强化材料属性(KINH)，并用列表和图形来验证输入模型描述多线性应力-应变曲线随动强化11. 塑性基础

多线性随动强化E=16E6PSI泊松比=0.33October15,200111. 塑性基础

…多线性随动强化步骤：1a. 清除数据库UtilityMenu>File>Clear&StartNew[确定][是]UtilityMenu>File>ChangeJobname…用“KINH”作为工作名[确定]或者输入如下命令：FINISH/CLEAR/FILNAM,KINH1b. 启动ANSYS交互模式,在指导者指定的工作目录中以“KINH”作为工作名注意:如果选择改变当前ANSYS交互模式的工作名,需要用步骤1a。October15,200111. 塑性基础

…多线性随动强化2. 定义弹性常数Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels…在材料模型界面中,依次双击

Structural…Linear…Elastic…IsotropicEX=16e6PRXY=0.33[确定]或者输入如下命令：MP,EX,1,16E6MP,NUXY,1,0.333. 定义多线性随动强化数据表（见下页）：在材料GUI中,依次双击

Structural…Nonlinear…Inelastic…RateIndependent…KinematicHardening…MisesPlasticity…Multilinear(General)输入应力-应变数据对单击[AddPoint]增加新的一行.October15,200111. 塑性基础

…多线性随动强化或者输入如下命令：TB,KINH,1,1,8TBTEMP,0TBPT,,0.000625,10000TBPT,,0.0025,15000TBPT,,0.005,21000TBPT,,0.01,29000TBPT,,0.015,32600TBPT,,0.02,34700TBPT,,0.04,36250TBPT,,0.1,390004. 退出材料模型界面[确定]退出对话框单击Material>Exit

关闭材料GUI需要用滚动条(或重新缩放窗口)查看所有的数据点.October15,200111. 塑性基础

…多线性随动强化5. 列出弹性模量常数UtilityMenu>List>Properties>AllMaterials或者输入如下命令：MPLIST,ALL,,,EVLT6. 列出塑性常数UtilityMenu>List>Properties>DataTables…随动强化KINH选择“Specifiedbelow”指定材料号=1[确定]或者输入如下命令：TBLIST,KINH,17. 显示数据表曲线UtilityMenu>Plot>DataTables…标签=随动强化KINH材料号MAT=1[确定]或者输入如下命令：TBPLOT,KINH,1October15,200111. 塑性基础

…多线性随动强化

October15,2001插座接头练习12塑性基础参考：培训手册塑性基础(6-64)意图对于施加位移载荷的非线性塑性模型,说明“回弹”分析技术目标运行一个非线性塑性模型,利用多载荷步方法,从位移控制加载切换到力控制加载模型描述2D插座接头施加位移多线性应力-应变曲线12. 塑性基础

插座接头E=16E6PSI泊松比=0.33施加0.025英寸的位移October15,200112. 塑性基础

…插座接头步骤：1. 启动ANSYS交互模式,在指导者指定的工作目录中以“connector”作为工作名2. 调用CONNECTOR数据库UtilityMenu>File>Resumefrom选择“connector.db1”[确定]或输入如下命令：RESUME,connector,db1注意：connector.db1数据库包含此有限元模型完整的几何图形、材料和边界条件定义。October15,200112. 塑性基础

…插座接头3. 在Y方向施加零位移（垂直）MainMenu>Solution>Apply>Displacement>OnNodes选择节点1[确定]Y向位移位移值=0[确定]或输入如下命令：/SOLUTIOND,1,UY,0注意：此求解是尝试，但该载荷步的结果设置可以使X-Y曲线图从原点开始。拾取节点1October15,200112. 塑性基础

…插座接头4. 指定“Basic”求解控制选项MainMenu>Solution>Sol’nControl选择表：“Basic”分析选项=大位移静态自动时间步=关子步数=1[确定]或输入如下命令：NLGEOM,ONAUTOTS,OFFNSUBST,1October15,200112. 塑性基础

…插座接头5. 监控Y方向反作用力MainMenu>Solution>UnabridgedMenu>Nonlinear>Monitor选择节点1(同前)[确定]变量2Y向力FY[确定]或输入如下命令：MONITOR,2,1,FY6. 求解载荷步#1MainMenu>Solution>CurrentLS[确定]或输入如下命令：SOLVE拾取节点1October15,200112. 塑性基础

