载荷步与子步_.doc
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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
1、载荷载步
一般荷载步只在两种分析中用到:
静力分析和瞬态分析。
在静力分析中,荷载步中可以包含子步。
比如:
一个载荷分为1000个荷载步来加载,其中每个荷载步都只有1个子步,另一种方式是1个荷载步,1000个子步,相信第二种的计算时间要少很多.
时间步长在静力分析和瞬态分析中得区别:
静力分析中时间的概念是虚,只要实现荷载步就行了,所以这里的荷载步的概念就主要是荷载的问题。
瞬态分析通常是很多荷载步,在和时间有关系的分析中,time的值就是表示真实的时间值。
荷载步中还有一个设置,那就是kbc,0(渐变),kbc,1(阶跃)
比如第一荷载步对节点1施加了10KN,采用的是渐变荷载,第二荷载步对节点1又施加了10KN,且fcum,add,则在1.6s时的结果就是这个荷载10+10*0.6=16KN对应的结果。
如果是阶跃,1.6s应该是10+10=20KN。
2、子步
子步是指在一个特定的载荷步中每一次增加的步长,也称为时间步。
对于不同的分析类型,子步的作用不同:
在非线性静态分析或稳态分析中,使用子步逐渐施加载荷以便能获得精确解;在线性或非线性瞬态分析或稳态分析中,使用子步满足瞬态时间积分法则(为获得精确解,通常规定一个最小的时间步长);在谐波分析中,使用子步可获得谐波频率范围内多个频率处的解。
3、平衡迭代
平衡迭代是指在给定子步下为了收敛而计算的附加解。
平衡迭代仅应用于收敛起着重要作用的非线性(静态或瞬态)中的迭代修正。
如果平衡迭代的次数超过这个数还不收敛,就会二分子步。
如果数次二分后,子步数超过最大子步数,那么求解就会失败!
/PREP7
ET,1,PLANE182
MP,KXX,1,60.5
MP,c,1,470
MP,DENS,1,7850
MP,ALPX,1,0.000012
MP,EX,1,200000000000
MP,PRXY,1,0.3
RECTNG,0,1,0,1,
ESIZE,0,10,
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,0
amesh,all
/solu
ANTYPE,4
TRNOPT,FULL
LUMPM,0
nsel,s,loc,y,0
D,all,,,,,,ALL,,,,,
allsel
F,node(0,1,0),FY,-100
NSUBST,5,10,1
TIME,1
LSWRITE,1,
allsel
NSUBST,2,5,1
TIME,3
F,node(1,1,0),FY,-100
LSWRITE,2,
allsel
LSSOLVE,1,2,1,
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- 载荷 子步