ANSYS中建立预应力钢束的两种方法绝对实用.docx

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ANSYS中建立预应力钢束的两种方法绝对实用

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于2007-07-2011:

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以前一直对于在ANSYS中如何建立预应力钢束感到困惑，通过这两天的学习，找到了两种模拟预应力钢束的方法。

这里贴上来，供大家学习参考。

方法1：

通过体分割的办法建立预应力钢束，然后通过定义降温荷载来模拟预应力效应。

这种方法在张立明编的《ALGOR、ANSYS在桥梁工程中的应用方法与实例》中有一个算例。

命令流如下：

/prep7okok.org

/title,theanalysisofthesolidbeamandprestressedtendon

/REP,FASTokok.org

*SET,egjx,2e11okok.org

*SET,agjx,60e-4

*SET,ehnt,3.5e10

*SET,xzxs,1.2e-5

*SET,yjl,200000

et,1,link8okok.org

et,2,solid95

r,1,agjx

r,2

mp,ex,1,egjx

mp,prxy,1,0.3okok.org

mp,dens,1,7800okok.org

mp,dens,2,2500okok.org

mp,alpx,1,xzxsokok.org

mp,ex,2,ehnt

mp,prxy,2,0.3okok.org

blc4,,,1,2,30okok.org

/VIEW,1,1,1,1okok.org

/ANG,1okok.org

/AUTO,1

/REP,FASTokok.org

klist,allokok.org

kwpave,6

wpoff,-0.3okok.org

wprot,0,0,90

vsbw,1okok.org

wpoff,0,0,-0.4okok.org

vsbw,2okok.org

wpoff,0,0.4

wprot,0,90okok.org

vsbw,all

wpstylokok.org

nummrg,all,,,,lowokok.org

numcmp,allokok.org

esize,0.3okok.org

klist,allokok.org

llist,allokok.org

lsel,s,,,28,38,10okok.org

latt,1,1,1okok.org

lmesh,allokok.org

allsel,allokok.org

gplotokok.org

vsel,s,,,all

vatt,2,2,2okok.org

mshape,0,3d

mshkey,1

vmesh,allokok.org

finishokok.org

/soluokok.org

dl,3,,allokok.org

dl,16,,allokok.org

dl,23,,allokok.org

dl,2,,uy

dl,15,,uyokok.org

dl,22,,uyokok.org

/AUTO,1

/REP,FASTokok.org

bfl,28,temp,-yjl/（xzxs*egjx*agjx）okok.org

bfl,38,temp,-yjl/（xzxs*egjx*agjx）okok.org

allselokok.org

acel,,9.8okok.org

solveokok.org

finishokok.org

/post1okok.org

pldispokok.org

plnsol,s,1

方法二：

体线独立耦合法建立预应力钢束

命令流如下，并附有命令说明：

/prep7okok.org

*SET,eg,2e5okok.org!

钢束弹模

*SET,ag,140okok.org!

钢束面积

*SET,eh,4e4okok.org!

混凝土的弹模

*SET,r0,9345okok.org!

曲线钢束的半径okok.org

*SET,yyl,200000!

钢束的预应力大小

et,1,link8okok.org!

定于预应力钢束单元类型为link8

et,2,solid95okok.org!

定义混凝土单元类型为solid95

r,1,ag,yyl/eg/ag*1.036258okok.org!

定义单元实常数，对于link8单元为钢束面积、以及钢束的初始应变（除模拟预应力张拉还会用于应力刚度矩阵的计算）okok.org

r,2okok.org!

solid95的单元实常数仅为x轴的调整，并且该实常数仅仅在单元坐标系统选择为1的时候填写。

一般不填。

mp,ex,1,egokok.org!

预应力钢束单元性质，包括之前定义的弹模，泊松比

mp,prxy,1,0.3okok.org

mp,ex,2,ehokok.org!

混凝土单元性质，包括弹模、泊松比okok.org

mp,prxy,2,0.2okok.org

blc4,,,100,200,3000okok.org!

定义长方体的长宽高（混凝土块体）

/view,1,1,1,1okok.org!

调整观察的角度okok.org

/ang,1okok.org

vplotokok.org!

显示选择的体okok.org

ksel,allokok.org!

选择所有的关键点

klist

*get,kp0,kp,0,num,max!

将最大的kp编号存于kp0中，因为事先不知道最大的关键点号是多少，所以先要存在kp0中okok.org

lsel,noneokok.org!

不选择所有的线

llistokok.org

k,kp0+1,50,160okok.org!

定义关键点，kp0是已有的最大关键点编号。

k,kp0+2,50,160,3000

k,kp0+3,50,800,1500

larc,kp0+1,kp0+2,kp0+3,r0okok.org!

将定义的以上三点连成一条圆弧，半径为r0。

kp0+3用于定义圆弧所在面及曲线边中点okok.org

kdele,kp0+3okok.org!

删除kp0+3这个关键点

klist

llist

*get,line1,line,0,num,minokok.org!

将最小的线编号存于line1中，因为line1是最先定义的预应力钢束okok.org

lsel,s,loc,z,0okok.org!

