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[二次开发] 请教邓肯-张模型的问题

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发表于 2009-4-3 15:41:17 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 云南昆明
各位高手,本人目前正在做一个土石坝的平面有限元分析,要在ANSYS中开发邓肯张E-B模型,自己根据本构理论写了一个命令流,但是有不少的问题,希望能获得各位高手的指教。
     具体情况如下,此土石坝分四种材料,我要模拟施工分九次填筑,通过生死单元一层一层的激活,命令流如下:
问题1,邓肯-张E-V模型是利用上一步结果的应力重新计算每个单元弹模,泊松比,并进行修改,那对于E-B模型是怎样?也是修改弹模和泊松比么?
问题2,此命令流最后那个大循环中,虽然求解了九次,但死单元为什么没有一层一层的激活,而只能分九步,分别激活分别计算?
问题3,在荷载方面,填筑一层,加一层的自重,这种设重力加速度是否可行?
问题4,就是在第一次求解之前每一种材料的弹模和泊松比是怎样有那些参数得到,是像我那样计算的么
当然可能中间还存在不少问题,但请各位专家、高手和大侠能够给予指导,在下不胜感激。
finish
/clear
/title,analysis of rockfill dam
/units,si
/prep7
Pa=1e5
L=0
K1=156$n1=0.819$Kb1=137$m1=0.733$Rf1=0.685$C1=0.085$Fai1=24.50    $Kur1=312$Nur1=0.819   !材料1心墙
K2=629$n2=0.158$Kb2=445$m2=0.10$Rf2=0.78$C2=0$Fai2=44.27$Kur2=1258$Nur2=0.158  !材料2 反滤料1
K3=1397$n3=0.096$Kb3=1158$m3=-0.51$Rf3=0.83$C3=0$Fai3=50.00$Kur3=2794$Nur3=0.096  !材料3反滤料2
K4=1195$n4=0.465$Kb4=1127$m4=-0.046$Rf4=0.76$C4=0$Fai4=55.41$Kur4=2390$Nur4=0.465  !材料4,堆石
*creat,Duncan-Chang       !邓肯张本构模型
   *afun,deg
   *set,Pa,1e5
   *set,P1,-ArrS3(i)
   *set,P3,-ArrS1(i)
   *SET,SSm,0
      *IF,P3,LT,0.1*Pa,then
        P3=0.1*Pa
      *ENDIF
   Fai=Fai0-Deta_Fai*lOG10(P3/Pa)
   Str=2*(C*cos(Fai)+P3*sin(Fai))/(1-sin(Fai))
   S=(P1-P3)/Str
   SS=S*(P3/Pa)**0.25
      *IF,SS,GT,SSm,then
         SSm=SS
      *ENDIF
   Sc=SSm/(P3/Pa)**0.25
      *IF,S,GE,Sc,then                     !判断加荷或卸荷
         Ei=K*Pa*(P3/Pa)**n
         Et=Ei*(1-Rf*S)**2                 !加荷
      *elseif,S,LE,0.75*Sc,then
         Et=Kur*Pa*(P3/Pa)**Nur       !卸荷
      *elseif,S,GT,0.75*Sc,AND,S,LT,Sc,then
         Ei=K*Pa*(P3/Pa)**n
         Et1=Ei*(1-Rf*S)**2
         Eur=Kur*Pa*(P3/Pa)**Nur
         Et=Et1+4*(Eur-Et1)*(Sc-S)/Sc      !位于二者之间用插值计算
      *ENDIF
    Bt=Kb*Pa*(P3/Pa)**m
    v=(3*Bt-Et)/(6*Bt)
    *IF,v,ge,0.49,then
       v=0.49
    *ENDIF
    mp,ex,I,Et
    mp,nuxy,I,v
    mp,dens,I,r
*end
ET,1,PLANE42
KEYOPT,1,3,2
MP,EX,1,K1*Pa   
MP,NUXY,1,(3*Kb1-K1)/(6*Kb1)
MP,DENS,1,1880  
MP,EX,2,K2*Pa   
MP,NUXY,2,(3*Kb2-K2)/(6*Kb2)
MP,DENS,2,1990  
MP,EX,3,K3*Pa   
MP,NUXY,3,(3*Kb3-K3)/(6*Kb3)
MP,DENS,3,1970  
MP,EX,4,K4*Pa   
MP,NUXY,4,(3*Kb4-K1)/(6*Kb4)
MP,DENS,4,2120  
!建立模型,划分网格,边界条件
K,1,0,0,0,  
K,2,47,0,0,
K,3,62,20,0,
K,4,59,20,0,
K,5,53,20,0,
K,6,18,90,0,
K,7,-0.5,90,0,  
K,8,-14.5,20,0,
K,9,-17.5,20,0,
K,10,-20.5,20,0,
K,11,-10.5,10,0,
