ALgor、Ansys在桥梁工程中的应用方法.doc

ANSYS常用命令Fini(退出四大模块，回到BEGIN层)/cle (清空内存，开始新的计算)1 定义参数、数组，并赋值.2 /prep7(进入前处理)定义几何图形：关键点、线、面、体定义几个所关心的节点，以备后处理时调用节点号。设材料线弹性、非线性特性设置单元类型及相应KEYOPT设置实常数设置网格划分，划分网格根据需要耦合某些节点自由度定义单元表存盘3/solu加边界条件设置求解选项定义载荷步求解载荷步4./post1（通用后处理）5./post26 （时间历程后处理）6.PLOTCONTROL菜单命令7.参数化设计语言8.理论手册Fini(退出四大模块，回到BEGIN层)/cle (清空内存，开始新的计算)1 定义参数、数组，并赋值.u* dim, par, type, imax, jmax, kmax, var1, vae2, var3 定义数组par: 数组名 type： array 数组，如同fortran,下标最小号为1，可以多达三维（缺省）char 字符串组（每个元素最多8个字符） table imax,jmax, kmax 各维的最大下标号var1,var2,var3 各维变量名，缺省为row,column,plane(当type为table时)2 /prep7(进入前处理)2.1 定义几何图形：关键点、线、面、体u csys,kcn kcn , 0 迪卡尔zuobiaosi 1 柱坐标 2 球 4 工作平面 5 柱坐标系（以Y轴为轴心） n 已定义的局部坐标系u numstr, label, value 设置以下项目编号的开始 node elem kp line area volu注意：vclear, aclear, lclear, kclear 将自动设置节点、单元开始号为最高号，这时 如需要自定义起始号，重发numstru K, npt, x,y,z, 定义关键点Npt：关键点号，如果赋0，则分配给最小号 ANSYS常用命令（续）u Kgen,itime,Np1,Np2,Ninc,Dx,Dy,Dz,kinc,noelem,imoveItime：拷贝份数Np1,Np2,Ninc：所选关键点Dx,Dy,Dz：偏移坐标 Kinc：每份之间节点号增量noelem: “0” 如果附有节点及单元，则一起拷贝。 “1”不拷贝节点和单元imove： “0” 生成拷贝 “1”移动原关键点至新位置，并保持号码，此时（itime,kinc,noelem）被忽略注意：MAT,REAL,TYPE 将一起拷贝，不是当前的MAT,REAL,TYPEu A, P1, P2, P18 由关键点生成面u AL, L1,L2, ,L10 由线生成面面的法向由L1按右手法则决定，如果L1为负号，则反向。（线需在某一平面内坐标值固定的面内）u vsba, nv, na, sep0,keep1,keep2 用面分体u vdele, nv1, nv2, ninc, kswp 删除体kswp: 0 只删除体 1 删除体及面、关键点（非公用）u vgen, itime, nv1, nv2, ninc, dx, dy, dz, kinc, noelem, imove 移动或拷贝体 itime: 份数 nv1, nv2, ninc：拷贝对象编号 dx, dy, dz ：位移增量 kinc: 对应关键点号增量 noelem,：0：同时拷贝节点及单元 1：不拷贝节点及单元 imove： 0：拷贝体1：移动体u cm, cname, entity 定义组元，将几何元素分组形成组元 cname: 由字母数字组成的组元名 entity: 组元的类型（volu, area, line, kp, elem, node）u cmgrp, aname, cname1, ,cname8 将组元分组形成组元集合 aname: 组元集名称 cname1cname8: 已定义的组元或组元集名称u cmlist,nameu cmdele,nameu cmplot, label11.1 定义几个所关心的节点，以备后处理时调用节点号。u n,node,x,y,z,thxy, thyz, thzx 根据坐标定义节点号如果已有此节点，则原节点被重新定义，一般为最大节点号。