ANSYS材料非线性分析

发布 2019-08-16 06:10:15 阅读 6132

最近碰到一个对我来说很意外的问题:

如果确实如此希望大家以后小心。

大家知道定义接触后会自动生成一组实常数,前几天我碰到一个问题,需定义超过10组实常数,接触对很多,好像有20多处,按照常规步骤划分完所有网格,当时因为有一个实常数参数没确定,便预留了最后一组(第10组)实常数里面的参数为空,接下来就定义了所有的接触对,由于所有接触对里的设置一样,ansys在我保存db完重新打开后。

便把我所有的接触对综合成一个了!

接下来我就把第十组实常数里面的参数补上了,但在求解时却提示我该实常数同时被两种单元(包括cntact单元)

同时占用,出现错误!!

检查了半天才发现自动生成的接触对实常数把第10组实常数也占用了!

我实在没找到什么好的解决办法,只得把接触对删除了重新定义,那可是上百多个面的选取过程,痛苦不堪简直!

ansys里接触对面的选取时还不能针对component操作!

4.2.4.4 求解步骤(命令流方法)

finicle

l=60l1=15

w=10ri=50

ro=160

routn=200

pp=600

pp1=30

pex=5000

prep7et,1,42

et,2,14

keyopt,1,3,2

keyopt,2,3,2

确定mooney-rivlin常数的个数

概略地说,数据点的个数(即上面的 n )应至少为mooney-rivlin常数个数的两部。常数个数越多,曲线的统计量越与真实值相接近(即拟合得更好),但曲线的形状可能会比常数个数少的曲线要差。鉴于此,用户可以按顺序尝试2项、5项、9项函数,并检查其所生成的应力-应变曲线以确定到底哪一个函数在综合曲线形状以及拟合质量两方面做得最好。

表4-1 建议的mooney-rivlin常数。

图4-14 典型的超弹性应力-应变曲线。

输出应力数组(calc) :其大小为 n ×3, n 与前面的一样,该数组保存计算出来的应力值,这些应力值保存的顺序与其相应的应变保存值的顺序一致(后者以升序排列)。

排序应变数组(sortsn) :其大小为 n ×3,它保存经过排序的输入应变。

排序应变数组(sortsn) :其大小为 n ×3,它保存经过排序的输入应力。

例如,如果任一个类型的测试数据包含直到20个数据点,而想生成5项的mooney-rivlin常数,则可以应用下面的命令来定义所需要的数组(记住:用户可以代入任意有效的参数名):

*dim,strain,,20,3 ! dim. array (strain) for 20 input strain-data points

*dim,stress,,20,3 ! dim. array (stress) for input stress data (20 pts.)

*dim,const,,5,1 ! dim. array (const) for 5-term m-r constants

*dim,calc,,20,3 ! dim. array (calc) for sorted calculated stresses

*dim,sortsn,,20,3 ! dim. array (sortsn) for sorted input strain data

*dim,sortss,,20,3 ! dim. array (sortss) for sorted input stress data

参见 * dim 命令的说明。

第二步:填充输入数据数组

当数组定义完成之后,就可以用 * set 命令(gui:utility menu> parameters>array parameters)将实验数据填入strain数组和stress数组。请再一次记住,用户可以给这些数组任意有效的参数名;在这里所采用的参数名,只是为了讨论方便。

注意--*mooney 命令将所有输入应力和应变都解释为工程应力和工程应变。

这些数组大小都为 n *3,其每一列各自表示一类测试数据,顺序是:

第一列:单轴拉伸和/或单轴压缩;

第二列:等双轴拉伸和/或等双轴压缩;

第三列:剪切(平面拉伸或压缩)。

注意这并不是说,变形模式及其等同存在1:1的关系。第一个变形模式--单轴拉伸--与等效双轴压缩等同,但数组第一列包含从单轴拉伸和/或单轴压缩得到的数据。

类似地,第二个变形模式--等双轴拉伸--与单轴压缩等同,但数组第二列包含从等双轴拉伸和/或等双轴压缩得到的数据。

表4-2 应力-应变输入数组中的数据位置。

如果只作了一种或两种测试,则须将未做的测试的相应的列置空。可用图4-15 来说明。

图4-15 在应力和应变输入数组中的数据位置。

现在考虑一个得到了单轴拉伸和剪切测试数据时的情况。在数组中存储应变和应力的命令可能象下面那样(当然,数组可以有任意的名字,而且在本例中用n1和n2表示的数据点数,可以是任意整数):

uniaxial tension data

set,strain(1,1), first 10 strain data points

set,strain(11,1), strain data points 11 through n1 (if n1<21)

set,stress(1,1), first 10 stress data points

set,stress(11,1), stress data points 11 through n1

shear data

set,strain(1,3), strain data points 1 through n2 (if n2<11)

set,stress(1,3), stress data points 1 through n2

参见 * set 命令的说明。

第三步:计算mooney-rivlin常数

要自动生成mooney-rivlin常数,首先应执行 tb 命令,并使该命令的 lab =mooney, tbopt =1。然后,执行 * mooney 命令,将已生成好的数组名填入其中(用户可以给这些数组任意有效的参数名,在这里所采用的参数名,只是为了讨论方便):

tb,mooney,mat,ntemp,,1

mooney,strain(1,1),stress(1,1),,const(1),calc(1),sortsn(1),sortss(1),fname,ext

程序自动计算出mooney-rivlin常数,将它们写入数据库和 const 数组(可以是任何有效的数组名)中,并还以 tb 和 tbdata 命令的格式写入一个ascii文件 中(缺省是。

单轴公式将用于第一列的数据,而等双轴公式将用于第二列,平面(纯剪)公式将用于第三列。

注意 --在 starin 和 stress 中输入的所有试验数据,将用于确定mooney-rivlin 超弹性材料常数。

第四步:估计mooney-rivlin常数的质量

在输出文件中(检查“root—mean—square error(percentage)”(均方根误差)和“coefficient of determination”(确定系数)两个输出信息,这两个值给出所计算出的应力-应变曲线与测试数据点相拟合的好坏程度的统计度量。以百分数表示的均方根误差(即2.5就表示2.

5%应接近于零,确定系数接近于1.0(通常要大于0.99)。

另外,用户还应使用 * veal 和 * vplot 命令(gui:main menu> preprocessor>material props>mooney-rivlin>evaluate const 和 utility menu>plot>array parameters)来以图形的方式显示输入的和计算出的应力-应变曲线,以直观地检查计算曲线与实验数据的匹配程度。在比较这些曲线时,应比较那些代表同一变形模式的数据。

也就是说,所计算的单轴拉伸曲线形状(在 * eval 命令中的 evparm = 1 ),仅应当与单轴拉伸数据(在排序的strain 和 stress数组第一列)比较。类似地,所计算的单轴压缩曲线形状,仅应当与单轴压缩数据比较;而所计算的剪切曲线形状,仅应当与剪切数据比较。

当用图形显示计算的应力-应变曲线时,用户可以将显示曲线扩展到那些没有实验数据的区域。这样就可以让用户对模型在超出实验数据区域以外的地方的响应有一个定性的认识。但是,应认识到当将显示曲线扩展到一个表示另一个不同的变形模式的区域时,在那个区域的显示就是没有意义的。

例如,用户只能在正应变区域显示单轴拉伸曲线。总的来说,要得到一个好的结果,所作的实验数据应能代表所分析模型的所有的变形模式和响应(应变)范围。

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