如何在多荷载步分析中实现Δε的叠加？

zhangzhichaohhu

100N的静力非线性分析，10个荷载步，每个荷载步分别为10N, 20N, 30N,……100N，最后正确的单元应变结果应该是ε=ΣΔεi=ΣΔσ/E吧？
但是我做出来的应变ε=σ(100N)/E10，总应变只是最后一个荷载步100N作用的结果。但应力结果是正确的。
现在问如何才能实现总的应变ε（或位移等）是每个荷载步所产生的Δεi的叠加呢？也即ε=ΣΔεi。或者说如何将上一个荷载步得到的位移、应变等结果作为下一个荷载步的初始条件？能否给个例子看看？谢谢

试了两种加载方案，一种是荷载步叠加fcum,add，但每个荷载步的荷载不变，全为10N；另一种是荷载步替换fcum,repl，每个荷载步的荷载逐步增加，10N, 20N, 30N,……100N。两种结果一样，应变ε=σ(100N)/E10。

1、*DO,I,1,10
/SOLU
fcum,add
F,48,fz,10
SOLVE

和
2、*DO,I,1,10
/SOLU
fcum,repl
FORCE=FORCE+10
F,48,fz,FORCE
SOLVE

zyf22x

用瞬态分析
ANTYPE, 4      瞬态分析
NSUBST,10      子步数、自动调整步长等设置依据你的需要
AUTOTS,ON
TIME, i            该荷载步时间
……

zhangzhichaohhu

zyf22x 发表于 2011-11-7 08:48
用瞬态分析
ANTYPE, 4      瞬态分析
NSUBST,10      子步数、自动调整步长等设置依据你的需要

你好！我添加了瞬态分析选项，结果还是没变。以下是我的命令流，请问能否帮我看看是哪里出问题了？我要在荷载步之间改变材料属性，所以得用重启动分析。谢谢！

/PREP7
FORCE=0  !初始荷载
ET,1,SOLID45
MP,EX,1,1e9
MP,NUXY,1,0.3
block,0,1,0,1,0,1         !建立模型
lesize,all,,,5
vmesh,1

nsel,s,loc,z,-0.01,0.01
d,all,UZ
ALLSEL,ALL

*do,i,1,125          !!将单元i的材料属性变为i，一一对应，以便稍后挨个修改弹模MP,EX,i
ET,i,SOLID45
MP,EX,i,1e9
MP,NUXY,i,0.3
ESEL,,,,i
MPCHG,i,ALL
allsel,all
*enddo

*dim,pressure,array,125
*do,i,1,125
pressure(i)=0       !!设置初始单元平均应力=0
*enddo

nsel,s,loc,z,0.99,1.01  !!耦合顶面节点，随后将荷载加载在主节点上。
cp,48,uz,all
allsel,all

/SOLU
!输出RESTART文件
ANTYPE,4
autots,on
RESCONTROL,DEFINE,ALL,-1,1
NLGEOM,1
finish
save

*DO,I,1,10       !!!10个荷载步加载
/SOLU
*IF,I,GT,1,THEN
ANTYPE,4,REST,               !!!Specifies the analysis type and restart status.
PARRES,CHANGE,PARAM,TXT,
*ENDIF

*do,j,1,125
*IF,pressure(j),Gt,0,THEN   !!如果平均应力大于0就更新弹模
MP,EX,j,1e9+2e7*pressure(j)**(1/2)     !!每个单元i的弹模都要更新
*ENDIF
*enddo
!得到下一步荷载
ANTYPE,4
autots,on
fcum,add
F,48,fz,-100
allsel,all
time,i
SOLVE
FINISH
save

/POST1
ETABLE,EtabS1,S,1 !取各单元第一主应力
ETABLE,EtabS2,S,2 !取各单元第一主应力
ETABLE,EtabS3,S,3 !取各单元第三主应力

    *del,ArrS1,,nopr
    *del,ArrS2,,nopr
    *del,ArrS3,,nopr  
    *del,pressure,,nopr  


　　*dim,ArrS1,array,125
　　*dim,ArrS2,array,125
　　*dim,ArrS3,array,125
　　*dim,pressure,array,125

　　*do,Num,1,125 !Num为单元编号
　　*get,ArrS1(Num),elem,Num,etab,EtabS1
　　*get,ArrS2(Num),elem,Num,etab,EtabS2
　　*get,ArrS3(Num),elem,Num,etab,EtabS3
     pressure(Num)=-(ArrS1(Num)+ArrS2(Num)+ArrS3(Num))/3   !!定义、提取平均应力，作为模量更新的函数
    *enddo
PARSAV,ALL,PARAM,TXT    !!!!Writes parameters to a file
FINISH
*ENDDO

ldhltw

你的后处理应该是采用时间后处理

zhangzhichaohhu

ldhltw 发表于 2011-11-7 10:01
你的后处理应该是采用时间后处理

版主你好！请问“采用时间后处理”是什么意思呢？我这个其实可以只做为静力分析antype,0，我只是在每个荷载步加载完后，根据计算的应力结果来修改弹性模量，更新后进入下一荷载步的计算。静力分析和瞬态分析的结果是一样的。多谢指点~

ldhltw

你最后看结果需要采用时间后处理
按照你前面说的方法，计算应该是可以的

zhangzhichaohhu

ldhltw 发表于 2011-11-7 13:28
你最后看结果需要采用时间后处理
按照你前面说的方法，计算应该是可以的 ...

