ANSYS学习的一些心得隧道开挖的有限元分析由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“ansys有限元学习心得”。
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ANSYS学习的一些心得--隧道开挖的有限元分析
推荐的基本参考用书
1.《ANSYS7.0基础教程与实例详解》或《ANSYS9.0经典产品基础教程与实例详解》,都是“中国水利水电出版社”的如果要系统地学,最好从基础学起,后面我会具体介绍一下我学习中的一些小小的经验和体会。
2.李权.ANSYS在土木工程中的应用.人民邮电出版社,2005 这本书讲的都是实例,基本囊括土木工程中的所有项目,针对每一个实例的操作步骤写的也比较详细。初学者可以照着练习,但对打基础帮助不大。关于隧道的那一节,书上的例题考虑材料属性时将岩土简单的设成线性的,而实际工程往往要用非线性来考虑,这就需要再输入材料属性的时候注意了,将岩土材料考虑成弹塑性时,一般材料用Drucker-prager(D-P)屈服条件来输入,具体是在Mainmenu>preproceor>Material props> MaterialModels,在弹出的对话框
中
双
击structure>Nonliner>Inelastic>Non-metalPlasticity >Drucker-prager,在弹出的对话框中输入粘聚力(cohesion)和内摩擦角(fric angle),如直接输这两个参数,ansys会提示先输入弹性模量以及泊松比,照常输入弹模和泊松比后即可输入C和φ。
3.ANSYS土木工程应用实例,中国水利水电出版社
这本书有很多命令流的介绍,还有一些分析方法的介绍,对后期学命令流操作还是很有用的。要学习ANSYS的命令流,有这本书帮助会很大。
4.《ANSYS9.0经典产品高级分析技术与实例详解》中国水利水电出版社。
这本书介绍了参数化(APDL)有限元分析技术,优化设计,单元生死技术等,是在学习的提高阶段不错的一本书,在做隧道的开挖模拟时,单元生死技术是很关键的,该书的第四篇对单元生死技术有比较详细的讲解,另外还有个基坑开挖的实例,跟隧道的开挖其实也是同出一辙。
推荐的一个比较好的论坛:www.daodoc.comvtol,f,0.02,2,0.5!设定力收敛条件
可以通过Main Menu>Solution>Analysis Type>Analysis type>Analysis Options来选择求解方式。(可用GUI方法进行约束模型和加载,具体可参考推荐的参考书2和3)!进行初始地应力的计算
esel,s,mat,4!选择本构模型编号4的初衬材料 ekill,all!将所选的初衬杀死 allsel!显示所有的单元 solve!求解
FINISH!退出solution菜单!第五步,后处理
计算完成后,进入Main Menu>General postproc>plot result>Nodal solu查看计算结果。选择将要开挖的土体的,通过Main Menu>General postproc>Nodal calcs>sum@each node导出节点力。可以将这些数据先复制到文本文档,再从EXCEL中导入,这样会省去很多输入的操作。导入EXCEL(excel中的“数据>导入外部数据>导入数据”,找到那个文本文档按确定就可以了)中后,可以很方便的对节点力进行折减,然后编辑成命令流(F,NODE,FX,VALUE。例如F,306,FX,6000,意思是在节点306上加上X轴方向的6000N的力)的方式备用。
注意保存db文件,可取个好记的名字,如kaiwa0,第一步开挖完成后,保存为kaiwa1。开始第一步的开挖
点击Main Menu>Solution >Analysis Type>Restart后,在对话框的Load step number中填入1,Sub step number中填入4,确定。
可用3.3介绍的方法选中要开挖的岩体,用“ekill,all”杀死,或者用Main Menu>Solution >Load step Opts>other>Birth&death>kill elements杀死需要开挖的那部分岩体,即表示完成了第一步的开挖(杀死并不是指的把那部分岩体元素删除了,而是将那部分岩体的材料属性赋予一个很小的值,在计算的过程中可以忽略不计)。选择对应的支护体单元,用“ealive,all”将选择显示的支护单元激活,即实现了开挖后的支护。将单元激活后,打开之前在EXCEL中处理的数据,开始对结构进行加载。如“F,306,FX,6000”,„。加载完成后,显示所有的元素,开始计算。
计算完成后!进入通用后处理器 /post1 *get,dymax,node,144,loc,y!获取144节点的y方向的位移存入dymax dmax=-1*(dymax+0.010383+0.0169)!目标变量。使dmax达到最小值,就达到了优化的目的,!LGWRITE,'OPTIMIZE','TXT','F:practice',comment!写入数据到文件OPTIMIZE.TXT finish /opt opanl,'OPTIMIZE','TXT',''!指定优化命令文件,即文件名是OPTIMIZE的txt文件
!设计变量
OPVAR,B1,DV,1.3E9,6E9!将围岩弹模设置在1.3E9~6E9之间 OPVAR,B2,DV,6E9,10E9!将围岩弹模设置在6E9~10E9之间 OPVAR,B3,DV,0.3,0.35!将围岩泊松比设置在0.3~0.35之间!目标函数
OPVAR,DMAX,OBJ,,!将dmax设置成目标函数 OPDATA,,!指定优化数据的存储文件名 OPLOOP,PREP,PROC,ALL!控制读取分析文件的方式 OPPRNT,ON!指定是否存储计算的详细信息 OPKEEP,ON!存储数据库和结果!选择子问题法进行第1次优化计算 OPTYPE,SUBP OPSUBP,30,7!设置迭代30次,获得7个可行性优化结果 OPEXE!选择扫描法进行第2次优化计算 OPTYPE,SWEEP!扫描法 OPSWEEP,BEST,5!最佳设计序列/5次评估 OPEXE!执行优化循环 查看优化结果
MainMenu>DesignOpt>DesignSets>List
重复上面的操作,直到完成所有的开挖。如有每次开挖的数据,可多次计算后,执行优化。每次开挖后都切记save as„(另存为),取好文件名。关于截图:ANSYS中自带截图工具,在UnilityMenu>plotctrls>Redirct plots,或者UnilityMenu>plotctrls>Capture Image都可以。前面的那个方法的图片显示的要清晰一些。