K,12,-7.5,10,0,  
K,13,24,90,0,
K,14,27,84,0,
K,15,33,84,0,
K,16,63.5858,22.8284,0,  
K,17,73.7574,33,0,   
K,18,77.0917,33,0,   
K,19,99.5955,48,0,   
K,20,102.5455,46.3636,0,
K,21,78,30,0,
K,22,75,30,0,
K,23,65,20,0,
!K, ,24,90,0,
K,24,-3.5,90,0,  
K,25,-6.875,88.125,0,
K,26,-3.875,88.125,0,
K,27,-122.3,24,0,
K,28,-120.7921,24,0,
K,29,-105.9421,28,0,
K,30,-91.1876,30,0,  
K,31,-59.3371,36,0,  
K,32,-39.5,36,0,
K,33,-33.5,30,0,
K,34,-30.5,30,0,
A,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12
A,4,5,6,13,14,  
A,3,4,14,15,16,23
A,16,17,18,19,20,21,22,23
A,13,14,15,16,17,18,19  
A,7,8,9,26,24
A,9,10,25,26
A,24,25,26  
A,10,25,27,28,29,30,31,32,33,34
NUMCMP,ALL
NUMMRG,ALL
APLOT,ALL
/PNUM,AREA,1
/REPLOT
WPSTYLE,,,,,,,,1
WPSTYLE,1,10,-100,100,1,0,0,,5
WPRO,,-90,
WPOFF,0,0,10
ASBW,1
WPOFF,0,0,10
ASBW,11
WPOFF,0,0,10
FLST,2,8,5,ORDE,3
FITEM,2,1
FITEM,2,-7
FITEM,2,9
ASBW,P51X
WPOFF,0,0,10
FLST,2,8,5,ORDE,6
FITEM,2,16
FITEM,2,19
FITEM,2,21
FITEM,2,-23
FITEM,2,26
FITEM,2,-28
ASBW,P51X
WPOFF,0,0,10
FLST,2,7,5,ORDE,6
FITEM,2,1
FITEM,2,2
FITEM,2,9
FITEM,2,29
FITEM,2,31
FITEM,2,-33
ASBW,P51X
WPOFF,0,0,10
FLST,2,7,5,ORDE,6
FITEM,2,16
FITEM,2,19
FITEM,2,22
FITEM,2,26
FITEM,2,39
FITEM,2,-41
ASBW,P51X
WPOFF,0,0,10
FLST,2,7,5,ORDE,6
FITEM,2,1
FITEM,2,2
FITEM,2,9
FITEM,2,29
FITEM,2,47
FITEM,2,-49
ASBW,P51X
WPOFF,0,0,10
FLST,2,7,5,ORDE,6
FITEM,2,16
FITEM,2,19
FITEM,2,22
FITEM,2,39
FITEM,2,54
FITEM,2,-56
ASBW,P51X
WPOFF,0,0,10
NUMCMP,ALL
NUMMRG,ALL
/REPLOT
FLST,5,9,5,ORDE,9   
FITEM,5,2   
FITEM,5,6   
FITEM,5,10  
FITEM,5,12  
FITEM,5,14  
FITEM,5,20  
FITEM,5,29  
FITEM,5,36  
FITEM,5,44  
ASEL,,,,P51X
AATT,1,,1,0,
FLST,5,14,5,ORDE,14
FITEM,5,4   
FITEM,5,5   
FITEM,5,15  
FITEM,5,16  
FITEM,5,24  
FITEM,5,25  
FITEM,5,40  
FITEM,5,41  
FITEM,5,47  
FITEM,5,48  
FITEM,5,51  
FITEM,5,52  
FITEM,5,54  
FITEM,5,56  
ASEL,,,,P51X
AATT,2,,1,0,
FLST,5,17,5,ORDE,17
FITEM,5,3   
FITEM,5,7   
FITEM,5,9   
FITEM,5,17  
FITEM,5,18  
FITEM,5,22  
FITEM,5,26  
FITEM,5,27  
FITEM,5,30  
FITEM,5,32  
FITEM,5,34  
FITEM,5,35  
FITEM,5,37  
FITEM,5,39  
FITEM,5,45  
FITEM,5,46  
FITEM,5,50  
ASEL,,,,P51X
AATT,3,,1,0,
FLST,5,16,5,ORDE,16
FITEM,5,1   
FITEM,5,8   
FITEM,5,11  
FITEM,5,13  
FITEM,5,19  
FITEM,5,21  
FITEM,5,23  
FITEM,5,28  
FITEM,5,31  
FITEM,5,33  
FITEM,5,38  
FITEM,5,42  
FITEM,5,43  
FITEM,5,49  
FITEM,5,53  
FITEM,5,55  
ASEL,,,,P51X
AATT,4,,1,0,
ALLSEL,ALL
!  Meshing