1.2 设材料线弹性、非线性特性u mp,lab, mat, co, c1,.c4 定义材料号及特性lab: 待定义的特性项目（ex,alpx,reft,prxy,nuxy,gxy,mu,dens） ex: 弹性模量 nuxy: 小泊松比alpx: 热膨胀系数 reft: 参考温度 reft: 参考温度 prxy: 主泊松比 gxy: 剪切模量 mu: 摩擦系数 dens: 质量密度mat: 材料编号（缺省为当前材料号）co: 材料特性值，或材料之特性，温度曲线中的常数项c1-c4: 材料的特性-温度曲线中1次项，2次项，3次项，4次项的系数u Tb, lab, mat, ntemp,npts,tbopt,eosopt 定义非线性材料特性表Lab: 材料特性表之种类 Bkin: 双线性随动强化 Biso: 双线性等向强化 Mkin: 多线性随动强化(最多5个点) Miso: 多线性等向强化（最多100个点） Dp: dp模型Mat: 材料号Ntemp: 数据的温度数对于bkin: ntemp缺省为6 miso: ntemp缺省为1，最多20 biso: ntemp缺省为6，最多为6 dp: ntemp, npts, tbopt 全用不上Npts: 对某一给定温度数据的点数u TBTEMP,temp,kmod 为材料表定义温度值 temp: 温度值 kmod: 缺省为定义一个新温度值如果是某一整数，则重新定义材料表中的温度值注意：此命令一发生，则后面的TBDATA和TBPT均指此温度，应该按升序 若Kmod为crit, 且temp为空，则其后的tbdata数据为solid46,shell99,solid191中所述破坏准则 如果kmod为strain,且temp为空，则其后tbdata数据为mkin中特性。u TBDATA, stloc, c1,c2,c3,c4,c5,c6 给当前数据表定义数据（配合tbtemp,及tb使用）stloc: 所要输入数据在数据表中的初始位置，缺省为上一次的位置加1 每重新发生一次tb或tbtemp命令上一次位置重设为1，（发生tb后第一次用空闲此项，则c1赋给第一个常数）u tbpt, oper, x,y 在应力-应变曲线上定义一个点 oper: defi 定义一个点 dele 删除一个点 x,y：坐标ANSYS常用命令（续）1.1 设置单元类型及相应KEYOPTu ET, itype, ename, kop1kop6, inopr 设定当前单元类型Itype：单元号Ename：单元名设置实常数u Keyopt, itype, knum, value itype: 已定义的单元类型号 knum: 单元的关键字号 value: 数值注意：如果,则必须使用keyopt命令，否则也可在ET命令中输入1.2 设置网格划分，划分网格1.2.1 映射网格划分1.面映射网格划分条件：a. 3或4条边b.面的对边必须划分为相同的单元或其划分与一个过渡形网格的划分相匹配 c. 该面如有3条边，则划分的单元不必须为偶数，并且各边单元数相等 d. mahkey e. mshpattern* 如果多于四条边，可将线合并成Lcomb可用amap命令，先选面，再选4个关键点即可* 指定面的对边的分割数，以生成过渡映射四边形网格，只适用于有四条边的面？2. 体映射网格划分（1）若将体划分为六面体单元，必须满足以下条件 a. 该体的外形为块状（六面体）、楔形或棱形（五面体）、四面体 b. 对边必须划分为相同的单元数，或分割符合过渡网格形式 c. 如果体是棱形或四面体，三角形面上的单元分割数必须是偶数（2） 当需要减少围成体的面数以进行映射网格划分时，可以对面相加或连接。如果连接而有边界线，线也必须连接在一起。（3）体扫掠生成网格 步骤： a. 确定体的拓扑是否能够进行扫掠。侧面不能有孔；体内不能有封闭腔;源面与目标面必须相对 b. 定义合适的单元类型 c. 确定扫掠操作中如何控制生成单元层的数目 lesize d. 确定体的哪一个边界面作为源面、目标面 e. 有选择地对源面、目标面和边界面划分网格3. 关于连接线和面的一些说明连接仅是映射网格划分的辅助工具4. 用desize定义单元尺寸时单元划分应遵守的级别高：lesize kesize esize desize用smartzing定义单元尺寸时单元划分应遵守的级别高：lesize kesize smartsizeu LESIZE,NL1,Size, Angsiz,ndiv,space,kforc,layer1,layer2,kyndiv为线指定网格尺寸NL1: 线号，如果为all,则指定所有选中线的网格。