…插座接头7. 在-Y方向上施加0.025英寸位移（垂直）UtilityMenu>Plot>ElementsMainMenu>Solution>Apply>Displacement>OnNodes选择节点1(同前)[确定]Y向位移UY位移值=-0.025[确定]或输入如下命令:D,1,UY,-0.025October15,200112. 塑性基础

…插座接头8. 指定“Basic”求解控制选项MainMenu>Solution>Sol’nControl选择表：“Basic”自动时间步=开子步数=20最大子步数=100最小子步数=15所有求解项写N个子步上式N=10[确定]或输入如下命令：AUTOTS,ONNSUBST,20,100,15OUTRES,ALL,-109. 求解载荷步#2MainMenu>Solution>CurrentLS[确定]或输入如下命令:SOLVEOctober15,200112. 塑性基础

…插座接头10. 从监控文件(connector.mntr)找出反作用力FYFY=-0.095445在载荷步#2的终点October15,200112. 塑性基础

…插座接头11. 删除施加的位移UtilityMenu>Plot>ElementsMainMenu>Solution>Delete>DelDisplace>OnNodes选择节点1[确定]删除自由度=Y向位移UY[确定]或输入如下命令:DDELE,1,UY12. 在-Y方向施加0.095445磅的力（垂直）MainMenu>Solution>Apply>Force/Moment>OnNodes选取节点1[确定]Y向力FY力/力矩值=-0.095445[确定]或输入如下命令：F,1,FY,-0.095445October15,200112. 塑性基础

…插座接头13. 指定“Basic”求解控制选项MainMenu>Solution>Sol’nControl选择表：“Basic”子步数=1最大子步数=1最小子步数=1[确定]或输入如下命令：NSUBST,1,1,114. 求解载荷步#3MainMenu>Solution>CurrentLS[确定]或输入如下命令：SOLVE注意：载荷步＃3从位移载荷切换到力载荷.在平衡上没有变化，因此，此载荷步的结果应该与载荷步＃2相同。October15,200112. 塑性基础

…插座接头15. 在Y方向施加零力（垂直）UtilityMenu>Plot>ElementsMainMenu>Solution>Apply>Force/Moment>OnNodes选择节点1[确定]Y向力FY力/力矩值=0[确定]或输入如下命令：F,1,FY,0October15,200112. 塑性基础

…插座接头16. 指定“Basic”求解控制选项MainMenu>Solution>Sol’nControl选择表：“Basic”自动时间步=开子步数=10最大子步数=100最小子步数=5[确定]或输入如下命令：AUTOTS,ONNSUBST,10,100,517. 求解载荷步#4MainMenu>Solution>CurrentLS[确定]或输入如下命令：SOLVE注意：载荷步＃4将施加的力斜坡变化到零，完成“回弹”过程.October15,2001插座接头（第二部分）练习13塑性后处理参考:培训手册塑性基础(6-76)意图说明用于塑性分析的普通后处理功能目标利用各种结果等值线图和曲线图对前面完成的塑性分析进行后处理模型描述2D插座接头施加位移载荷多线性应力-应变曲线13. 塑性后处理

插座接头（第二部分）E=16E6PSI泊松比=0.33施加0.025英寸位移October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）步骤：1. 启动ANSYS交互模式，在由指导者指定的工作目录中以“connector2”作为工作名2. 调用CONNECTOR(第二部分)数据库UtilityMenu>File>Resumefrom选择“connector.db2”[确定]或输入如下命令：RESUME,connector,db23. 进入通用后处理器并指定结果文件MainMenu>GeneralPostproc>Data&FileOpts选择“connector.rst2”[确定]或输入如下命令：/POST1FILE,connector,rst2注意：connector.db2数据库包含此有限元模型完整的几何图形、材料、边界条件和载荷定义。注意：connector.rst2文件包括来自练习十二成功完成的结果.October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）

4. 读载荷步#2最后子步的结果MainMenu>GeneralPostproc>ByLoadStep载荷步数=2子步数=最后[确定]或输入如下命令：SET,2,LAST5. 图示等效弹性应变MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults >NodalSolu应变-弹性VonMises

弹性应变EPELEQV变形+未变形的边或输入如下命令：

PLNSOL,EPEL,EQV,2注意：在6.0版本中没有必要再用AVPRIN命令定义有效的泊松比.

