ansys中载荷步、载荷子步、时间步的关系.docx

ansys中载荷步、载荷子步、时间步的关系
ansys中载荷步、载荷子步、时间步的关系

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实际工况＝载荷步(时间步）＋载荷步（时间步）＋。。.。。.
载荷步＝载荷子步（时间增量）＋载荷子步（时间增量）＋..。.。.

实体加载和有限元模型加载的区别：
实体加载是不能利用叠加，所以实体加载要手工叠加.对实体是覆盖，有限元模型加载是可以设置的。有限元加载可以利用fcum进行叠加。
比如，
第一个荷载步，对关键点1施加10kn,第二荷载步也对关键点1施加10kn，则这两个荷载步结果是完全一致的。
第一个荷载步,对节点1施加10kn,第二荷载步也对节点1施加10kn，而且用命令fcum，add则第二荷载步是20kn的结果。

加载与载荷步、子步及平衡迭代次数的说明

加载与载荷步、子步及平衡迭代次数的说明：

一、加载方式的区别

实体加载和有限元模型加载的区别：

实体加载是不能利用叠加，所以实体加载要手工叠加。对实体是覆盖，有限元模型加载是可以设置的。有限元加载可以利用fcum进行叠加.

比如,

第一个荷载步,对关键点1施加10kn，第二荷载步也对关键点1施加10kn,则这两个荷载步结果是完全一致的。

第一个荷载步,对节点1施加10kn,第二荷载步也对节点1施加10kn,而且用命令fcum，add则第二荷载步是20kn的结果。

实体加载方法的优点：

a、几何模型加载独立于有限元网格，重新划分网格或局部网格修改不影响载荷；

b、加载的操作更加容易,尤其是在图形中直接拾取时；无论采取何种加载方式,ANSYS求解前都将载荷转化到有限元模型，因此加载到实体的载荷将自动转化到其所属的节点或单元上;

二、载荷步及子步

这些概念主要用于非线性分析或载荷随时间变化的问题。根据问题的特点,可以将加载过程分为几个阶段进行，每一个阶段则作为一个载荷步.比如做弹塑性分析时，可以通过试算初步估计开始屈服时的载荷，作为第一步,后续载荷作为第二步,等。
为了保证计算过程的收敛和结果精度 （特别是在非线性分析时），往往把一个载荷步又划分为若干子步，每个子步施加的载荷为该子步步长和整个载荷步长之比乘以该载荷步的载荷增量值。子步数太多，计算时间会很长；子步数太少,会导致计算不收敛，因此软件要求用户根据问题的特点，平衡计算时间和收敛性 (计算精度)，设置最大和最小子步数，当软件判断计算不收敛时，会减小步长 (增加子步数),若软件判断收敛精度足够时，会增大步长 （减小子步数），但均以用户设置为界限。
这涉及到叠代问题,
一般不都是用牛顿-拉普森方法吗?
和求积分一个道理,
你划分的区间越多,求的结果越真实.

1、载荷步

一般荷载步只在两种分析中用到:静力分析和瞬态分析。在静力分析中，荷载步中可以包含子步。比如:一个载荷分为1000个荷载步来加载,其中每个荷载步都只有1个子步，另一种方式是1个荷载步,1000个子步,相信第二种的计算时间要少很多。

时间步长在静力分析和瞬态分析中得区别:静力分析中时间的概念是虚,只要实现荷载步就行了,所以这里的荷载步的概念就主要是荷载的问题。瞬态分析通常是很多荷载步，在和时间有关系的分析中,time的值就是表示真实的时间值.

荷载步中还有一个设置,那就是kbc,0（渐变），kbc,1(阶跃）：

比如第一荷载步对节点1施加了10KN,采用的是渐变荷载，第二荷载步对节点1又施加了10KN,且fcum,add，则在1.6s时的结果就是这个荷载10+10*0。6=16KN对应的结果。如果是阶跃,1。6s应该是10+10=20KN。

2、子步
子步是指在一个特定的载荷步中每一次增加的步长，也称为时间步.对于不同的分析类型，子步的作用不同：在非线性静态分析或稳态分析中，使用子步逐渐施加载荷以便能获得精确解；在线性或非线性瞬态分析或稳态分析中，使用子步满足瞬态时间积分法则（为获得精确解，通常规定一个最小的时间步长）；在谐波分析中，使用子步可获得谐波频率范围内多个频率处的解.

3、平衡迭代

平衡迭代是指在给定子步下为了收敛而计算的附加解。平衡迭代仅应用于收敛起着重要作用的非线性(静态或瞬态）中的迭代修正.如果平衡迭代的次数超过这个数还不收敛,就会二分子步.如果数次二分后，子步数超过最大子步数，那么求解就会失败！

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