ESIZE,5,0
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,1
FLST,2,5,4,ORDE,4   
FITEM,2,2   
FITEM,2,-4  
FITEM,2,8   
FITEM,2,9  
LCCAT,P51X  
FLST,2,2,4,ORDE,2   
FITEM,2,11  
FITEM,2,42  
LCCAT,P51X
FLST,5,9,5,ORDE,9   
FITEM,5,2   
FITEM,5,6   
FITEM,5,10  
FITEM,5,12  
FITEM,5,14  
FITEM,5,20  
FITEM,5,29  
FITEM,5,36  
FITEM,5,44  
ASEL,,,,P51X
AMESH,ALL
ALLSEL,ALL
LCCAT,14,98
LCCAT,27,126
FLST,5,14,5,ORDE,14
FITEM,5,4   
FITEM,5,5   
FITEM,5,15  
FITEM,5,16  
FITEM,5,24  
FITEM,5,25  
FITEM,5,40  
FITEM,5,41  
FITEM,5,47  
FITEM,5,48  
FITEM,5,51  
FITEM,5,52  
FITEM,5,54  
FITEM,5,56  
ASEL,,,,P51X
AMESH,ALL
ALLSEL,ALL
LCCAT,46,18
LCCAT,3,19
LCCAT,82,21
FLST,2,3,4,ORDE,3
FITEM,2,23
FITEM,2,61
FITEM,2,83
LCCAT,P51X
FLST,5,17,5,ORDE,17
FITEM,5,3   
FITEM,5,7   
FITEM,5,9   
FITEM,5,17  
FITEM,5,18  
FITEM,5,22  
FITEM,5,26  
FITEM,5,27  
FITEM,5,30  
FITEM,5,32  
FITEM,5,34  
FITEM,5,35  
FITEM,5,37  
FITEM,5,39  
FITEM,5,45  
FITEM,5,46  
FITEM,5,50  
ASEL,,,,P51X
AMESH,ALL
LSEL,S,LCCA
LDELE,ALL
ALLSEL,ALL
MSHKEY,0
LESIZE,15,,,12,,,,,0
LESIZE,40,,,3,,,,,0
LESIZE,45,,,3,,,,,0
LESIZE,65,,,3,,,,,0
LESIZE,84,,,3,,,,,0
LESIZE,37,,,4,,,,,0
LESIZE,36,,,5,,,,,0
LESIZE,35,,,4,,,,,0
LESIZE,64,,,3,,,,,0
LESIZE,81,,,10,,,,,0
AMESH,13
AMESH,31
AMESH,11
AMESH,33
AMESH,21
MSHKEY,1
LCCAT,29,81
FLST,5,8,5,ORDE,8   
FITEM,5,19  
FITEM,5,23  
FITEM,5,28  
FITEM,5,38  
FITEM,5,42  
FITEM,5,43  
FITEM,5,49  
FITEM,5,53  
ASEL,,,,P51X
AMESH,ALL
LSEL,S,LCCA
LDELE,ALL
ALLSEL,ALL
MSHKEY,0
LESIZE,7,,,12,,,,,0
LESIZE,139,,,12,0.2,,,,0
AMESH,1
AMESH,8
AMESH,55
NUMCMP,ALL
NUMMRG,ALL
/REPLOT
FLST,2,19,4,ORDE,10
FITEM,2,1
FITEM,2,10
FITEM,2,-12
FITEM,2,19
FITEM,2,23
FITEM,2,24
FITEM,2,32
FITEM,2,-41
FITEM,2,43
FITEM,2,83
DL,P51X,,ALL
ALLSEL,ALL
ACEL,0,9.8,0
FINISH
!第一步求解
/SOLU
ANTYPE,0
NROPT,FULL,,
AUTOTS,ON
NSUBST,10,1000,10
ASEL,S,LOC,Y,10,90
ESLA,S
EKILL,ALL
ALLSEL,ALL
SOLVE
!循环八次求解
*DO,J,2,9,1
   /POST1
   ETABLE,ETABS1,S,1
   ETABLE,ETABS3,S,3
   *DIM,ARRS1,ARRAY,979
   *DIM,ARRS3,ARRAY,979
      *DO,NUM,1,979
         *GET,ARRS1(NUM),ELEM,NUM,ETAB,ETABS1
         *GET,ARRS3(NUM),ELEM,NUM,ETAB,ETABS3
      *ENDDO
   /PREP7
   *DO,I,1,979,1
      *if,I,GE,1,and,I,LE,405,then        !第一种材料参数
         K=K1$n=n1$Kb=Kb1$m=m1$Rf=Rf1$C=C1$Fai0=Fai1$Kur=Kur1$Nur=Nur1$Deta_Fai=0$r=1880
      *elseif,I,GE,406,and,I,LE,468,then    !第二种材料参数
         K=K2$n=n2$Kb=Kb2$m=m2$Rf=Rf2$C=C2$Fai0=Fai2$Kur=Kur2$Nur=Nur2$Deta_Fai=6.43$r=1990
