引言
前文我們主要討論了ANSYS中重啟動分析的基本概念,本文主要討論如何在ANSYS中實現(xiàn)具體的重啟動分析。
基于ANSYS的重啟動分析(1) —— 基本概念
重啟動分析過程
單點重啟動:
設置工作名(/filename命令)
進入求解環(huán)境(/solu),恢復數(shù)據(jù)文件(resume命令)
用antype,,rest命令指定接下來的分析是重啟動分析
修改或者追加載荷。從當前值修改斜坡載荷,新加入的斜坡載荷是從零值開始的,體積載荷從初始值開始。在靜力和完全瞬態(tài)分析中,面載荷和體載荷的刪除被認為是斜坡方式加載到零,和數(shù)據(jù)庫保持一致
用稀疏矩陣求解自動時間步長關閉的線性靜力分析和線性完全瞬態(tài)分析時,可以用EQSLV命令 保存更多的結果
需要用SOLVE命令初始化求解一次
多點重啟動:
設置工作名(/filename命令);
進入求解環(huán)境(/solu);
用 RESCONTROL命令指定重啟動的載荷步和子步位置,然后開始初始求解;
用antype,,rest,LDSTEP,SUBSTEP,Action命令指定接下來的分析是重啟動分析;
修改或者增加載荷以及修改非線性分析的求解參數(shù)
重啟動求解
重新建立邊界條件的重啟動分析:
前面已經(jīng)指出,在初始求解(SOLVE)之后,就應該保存(SAVE)文件,以便于后續(xù)的重啟動分析。但是在有些非線性分析中,我們需要進入后處理(/POST1或/POST26)提取和保存一些數(shù)據(jù)(SET或SAVE),導致數(shù)據(jù)空間的邊界改變,進而無法進行重啟動分析,因為SET命令會讀入新的邊界條件數(shù)據(jù),而覆蓋數(shù)據(jù)空間中的邊界條件數(shù)據(jù)。解決這個問題需要按一下步驟:
修改Jobname.OSAV文件的文件名為Jobname.ESAV
重新進入ANSYS指定工作名
進入求解環(huán)境并恢復數(shù)據(jù)文件
用antype,,rest命令指定接下來的分析是重啟動分析
從最后一個求解成功的子步處顯示指定邊界條件
執(zhí)行SOLVE命令求解,恢復此步的邊界條件結果,便于后續(xù)重啟動分析,如果是時域分析,則應該指定一個很小的時間增量
指定新載荷、新的載荷步設置,調(diào)整初始求解中的最后一個載荷步后的下一個載荷步(即當前載荷步)的子步數(shù)或時間步長
執(zhí)行SOLVE命令求解
典型命令
ANTYPE, Antype, Status, LDSTEP, SUBSTEP, Action——分析類型設置
RESCONTROL, Action, Ldstep, Frequency, MAXFILES——分析控制設置
算例
一個分析工作完成后,需要在此基礎之上繼續(xù)增加載荷分析。此種情況對應工程實際問題中,載荷并不能一次性完全確定的情況。
考慮一個懸臂梁,長度為2m,橫截面尺寸為0.01m*0.01m,彈性模量為200Gpa,自由端開始受到50N,然后進入后處理查看結果,分析完成后在此基礎上繼續(xù)加載到100N。
命令流如下:
注意:
考慮到第一次求解后,進入/post1后處理處理了數(shù)據(jù),因此需要在重啟動以后進行初始狀態(tài)的求解,以恢復重啟動的狀態(tài),即命令流中的“第二次求解(初始狀態(tài))”。在初始狀態(tài)的求解中,因為邊界載荷并未發(fā)生變化,因此只需要一個載荷步一個子步即可收斂,時間可設置一個很小的時間(1.0E-6)以近似為重啟動的起點。
已知結構響應,求結構載荷(非線性問題)
現(xiàn)在我們設計一個有意思的分析(不一定有直接的工程意義),通常來說我們都是知道模型和載荷以及邊界條件分析結構的位移等響應;現(xiàn)在我們假設知道了結構的最終響應,反過來分析結構的載荷大小,如何用重啟動實現(xiàn)此功能呢?現(xiàn)在假設我們設定懸臂梁端部受力點的位移為0.642m,如何通過重啟動分析求外載荷F的大小。
對于這個問題,我們可以做如下考慮:外力逐漸增加,逐次計算,每次校核結構位移是否等于我們設定的目標,如果等于則此時的載荷就是目標載荷;如果不等于則需要調(diào)整外力的大小,再次循環(huán)計算,直到滿足條件為止,命令流如下:
注意:
在ansys中,solve命令后一直到下一次通過antype命令指定重啟動分析類型的中間過程中,定義的一切變量(含數(shù)組)數(shù)據(jù)都不會被保存,當然也包括后處理過程中得到的數(shù)據(jù)。如上述命令流中在“第一次后處理”中定義的Dispy21、Error、IterNum、Times0、Times1等變量,在“第二次求解(初始狀態(tài))”中的antype命令執(zhí)行后即被刪除掉。解決這個問題的辦法就是parsav和parres命令,即在antype命令之前用parsav保存定義的參數(shù),然后再用parres恢復參數(shù)即可。
最后
此例不一定有具體的工程意義,但我們可以通過這個例子的實現(xiàn)過程,學習重啟動分析的用法以及用APDL實現(xiàn)非線性問題的迭代過程以及收斂準則判斷等技術細節(jié),這種思想在結構找形分析中也可以使用。