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g1758599765

金虫 (小有名气)

[求助] ANSYS荷载-位移曲线与试验值存在差异是为什么 已有1人参与

请问大家一下,我用ANSYS12.0模拟的纤维混凝土薄板的拉拔试验,在模拟中纤维的建模与钢筋类似,只是相关参数与钢筋有差别。本次模拟主要研究其粘结作用~
在模拟中,混凝土采用SOLID65,纤维用LINK8,弹簧单元用的COMBINATION39,用耦合施加弹簧单元,弹簧单元为X、Y两个方向。钢筋用的BISO模型,混凝土用的MISO模型,混凝土本构关系采用的是规范中混凝土受压应力-应变曲线,模型如下图所示。对底部施加XYZ三个方向的平动自由度,顶部用荷载步施加1mm/min的位移荷载,施加了2个荷载步,用的是静态分析,每个荷载步有40个子步。荷载位移曲线中的荷载值取的是底部所有节点的反力值。模拟的荷载-位移曲线和试验的荷载-位移曲线如下图所示,两个图差的挺多的,不知道是什么原因。
谢谢各位大神指教。
图1是模型图,图2 是模拟出的荷载-位移曲线,图3 是试验中的荷载-位移曲线,本次模拟的是埋长20mm的情况。图4是试验加载装置。
模拟中部分命令流如下:
1、用耦合建立弹簧单元:cpintf,uy !创建节点的耦合自由度UY
*get,cpmax,cp,,max !获取藕合组总数
type,3
real,3
*do,i,1,cpmax
*get,n1,cp,i,term,1,node !获取第i组的第一个节点号
*get,n2,cp,i,term,2,node !获取第i组的第二个节点号
e,n1,n2
*enddo
cpintf,ux
2、求解部分加约束和加载:
/solu        !用匀速位移荷载进行加载,1mm/min
Antype,0   !静态分析
nsel,s,loc,z,0,15    !选择底面,对底面施加约束
nsel,r,loc,y,0
nsel,r,loc,x,0,70
d,all,ux
D,all,uy
D,all,uz
nsel,s,loc,y,200    !选择顶面施加1mm/min的位移荷载
nsel,r,loc,x,0,70
nsel,r,loc,z,0,15
D,all,uy,1
Time,60
Kbc,0
Nsubst,40    !40个子步数
Allsel,all
Lswrite,1    !创建第一个载荷步文件
nsel,s,loc,y,200    !选择顶面施加1mm/min的位移荷载
nsel,r,loc,x,0,70
nsel,r,loc,z,0,15
D,all,uy,2
Time,120
Kbc,0
Nsubst,40    !40个子步数
Allsel,all
Lswrite,2   !创建第二个载荷步文件
Outres,all,all   !写入数据库和结果文件的结果数据,可读出每个子步的结果
Outpr,all,all    !结果输出控制
Autots,on    !在非线性静态或瞬态中,自动时间步确定了步长间荷载增量的大小
Lssolve,1,2,1
Finish
3、查看荷载-位移曲线部分命令流:
/post26
NSOL,2,166,u,y
RFORCE,3,1,F,y
Rforce,4,3,f,y
Add,3,3,4
*DO,I,9,12,1
RFORCE,4,I,F,y
ADD,3,3,4
*END DO
……
……
Prod,4,3,,,,,,-1
/AXLAB,X,Slip/mm  
/AXLAB,Y,Load/N
Xvar,2
PlVAR,4

ANSYS荷载-位移曲线与试验值存在差异是为什么
模型图.png


ANSYS荷载-位移曲线与试验值存在差异是为什么-1
静态分析底面所有40步.png


ANSYS荷载-位移曲线与试验值存在差异是为什么-2
试验图.png


ANSYS荷载-位移曲线与试验值存在差异是为什么-3
装置图.png
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ansys作死了

新虫 (小有名气)

9楼2017-05-23 01:07:53
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shgao20

专家顾问 (职业作家)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
计算与实验有差别是必然的,当然差别太大就有问题了,需要修改计算方案尽量与实验一致。
  就你的问题来说:
  1  实验是动态的,计算是静态的,这就不一致了。需要将计算也改为瞬态的。
  2  所施加的是位移载荷,KBC = 0,载荷是随时间线性变化的,实际情况不应该线性均匀变化,应该是先慢后快。
  3  同样的,拉拔的力也应该是随时间变化的,先大后小。
  有条件的话,可以根据实验测量得到的 Slip vs Time 的曲线,来定义计算时的位移-时间曲线,然后进行瞬态分析。

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2楼2016-03-22 08:14:17
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g1758599765

金虫 (小有名气)

送红花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by shgao20 at 2016-03-22 08:14:17
计算与实验有差别是必然的,当然差别太大就有问题了,需要修改计算方案尽量与实验一致。
  就你的问题来说:
  1  实验是动态的,计算是静态的,这就不一致了。需要将计算也改为瞬态的。
  2  所施加的是位移载荷 ...

你好,谢谢你的帮助~
1、我之前在模拟的时候用过瞬态分析,画出来的曲线是波浪形的,所以改成了静态分析。瞬态分析的图如下图所示。
2、我用耦合的方式建立弹簧单元,这部分的命令流有问题么
3、看加载装置的话,我施加了XYZ方向的平动约束,这个对么?
模拟和试验会有偏差,目前改一些求解分析的选项图还是差的挺多的
ANSYS荷载-位移曲线与试验值存在差异是为什么-4
瞬态分析图.png

3楼2016-03-22 09:40:24
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shgao20

专家顾问 (职业作家)

【答案】应助回帖

看来需要你提供完整的,计算有问题的模型,否则难以分析。
4楼2016-03-23 07:24:07
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