SOLID65使用方法

shiyu880414

1 SOLID65使用方法
1.1 基本数据输入

当加固材料的编号MAT1、MAT2、MAT3为0或者单元的材料号时，将忽略加固材料的属性。

MAT1——加固材料编号。

VR1——加固材料体积率。

THETA1——加固材料角度，单元坐标系下，在X-Y平面上，加固材料与单元X轴夹角。

PHI1——加固材料角度，单元坐标系下，加固材料与X-Y平面夹角。

1.2 关键字定义

Keyopt(1) ——大变形控制：0，考虑大变形；1，不考虑大变形。

Keyopt(5) ——控制线性解答输出：0，只输出质心得线性解；1，输出买个积分点的解；2，输出节点应力。

Keyopt(6) ——控制非线性解答输出：0，只输出质心得线性解；3，同时给出积分点的解。

Keyopt(7) ——是否考虑应力松弛：0，不考虑应力松弛；1，考虑应力松弛，将加速裂缝即将开裂时计算的收敛。

图 1‑1 SOLID65单元实常数定义

图 1‑2 SOLID65单元关键字

1.3 混凝土材料定义
1.3.1 破坏准则

GUI：Preferences>MaterialProps>Material Models>Structural>Nonlinear> Inelastic>Non-metalPlasticity>Concrete。

图中的9个参数含义分别如下：

Open Shear Transfer Coef——张开裂缝的剪切传递系数，0.0~1.0，1表示粗糙的裂缝，没有剪力传递作用损失；0表示平滑的裂缝，裂缝完全分开不能传递剪力。一般梁取0.5，深梁取0.25，剪力墙取0.125。

Closed Shear Transfer Coef——闭合裂缝的剪切传递系数，0.9~1.0。

Uniaxial Cracking Stress——抗拉强度。

Uniaxial Crusking Stress——单轴抗压强度。

Biaxial Crusking Stress——双轴抗压强度。

Hydrostatic Pressure——静水压力。

Hydro Biax Crusk Stress——静水压力作用下的双轴抗压强度。

Hydro Uniax Crusk Stress——静水压力作用下的单轴抗压强度。

Tensile Crack Factor——拉应力衰减因子。
1.3.2 强化模型

本构模型有等强硬化模型（Multilinear Isotropic Hardening）、随动硬化模型（Multilinear Kinematic Hardening）和Drucker-Prager模型（DP模型，理想弹塑性模型）。

1.4 其他问题

同时靠考虑混凝土的开裂与压碎时，应注意缓慢加载，避免在实际可承受荷载通过闭合裂缝传递前出现混凝土假压碎现象。

单元开裂或压碎后失去的抗剪作用不能被传递到钢筋上，因此钢筋没有抗剪强度。

在施加位移约束和荷载的部位上，应尽量避免把外部条件直接施加在实体单元上。可以考虑在支座部位或应力集中部位处增加弹性垫块或加大支座部位单元尺寸，以减小应力集中，使得求解能顺利进行。

1.5 求解的收敛

ANSYS种的收敛检查包括力、力矩、位移、转动或这些项目的组合。以力为基础的收敛提供收敛的绝对量度，而以位移为基础的收敛仅提供收敛的相对量度，以位移为基础的收敛仅提供收敛通常不单独使用。

ANSYS中混凝土问题计算收敛的主要影响因素有单元尺寸、子步数和收敛准则等。

1.5.1 单元尺寸

基于最大开裂应力准则，单元越细，应力集中越严重，开裂越早。在易出现应力的部位避免过小单元的出现。尽量使用六面体单元，减少四面体单元的使用。

1.5.2 子步数

一般较多的子步数通常导致较好的精度，但增加运算时间。对混凝土的非线性分析，子步设置太大或太小都不能达到正常收敛。

从收敛过程图看，如果力F的范数曲线在收敛曲线上面行走的过长，可考虑增大子步数，也可根据实际情况慢慢调整试算。

1.5.3 收敛精度

放宽收敛条件可加速收敛，一般不超过5%（默认），使用力收敛条件即可。

1.5.4 混凝土压碎的设置

不考虑压碎时，计算相对容易收敛。正常使用情况下计算，建议关闭压碎选项（令单轴抗压强度Uniaxial Crusking Stress=－1）；极限计算，使用混凝土自带的破坏准则以及多线性各向同性硬化流动律（Concrete＋Miso）且关闭压碎检查；如果必须设置压碎检查，则需试算（不同的网格密度、子步数）已达到目的。

shiyu880414

正在整理SOLID65单元的一些基本理论知识，近期补贴。

luzhikai

坐等楼主资料，

luzhikai

楼主，研究过定义混凝土的应力应变关系吗？

luzhikai

混凝土存在强化模型吗？不是钢筋采用强化模型吗？