Size: 单元边长，（程序据size计算分割份数，自动取整到下一个整数）？Angsiz: 弧线时每单元跨过的度数？Ndiv: 分割份数Space: “+”: 最后尺寸比最先尺寸 “-“: 中间尺寸比两端尺寸free: 由其他项控制尺寸kforc 0: 仅设置未定义的线， 1：设置所有选定线，2：仅改设置份数少的，3：仅改设置份数多的kyndiv: 0，No,off 表示不可改变指定尺寸 1，yes,on 表示可改变u ESIZE,size,ndiv 指定线的缺省划分份数 （已直接定义的线，关键点网格划分设置不受影响）u desize, minl, minh, 控制缺省的单元尺寸 minl: n 每根线上低阶单元数（缺省为3） defa 缺省值 stat 列出当前设置 off 关闭缺省单元尺寸 minh: n 每根线上（高阶）单元数（缺省为2）u mshape, key, dimension 指定单元形状 key: 0 四边形（2D），六面体（3D） 1 三角形 (2D), 四面体(3D) Dimension: 2D 二维3D 三维u smart,off 关闭智能网格u mshkey, key 指定自由或映射网格方式 key: 0 自由网格划分 1 映射网格划分 2 如果可能的话使用映射，否则自由（即使自由smartsizing也不管用了）u Amesh, nA1,nA2,ninc 划分面单元网格nA1,nA2,ninc 待划分的面号，nA1如果是All,则对所有选中面划分u SECTYPE, ID, TYPE, SUBTYPE, NAME, REFINEKEY定义一个截面号，并初步定义截面类型ID: 截面号TYPE: BEAM:定义此截面用于梁SUBTYPE: RECT 矩形CSOLID:圆形实心截面CTUBE: 圆管I: 工字形HREC: 矩形空管ASEC: 任意截面MESH: 用户定义的划分网格NAME: 8字符的截面名称（字母和数字组成）REFINEKEY: 网格细化程度：05（对于薄壁构件用此控制，对于实心截面用SECDATA控制）u SECDATA, VAL1, VAL2, .VAL10 描述梁截面说明：对于SUBTYPE=MESH, 所需数据由SECWRITE产生，SECREAD读入u SECNUM,SECID 设定随后梁单元划分将要使用的截面编号u LATT, MAT, REAL, TYPE, -, KB, KE, SECNUM 为准备划分的线定义一系列特性MAT: 材料号REAL: 实常数号TYPE: 线单元类型号KB、KE: 待划分线的定向关键点起始、终止号SECNUM: 截面类型号u SECPLOT,SECID,MESHKEY 画梁截面的几何形状及网格划分 SECID:由SECTYPE命令分配的截面编号 MESHKEY：0：不显示网格划分 1：显示网格划分u /ESHAPE, SCALE 按看似固体化分的形式显示线、面单元SCALE: 0:简单显示线、面单元 1：使用实常数显示单元形状u esurf, xnode, tlab, shape 在已存在的选中单元的自由表面覆盖产生单元 xnode: 仅为产生surf151 或surf152单元时使用 tlab: 仅用来生成接触元或目标元 top 产生单元且法线方向与所覆盖的单元相同，仅对梁或壳有效，对实体单元无效 Bottom产生单元且法线方向与所覆盖的单元相反，仅对梁或壳有效，对实体单元无效 Reverse 将已产生单元反向 Shape: 空 与所覆盖单元形状相同 Tri 产生三角形表面的目标元注意：选中的单元是由所选节点决定的，而不是选单元，如同将压力加在节点上而不是单元上ANSYS常用命令（续）u Nummrg,label,toler, Gtoler,action,switch 合并相同位置的itemlabel: 要合并的项目 node: 节点， Elem,单元，kp: 关键点（也合并线，面及点） mat: 材料，type: 单元类型，Real: 实常数 cp：耦合项，CE：约束项，CE: 约束方程，All：所有项toler: 公差 Gtoler：实体公差Action: sele 仅选择不合并 空 合并switch: 较低号还是较高号被保留（low, high）注意：可以先选择一部分项目，再执行合并。