求助：隧道开挖模拟方法收敛性对比

xbm99

各位大侠：
    小弟正在做一个大跨度隧道的施工模拟。现在主要采取两种方法：
一、直接施加重力场进行计算。第一步，计算初始位移场。后续开挖
计算则减去第一步的位移场，得到各阶段的位移。
二、采用初始应力输入的方法。首先计算初始应力场，写出初始应力
文件。后续开挖时，读入初始应力，施加重力、相同的边界和等效释
放荷载。直接计算各施工阶段的应力场和位移场。
    我发现两种方法的收敛性很不相同。第一种方法，在模型出现塑
性时也进行加减我认为是不对的，因为非线性不具备叠加性。第二种
方法比较合理，但收敛性有问题，我一直没有找到解决办法。第一种
收敛性较好，第二种较差，等效荷载释放到90%左右就不收敛了，而且
塑性区范围小位置也有点不对，ansys提示我是因为网格扭曲导致不收
敛，我按照提示修改了网格，也适当加强了材料，还是不能释放到100%。
    我查了很多书，也看了很多论坛，没有发现有这两种方法收敛性对
比。那位大侠做过这方面的研究。请给我一些回复好不好 。不要吝惜
你手中的键盘^-^,谢谢。

rongzhoutt

我在作隧道三维开挖
不过一开挖就不收敛了
可以探讨一下
我的qq37036149

wylong1979

最好把命令流传上来，大家一起讨论

qiaoer

您好，我也在做出现同样的问题，想请教一下

qiaoer

采用初始应力输入的方法。首先计算初始应力场，写出初始应力
文件。读入初始应力，施加重力计算发现隧道变形出现畸形，应该没有变形才对，不知道为什么？   
/FILENAME,'TUNNEL1'
/UNITS,SI        
/PREP7  
et,1,solid45
et,2,mesh200,6
!et,3,solid65
et,3,shell63
r,1,0.35
!r,2,0.2

!!!!!!!!!!定义材料参数!!!!!!!!!!!
!干沙材料参数
mp,ex,1,3.0e10                 !壳的材料,C30混凝土
mp,prxy,1,0.2
mp,dens,1,2500
mp,ex,2,4.5e8                 !保留岩石的材料
mp,prxy,2,0.32
!tb,dp,2
!tbdata,1,20,30,
TB,DP,2,,,  
TBMODIF,1,1,3.08e4
TBMODIF,1,2,20   
TBMODIF,1,3,20
mp,dens,2,2700
mp,ex,3,4.51e8                 !挖去岩石的材料
mp,prxy,3,0.32
!tb,dp,3
!tbdata,1,20,30,
TB,DP,3,,,  
TBMODIF,1,1,3.08e4
TBMODIF,1,2,20   
TBMODIF,1,3,20
mp,dens,3,2700

CYL4,0,0,2.5,90,,   
arsym,y,all   !选择所有面沿y轴做对称面
nummrg,all
numcmp,all

RECTNG,0,17.5,0,5

RECTNG,0,17.5,0,-8.5
aovlap,all             !作面递加
nummrg,all  !合并所有元素
numcmp,all  !压缩没有用的编号，并重新编

RECTNG,0,17.5,5,12.5,
RECTNG,17.5,57.5,5,12.5,
RECTNG,17.5,57.5,0,5,
RECTNG,17.5,57.5,-8.5,0,
nummrg,all  !合并所有元素
numcmp,all  !压缩没有用的编号，并重新编
/PNUM,LINE,1
/PNUM,AREA,1
aplot,all
FLST,2,2,5,ORDE,2   
FITEM,2,1   
FITEM,2,-2  
AADD,P51X   
meshkey,1
type,2  

lesize,1,,,6
lesize,4,,,6
lesize,2,,,6
lesize,5,,,6
amesh,9
lesize,10,,,6
lesize,11,,,10
lesize,9,,,8
lesize,7,,,10
lesize,8,,,10
lesize,12,,,10
lesize,6,,,8
amesh,3
amesh,4

lesize,14,,,10
lesize,15,,,8
lesize,13,,,8
lesize,17,,,8
lesize,8,,,10
lesize,20,,,8

lesize,22,,,10
lesize,18,,,10
lesize,16,,,10
lesize,19,,,10
lesize,21,,,10

amap,5,7,11,10,6
amap,6,6,10,13,12
amap,7,5,6,12,14
amap,8,9,5,14,15
!*  

k,1000,0,0,-45
k,1001,0,0,0
l,1001,1000

/view,1,1,1,1
/replot
EXTOPT,ESIZE,20,0,
LSEL,S,line,,1,1,0
ADRAG,all,,,,,,11

gplot
type,3
real,1
mat,1
ASEL,S,loc,z,-22.5
APLOT
lsel,s,loc,z,-22.5
lesize,all,,,20
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,1
amesh,all

!延伸土的实体
ASEL,invert
aplot
EXTOPT,ESIZE,20,0,  
EXTOPT,ACLEAR,1
TYPE,1
MAT,2
aSEL,S,area,,1,3,2
VDRAG,all,,,,,,11

allsel
! 延伸开挖土  
MAT,3   
VDRAG,2,,,,,,11
eplot  
!VGLUE,ALL
nummrg,all,,,,low   
numcmp,all  
!allsel,all
!vsymm,x,all
!nummrg,all
!numcmp,all


!约束两侧面的X方向的约束
asel,s,loc,y,-8.5
da,all,uy,0

alls
asel,s,loc,z,-45
asel,a,loc,z,0
da,all,uz,0
allsel
!约束地面的Y方向的约束
asel,s,loc,x,57.5
da,all,ux,0
alls
NSEL,S,LOC,x,0  
DSYM,SYMM,x,0,
alls
SAVE,TNLMESH1,DB
fini

/SOLU
!*
ACEL,0,9.8,,
ANTYPE,STATIC,NEW
TIME,1     
NROPT,FULL
AUTOTS,ON  
DELTIM,0.1,0.01,0.5
LNSRCH,ON  
PRED,ON   
ISWRITE,on
ALLS
!*
ALLS
ESEL,S,TYPE,,3
EKILL,ALL
esel,all
esel,s,live                 !选择活的单元
nsle,s                         !选择活单元上的节点
nsel,invert                 !反向选择，即选择了死单元上的节点
d,all,all,0                 !将死单元上的节点约束所有位移，使其不参与矩阵运算
nsel,all
esel,all
/PBC,ALL,,1
gplot
!*
ALLS
SOLV

!*
fini
/CLEAR,start
/FILNAME,CALTUN1
/PREP7
RESUME,TNLMESH1,DB
fini
!*
/SOLU
ANTYPE,STATIC,NEW
TIME,1         
NROPT,FULL
AUTOTS,ON  
DELTIM,0.1,0.01,0.5
LNSRCH,ON  
PRED,ON   
ESEL,U,TYPE,,3
ISFILE,READ,TUNNEL1,IST,,0
!*
ALLS
ESEL,S,TYPE,,3
EKILL,ALL
esel,all
esel,s,live                 !选择活的单元
nsle,s                         !选择活单元上的节点
nsel,invert                 !反向选择，即选择了死单元上的节点
d,all,all,0                 !将死单元上的节点约束所有位移，使其不参与矩阵运算
nsel,all
esel,all
!*
ACEL,,9.8,,
/PBC,ALL,,1
gplot
CNVTOL,F,0.05
ALLS
!*
SOLV

asiayjg

首先把隧道杀死，再G