选择z、y坐标均为0的线，用于施加约束（该线为右侧截面的梁底线）

lsel,r,loc,y,0okok.org

dl,all,,uyokok.org!

对线施加y方向的约束okok.org

lsel,s,loc,z,3000okok.org!

选择左侧截面梁底线（即z=3000，而y=0的线）okok.org

lsel,r,loc,y,0okok.org

dl,all,,allokok.org!

对选择的线施加约束（UX、UY、UZ）

allsel,allokok.org!

选择所有对象okok.org

lsel,s,,,line1okok.org!

选择线，最小值line1okok.org

latt,1,1,1okok.org!

将单元性质与选择的、尚未网格化的线联系起来okok.org

lesize,all,,,50okok.org!

线单元划分的数目

lmesh,allokok.org!

对line1进行分网okok.org

vsel,allokok.org!

选择所有的体

vlist

vatt,2,2,2okok.org!

给体赋予相应的属性（混凝土）okok.org

lsel,s,loc,z,0okok.org!

选择z=0，而y坐标从10到140范围内的所有的线okok.org

lsel,r,loc,y,10,140

lesize,all,,,8okok.org!

分网数目8okok.org

lsel,s,loc,z,0okok.org!

再次选择z=0，而不选y坐标从10到140范围内的所有线okok.org

lsel,u,loc,y,10,140

lesize,all,,,4okok.org!

分网数目为4okok.org

lsel,s,loc,y,0okok.org!

选择x=0、y=0坐标处的线（仅有一根线被选中）注意这根线是一根分网的扫掠线。

lsel,r,loc,x,0okok.org

lesize,all,,,50okok.org!

分网数目为50

vsweep,allokok.org!

通过扫掠网格的方法来用单元填充体okok.org

allsel,allokok.org!

选择所有的对象okok.org

lsel,s,,,line1okok.org!

选择line1最小值（预应力钢绞线）okok.org

nsll,s,1okok.org!

选择与所选择的线对应的所有的节点，即钢绞线上面的节点，因为网格数为50，所以节点总数为51

cm,cmljnod,nodeokok.org!

将钢绞线节点编组，其组名为cmljnod

*get,max1,node,0,countokok.org!

选择钢绞线中的节点单元数目，将其赋给变量max1，此变量可以作为*do循环的上界来确定循环的次数okok.org

*dim,ojd,,max1okok.org!

定义数组序列。

数组名为ojd，max1为行的范围okok.org

*dim,jd,,max1okok.org!

定义数组序列。

数组名为jd，max1为行的范围okok.org

*get,nod1,node,0,num,minokok.org!

选择集中最小的节点号，赋给变量nod1，作为*do循环的上界

*SET,ojd

（1）,nod1okok.org!

将nod1的值赋给ojd

（1）

*do,i,2,max1okok.org!

do循环，从2到max1

*SET,ojd（i）,ndnext（ojd（i-1））okok.org!

将ndnext（ojd（i-1））赋给ojd（i）

*enddookok.org!

结束循环okok.org

allsel,allokok.org!

选择所有okok.org

nsel,allokok.org!

选择所有节点

cmsel,u,cmljnodokok.org!

不选择cmljnod，即钢绞线对应的节点

*do,i,1,max1okok.org!

i从1循环开始到max1

*SET,nod1,ojd（i）okok.org!

将ojd（i）赋给nod1

*SET,j,nnear（nod1）okok.org!

将nnear（nod1）赋给j，是指ojdi邻近的节点吗？

nnear（）是一个函数，表示选择最近的节点。

okok.org

*SET,jd（i）,jokok.org!

将j赋给jd（i）

*enddookok.org!

结束循环okok.org

nsel,allokok.org!

选择所有节点

*SET,ji,1okok.org!

将1赋给jiokok.org

*do,i,1,max1okok.org!

i从1到max1

cp,ji,ux,ojd（i）,jd（i）okok.org!

定义耦合自由度，ji只是随机设置的耦合编号。

ux为耦合节点的x方向的位移。

okok.org

cp,ji+1,uy,ojd（i）,jd（i）

cp,ji+2,uz,ojd（i）,jd（i）

*SET,ji,ji+3okok.org!

ji+3赋给ji

*enddookok.org!

结束循环

allsel,allokok.org!

选择所有单元

*SET,ji,okok.org!

将所有的参数删除（第三项value为空格时标识删除）

*SET,i,

*SET,max1,okok.org

*SET,nod1,okok.org

*SET,ojd,okok.org

*SET,jd,

*SET,j,

*SET,ag,

*SET,eg,

*SET,eh,

*SET,kp0,okok.org

*SET,r0,

*SET,yyl,okok.org

*SET,line1,

finishokok.org!

建模结束，进入求解

/solu

allsel,all

acel,,9.8okok.org!

考虑自重okok.org

solveokok.org

FINISHokok.org

/POST1okok.org!

进入后处理okok.org

pldisp,1

etable,sigi,ls,1

plls,sigi,sigi,1

plnsol,s,1

以上两个命令流均经过调试通过。

希望对大家建立模型有所帮助。

里面有不恰当的地方还请多多指正，以期共同提高～