嗯，我的命令流/post1是可以提取出应力结果并运用到荷载步分析过程中的。
但是不知道哪里命令出了问题。正确的单元应变结果应该是ε=ΣΔεi=ΣΔσi/Ei，即总应变是每个荷载增量产生的应变的叠加；而我做出来的应变ε=σ(100N)/E9，也即总应变只是最后一个荷载步100N直接作用的结果。如果是线性分析的话，两种结果是一样的，但是非线性分析，每个荷载步的弹模Ei都是不一样的，这样就只有ε=ΣΔεi=ΣΔσi/Ei才是正确的。
可能有点表述不清楚……

ferriswanglei

修改了材料属性，下一步求解就不会接着上一步求解了，所以不可能得到你想要的结果。多载荷步求解连续的前提是只改变边界条件，而其他不变。

zhangzhichaohhu

ferriswanglei 发表于 2011-11-7 14:45
修改了材料属性，下一步求解就不会接着上一步求解了，所以不可能得到你想要的结果。多载荷步求解连续的前提 ...

嗯，一般是这样，但是据说可以通过重启动来模拟。上传一个网上的命令流，是用其中一种重启动方法。

悲催的是自己命令使用的时候就老是出错。

a12330752

你的前提就是错误的，ε=σ/E成立的前提是材料弹性变形阶段，是属于线性的，而不是非线性。

zhangzhichaohhu

a12330752 发表于 2011-11-7 18:41
你的前提就是错误的，ε=σ/E成立的前提是材料弹性变形阶段，是属于线性的，而不是非线性。 ...

现在觉得，在第i个荷载步改变模量之后，之前所有荷载步所施加的荷载如果不删除，都变成施加在这个模量更新后的物体上？！
楼上的那个例子就是实现荷载步间的材料属性更新。重启动有用吗？该怎么处理才能实现不同模量下的应变增量的叠加呢？即后一步荷载在前一步应变的基础上施加。而我的貌似作为一个新的分析计算的，之前的荷载步都像从未施加过一样。

zhangzhichaohhu

a12330752 发表于 2011-11-7 18:41
你的前提就是错误的，ε=σ/E成立的前提是材料弹性变形阶段，是属于线性的，而不是非线性。 ...

"ε=σ/E成立的前提是材料弹性变形阶段，是属于线性的，而不是非线性"
此话怎讲？是不是非线性变形阶段，只能Δε=Δσ/E？我想实现的就是这个，可是命令流总是计算出ε=σ/E，而E是更新过的。

zhangzhichaohhu

ferriswanglei 发表于 2011-11-7 14:45
修改了材料属性，下一步求解就不会接着上一步求解了，所以不可能得到你想要的结果。多载荷步求解连续的前提 ...

你好！那请问该如何实现“ε=ΣΔεi=ΣΔσi/Ei”呢？即如何得到总应变是每个荷载步增量产生的应变增量之和。
按照我那命令，得出的结果是ε=σi/E。谢谢！

scjone

ldhltw 发表于 2011-11-7 10:01
你的后处理应该是采用时间后处理

您好，我用kbc=1施加了多种外荷载，但最后想提取合力与合位移的曲线，没有找到相关的资料，请指教

tomath1

可以提取每一步计算的结果，作为下一步计算的初荷载施加

zhangzhichaohhu

tomath1 发表于 2012-3-30 15:29
可以提取每一步计算的结果，作为下一步计算的初荷载施加

就是这么考虑的啊！
但是命令流写出来就不对头，如上所示。郁闷。敬请指教啊~~~

tomath1

想问一下，你查看结果，调入的是哪个荷载步的结果呢？

zhangzhichaohhu

比如100N，分为10个荷载步，1~10步的荷载分别为10，10，……，10，10共10*10=100N叠加。第i个荷载步下的应变为Δεi，第i个荷载步下的模量为Ei，所以第i个荷载步下的应力为Δσi=Δεi*Ei。这样施加了10步荷载后，累积应力应该为σ=ΣΔσi=Σ(Δεi*Ei)，其中i=1~10，也即累积应力是之前每个荷载步应力增量的叠加
我提取出了应力—荷载步曲线，发现施加了10步荷载后，累积应力是σ=E10*ε总=E10*ΣΔεi，也即累积应力是最后一步的模量与总应变的乘积。

zhangzhichaohhu

不知道怎么才能解释清楚。后来用ls-dyna解决了。ls-dyna中计算出的eps都是每个时步下的应变增量，然后由应变增量*这个时步的模量=应力增量，
所以比较容易实现σ=ΣΔσi=Σ(Δεi*Ei)，

zhangzhichaohhu

感觉ansys在第i步输出的是之前i-1荷载步累积下来的总应变，而ls-dyna在第i步输出的是这个时步下的应变增量。不知道理解得对不对。