如果多次发生合并命令，一定要先合并节点，再合并关键点。合并节点后，实体荷载不能转化到单元，此时可合并关键点解决问题。u Lsel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kswp 选择线 type: s 从全部线中选一组线 r 从当前选中线中选一组线 a 再选一部线附加给当前选中组 au none u(unselect) inve: 反向选择 item: line 线号 loc 坐标 length 线长 comp: x,y,z kswp: 0 只选线 1 选择线及相关关键点、节点和单元u Nsel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kabs 选择一组节点为下一步做准备 Type: S: 选择一组新节点（缺省） R: 在当前组中再选择 A: 再选一组附加于当前组 U: 在当前组中不选一部分 All: 恢复为选中所有 None: 全不选 Inve: 反向选择 Stat: 显示当前选择状态 Item: loc: 坐标 node: 节点号 Comp: 分量 Vmin,vmax,vinc: ITEM范围 Kabs: “0” 使用正负号 “1”仅用绝对值u NSLL,type, nkey 选择与所选线相联系的节点u nsla, type, nkey: 选择与选中面相关的节点 type：s 选一套新节点 r 从已选节点中再选 a 附加一部分节点到已选节点 u 从已选节点中去除一部分 nkey: 0 仅选面内的节点 1 选所有和面相联系的节点（如面内线，关键点处的节点）u esel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kabs 选择一组单元Type: S: 选择一组单元（缺省） R: 在当前组中再选一部分作为一组 A: 为当前组附加单元 U: 在当前组中不选一部分单元 All: 选所有单元 None: 全不选 Inve: 反向选择当前组（？） Stat: 显示当前选择状态Item： Elem: 单元号Type: 单元类型号Mat: 材料号Real: 实常数号Esys: 单元坐标系号u ALLSEL, LABT, ENTITY 选中所有项目LABT: ALL: 选所有项目及其低级项目 BELOW: 选指定项目的直接下属及更低级项目ENTITY: ALL: 所有项目（缺省）VOLU:体 高级AREA:面 LINE :线KP:关键点ELEM:单元NODE:节点 低级u Tshap,shape 定义接触目标面为2D、3D的简单图形 Shape: line:直线Arc:顺时针弧Tria:3点三角形Quad:4点四边形.1.1 根据需要耦合某些节点自由度u cp, nset, lab,node1,node2,node17nset: 耦合组编号lab: ux,uy,uz,rotx,roty,rotznode1-node17: 待耦合的节点号。如果某一节点号为负，则此节点从该耦合组中删去。如果node1=all,则所有选中节点加入该耦合组。注意：1，不同自由度类型将生成不同编号 2，不可将同一自由度用于多套耦合组u CPINTF, LAB, TOLER 将相邻节点的指定自由度定义为耦合自由度LAB：UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ,ALLTOLER: 公差，缺省为0.0001说明：先选中欲耦合节点，再执行此命令1.2 定义单元表说明：1，单元表仅对选中单元起作用，使用单元表之前务必选择一种类型的单元 2，单元表各行为选中各单元，各列为每单元的不同数据u ETABLE, LAB, ITEM, COMP 定义单元表，添加、删除单元表某列LAB:用户指定的列名（REFL, STAT, ERAS 为预定名称）ITEM: 数据标志（查各单元可输出项目）COMP: 数据分量标志1.3 存盘 u save, fname, ext,dir, slab 存盘fname : 文件名（最多32个字符）缺省为工作名ext: 扩展名（最多32个字符）缺省为dbdir: 