ANSYS能自动根据用户用MP,PRXY,1,命令指定的数值计算等效弹性应变.在此例中,n=0.33.October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）

6. 图示等效塑性应变MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu应变-塑性VonMises

等效塑性应变EPPLEQV仅变形形状[确定]或输入如下命令：PLNSOL,EPPL,EQVNOTE:

和等效弹性应变一样,在6.0版本中,没有必要再用AVPRIN命令指定有效泊松比.利用n’=0.50,ANSYS能自动计算等效塑性应变.October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）

7. 图示累积等效塑性应变MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu应变-塑性等效塑性EPEQ[确定]或输入如下命令：PLNSOL,NL,EPEQOctober15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）

8. 图示vonMises应力MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu应力VonMises等效应力SEQV[确定]或输入如下命令：PLNSOL,S,EQVOctober15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）9. 图示静水压应力MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>ElementSolu应力静水压应力HPRE[确定]或输入如下命令：PLESOL,NL,HPRES注意:“棋盘状”的静水压应力(HPRES)值可能暗示体积锁定.October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）10. 图示应力比率MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu应力应力比率SRAT[确定]或输入如下命令：PLNSOL,NL,SRAT11. 读最后结果组MainMenu>GeneralPostproc>LastSet或输入如下命令：SET,LAST注意：如果应力比率(SRAT)大于或等于1,那么此节点当前正处在塑性应变状态.October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）12. 图示垂直位移MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu自由度解Y向位移UY变形+未变形的边[确定]或输入如下命令：PLNSOL,U,Y,2注意:该图表示“回弹”后残余的垂直位移.October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）13. 图示vonMises

应力MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu应力vonMisesSEQV变形+未变形边[确定]或输入如下命令：PLNSOL,S,EQV,2注意:该图表示“回弹”后残余的vonMises应力October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）14.进入时间/历史后处理器并图示结果数据MainMenu>TimeHist

Postpro>VariableViewer…打开结果文件选择“connector.rst2”[确定]或输入如下命令：/POST26FILE,'connector','rst2'October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）15. 定义挠度变量增加Y向位移并且指定变量名为“DISPLACEMENT”[确定]或输入如下命令：NSOL,2,1,U,Y,DISPOctober15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）16. 定义挠度变量在屏幕上选择节点1或直接在输入窗口输入节点“1”[确定]拾取节点1October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）17. 定义节点力变量添加与单元548相关的节点1的Y向分力,并接受缺省变量名为FY_3总压力[确定]October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）18. 定义节点力变量选择548号单元[确定]拾取节点1[确定]或输入如下命令：ESOL,3,548,1,F,Y拾取548号单元拾取节点1October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）19. 定义节点力变量添加

与单元549相联系的节点1的Y向分力(与FY_3的过程相同),并接受缺省变量名为FY_4选择549号单元[确定]拾取1号节点[确定]或输入如下命令：ESOL,4,549,1,F,Y拾取549号单元October15,200120.定义节点力变量利用变量观察器计算FY_3和FY_4的和,得到节点1处总的FY力.指定该表达式的变量名为“FORCE”(=FY_3+FY_4)[回车]或输入如下命令：ADD,5,3,4,,FORCE,,,1,1

从下拉窗口中检索变量变量观察器计算输入窗口13.塑性后处理

…插座接头（第二部分）October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）21. 利用变量观察器画力-挠度曲线或输入如下命令：XVAR,2PLVAR,51.将X轴指定为位移变量2.力变量以高亮度显示3.选择画曲线(graph)按钮October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）…得到…October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）附加题：图形设置注意：该图显示卸载阶段的刚度变化.此曲线真实吗？什么会引起这种行为？提示:由于包辛格效应,什么时候随动硬化模型变的不适合?附加题,试着修改图形设置,改善图形质量.October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）22. 定义vonMises

应力变量[添加]单元结果StressVonMises

应力变量名=STRESS[确定]October15,200113. 塑性后处理

…插座接头（第二部分）23. 定义vonMises