      *elseif,I,GE,469,and,I,LE,547,then   !第三种材料参数
         K=K3$n=n3$Kb=Kb3$m=m3$Rf=Rf3$C=C3$Fai0=Fai3$Kur=Kur3$Nur=Nur3$Deta_Fai=9.82$r=1970
      *elseif,I,GE,548,and,I,LE,979,then   !第四种材料参数
         K=K4$n=n4$Kb=Kb4$m=m4$Rf=Rf4$C=C4$Fai0=Fai4$Kur=Kur4$Nur=Nur4$Deta_Fai=14.11$r=2120
      *endif
      *use,Duncan-Chang,K,n,Kb,m,Rf,C,Fai0,Kur,Nur,Deta_Fai,r
       MPCHG,I,I
   *ENDDO
   /SOLU
   ANTYPE,,REST,
   NROPT,FULL,,
   AUTOTS,ON
   NSUBST,10,1000,10
   ASEL,S,LOC,Y,10*(J-1),10*J
   ESLA,S
   EALIVE,ALL
   ALLSEL,ALL                           
   ACEL,0,9.8,0
   SOLVE
*ENDDO

这个求解的最后肯定是不对的,主要原因是在循环中的死单元没有被激活,所有还请高手指点原因,谢谢!
发表于 2009-4-10 20:38:33 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
Simdroid开发平台
你把分析的结果用图片显示出来
这样可能好发现问题一些!
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 楼主| 发表于 2009-4-12 10:57:43 | 显示全部楼层 来自 云南昆明
2# bs03000111
你好!我最近有修改了下模型,并没有通过循环计算,进行的是分步计算!倒是计算出了一个结果,看似还可以,但是还是有些问题,就是其等值线的显示是折线形,为什么不是圆滑的曲线,请高手能否帮我看下是什么原因!谢谢!
命令流和模型计算后的位移沉降图在附件中!

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发表于 2009-4-12 13:20:26 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
看看,一起分析分析!
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发表于 2009-4-12 14:14:29 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
你好,建议你在后处理过程中 显示结果时 定义单元表,这样就得到比较光华的曲线 在这里附上我修改的结果显示图,以后多多交流 ,我的QQ280913831

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发表于 2009-4-13 10:18:04 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
我也在做土坝分层施工的算例,可以交流一下啊 !
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 楼主| 发表于 2009-4-13 16:28:35 | 显示全部楼层 来自 云南昆明
5# bs03000111
你看我这个模型计算的结果有问题么?或者结果就是这样的折线?
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发表于 2010-10-12 15:08:40 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
楼主,我刚开始做面板坝数值模拟,我想请问一下,你的那个初始弹性模量是怎么取的呢?
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发表于 2010-11-21 20:38:13 | 显示全部楼层 来自 湖南长沙
你这个不对吧,重启动分析根本就没有保存你修改的弹模和泊松比,所以你第2步后面的分析用的弹模和泊松比还是初始定义的。
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发表于 2016-3-23 10:55:11 | 显示全部楼层 来自 大连理工大学
lky_hnu 发表于 2010-11-21 20:38
你这个不对吧,重启动分析根本就没有保存你修改的弹模和泊松比,所以你第2步后面的分析用的弹模和泊松比还 ...

表示赞同,最近刚开始研究这个,但是问题是这个问题怎么克服呢?
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发表于 2019-12-25 20:59:27 | 显示全部楼层 来自 湖北武汉
您好,请问您现在是否解决ansys的邓肯张模型分析呢?能否发一个成功案例?小弟在此跪谢了,毕业论文需要搞这个。
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