目录名（最多64个字符）缺省为当前slab: “all” 存所有信息 “model” 存模型信息 “solv” 存模型信息和求解信息ANSYS常用命令（续）1 /soluu /solu 进入求解器1.1 加边界条件u D, node, lab, value, value2, nend, ninc, lab2, lab3, lab6 定义节点位移约束Node : 预加位移约束的节点号，如果为all,则所有选中节点全加约束，此时忽略nend和ninc.Lab: ux,uy,uz,rotx,roty,rotz,allValue,value2: 自由度的数值（缺省为0）Nend, ninc: 节点范围为：node-nend，编号间隔为nincLab2-lab6: 将lab2-lab6以同样数值施加给所选节点。注意：在节点坐标系中讨论1.2 设置求解选项u antype, status, ldstep, substep, action antype: static or 1 静力分析 buckle or 2 屈曲分析 modal or 3 模态分析 trans or 4 瞬态分析 status: new 重新分析（缺省），以后各项将忽略 rest 再分析，仅对static,full transion 有效 ldstep: 指定从哪个荷载步开始继续分析，缺省为最大的，runn数（指分析点的最后一步） substep: 指定从哪个子步开始继续分析。缺省为本目录中，runn文件中最高的子步数 action, continue: 继续分析指定的ldstep,substep说明：继续以前的分析（因某种原因中断）有两种类型 singleframe restart: 从停止点继续 需要文件：jobname.db 必须在初始求解后马上存盘 jobname.emat 单元矩阵 jobname.esav 或 .osav : 如果.esav坏了，将.osav改为.esav results file: 不必要，但如果有，后继分析的结果也将很好地附加到它后面注意：如果初始分析生成了.rdb, .ldhi, 或rnnn 文件。必须删除再做后继分析步骤： （1）进入anasys 以同样工作名 （2）进入求解器，并恢复数据库 （3）antype, rest （4）指定附加的荷载 （5）指定是否使用现有的矩阵（jobname.trl）（缺省重新生成） kuse: 1 用现有矩阵 （6）求解multiframe restart:从以有结果的任一步继续（用不着）u pred,sskey, -,lskey. 在非线性分析中是否打开预测器sskey: off 不作预测（当有旋转自由度时或使用solid65时缺省为off） on 第一个子步后作预测（除非有旋转自由度时或使用solid65时缺省为on）- ： 未使用变量区lskey: off 跨越荷载步时不作预测（缺省） on 跨越荷载步时作预测（此时sskey必须同时on）注意：此命令的缺省值假定solcontrol为onu autots, key 是否使用自动时间步长 key:on: 当solcontrol为on时缺省为on off: 当solcontrol为off时缺省为off 1: 由程序选择（当solcontrol为on且不发生autots命令时在 .log文件中纪录“1”注意：当使用自动时间步长时，也会使用步长预测器和二分步长u NROPT, option,-,adptky 指定牛顿拉夫逊法求解的选项OPTION: AUTO:程序选择FULL:完全牛顿拉夫逊法MODI:修正的牛顿拉夫逊法INIT：使用初始刚阵UNSYM：完全牛顿拉夫逊法，且允许非对称刚阵ADPTKY:ON: 使用自适应下降因子OFF：不使用自适应下降因子u NLGEOM，KEY KEY: OFF:不包括几何非线性（缺省） ON：包括几何非线性u ncnv, kstop, dlim, itlim, etlim, cplim 终止分析选项 kstop: 0 如果求解不收敛，也不终止分析 1 如果求解不收敛，终止分析和程序（缺省） 2如果求解不收敛，终止分析,但不终止程序 dlim：最大位移限制，缺省为1.0e6 itlim: 累积迭代次数限制，缺省为无穷多 etlim：程序执行时间（秒）限制，缺省为无穷 cplim：cpu时间（秒）限制，缺省为无穷u solcontrol ,key1, key2,key3,vtol 指定是否使用一些非线性求解缺省值 key1: on 激活一些优化缺省值（缺省）CNVTOLToler=0.5%Minref=0.01(对力和弯矩)NEQIT最大迭代次数根据模型设定在1526之间ARCLEN如用弧长法则用较ansys5.3更先进的方法PRED除非有rotx,y,z或solid65，否则打开LNSRCH当有接触时自动打开CUTCONTROLPlslimit=15%, npoint=13SSTIF当NLGEOM,on时则打开NROPT,adaptkey关闭（除非：摩擦接触存在；单元12,26,48,49,52存在；当塑性存在且有单元20,23,24,60存在）AUTOS由程序选择 off 不使用这些缺省值 key2: on 检查接触状态（此时key1为on） 此时时间步会以单元的接触状态（据keyopt(7)的假定）为基础 当keyopt(2)=on 时，保证时间步足够小 key3: 应力荷载刚化控制，尽量使用缺省值 空：缺省，对某些单元包括应力荷载刚化，对某些不包括（查） nopl:对任何单元不包括应力刚化 incp:对某些单元包括应力荷载刚化（查） vtol：u outres, item, freq, cname 规定写入数据库的求解信息 item: all 所有求解项 basic 只写nsol, rsol, nload, strs nsol 节点自由度 rsol 节点作用荷载 nload 节点荷载和输入的应变荷载（？） strs 节点应力 freq: 如果为n,则每n步（包括最后一步）写入一次 none: 则在此荷载步中不写次项 all: 每一步都写 last: 只写最后一步（静力或瞬态时为缺省）ANSYS常用命令（续）1.1 载荷步u nsubst, nsbstp, nsbmx, nsbmn, carry 指定此荷载步的子步数 nsbstp: 此荷载步的子步数 如果自动时间步长使用autots,则此数定义第一子步的长度；如果solcontrol打开，且3D面-面接触单元使用，则缺省为1-20步；如果solcontrol打开，并无3D接触单元，则缺省为1子步；如果solcontrol关闭，则缺省为以前指定值；如以前未指定，则缺省为1）nsbmx, nsbmn：最多，最少子步数（如果自动时间步长打开）？u time, time 指定荷载步结束时间注意：第一步结束时间不可为“0”u f, node, lab, value, value2, nend, ninc 在指定节点加集中荷载 node:节点号 lab: Fx,Fy,Fz,Mx,My,Mz value: 力大小 value2: 力的第二个大小（如果有复数荷载） nend,ninc：在从node到nend的节点（增量为ninc）上施加同样的力注意：（1）节点力在节点坐标系中定义，其正负与节点坐标轴正向一致u sfa, area, lkey, lab, value, value2 在指定面上加荷载 area: n 面号 all 所有选中号 lkey: 如果是体的面，忽略此项 lab: pres value: 压力值u SFBEAM, ELEM, LKEY, LAB, VALI, VALJ, VAL2I, VAL2J, IOFFST, JOFFST对梁单元施加线荷载ELEM: 单元号，可以为ALL,即选中单元LKEY: 面载类型号，见单元介绍。对于BEAM188，1为竖向；2为横向；3为切向VALI,VALJ: I, J节点处压力值VAL2I,VAL2J: 暂时无用IOFFST, JOFFST: 线载距离I, J 节点距离u lswrite, lsnum 将荷载与荷载选项写入荷载文件中lsnum ：荷载步文件名的后缀，即荷载步数当 stat 列示当前步数 init 重设为“1”缺省为当前步数加“1”1.1.1 注意1. 尽量加面载，不加集中力，以免奇异点2. 面的切向荷载必须借助面单元1.2 求解载荷步u lssolve, lsmin, lsmax, lsinc 读入并求解多个荷载步 lsmin, lsmax, lsinc ：荷载步文件范围2 /post1（通用后处理）u set, lstep, sbstep, fact, king, time, angle, nset 设定从结果文件读入的数据 lstep :荷载步数