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545429645金虫 (正式写手)
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ANSYS分析悬索桥有关问题 已有1人参与
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| 现在要进行悬索桥的静动力分析。悬索桥要进行主缆找形问题，那么在ansys建模之前是不是要进行找形？有写文献里，说这个主缆的形状为抛物线或者悬链线，那么线是找形过的，还是为找形后的。请高手详细介绍ANSYS分析悬索桥的原理及过程。主要是找形和建模问题。再次先谢过了 |
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2楼2015-12-02 20:51:26
741132283ll
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感谢参与，应助指数 +1
545429645: 金币+100, ★★★很有帮助 2015-12-03 09:44:06
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采用 ANSYS 分析单索找形问题时，可采用迭代法。基本原理是在索曲弦线位置创建模型，采用实际材料性质和实常数，并设置很小的初始应变，施加自 重荷载（沿弦长分布），逐步更新有限元模型，以索水平张力为收敛条件进行迭代，其最终结果即为索在荷载作用下的初始变形。 a. 创建几何模型和有限元模型。 在索弦线位置上创建几何模型，设置实际的材料性质和实常数，设置任意很小的初始应变以获得求解稳定性，因索力是在荷载作用下产生的，故索内不能采用较大的初应变。 b. 求解并不断更新有限元模型。 施加自重荷载后求解，更新有限元模型不断改变索的几何形状和坐标，如果求解后的结果不能满足收敛条件，则继续求解直到满足迭代要求的收敛条件。此过程结束后获得初始状态，即在自重荷载作用下索的内力和几何。 c. 施加外荷载求解。 在获得初始状态后，施加其他外荷载，进行工作状态分析。迭代法的参考命令流如下： FINISH /CLEAR /FILNAME,CABLE-SHPAE !定义工作文件名称 /PREP7 !定义几何参数和荷载参数等--------------------------------------------------------------------------- L0=120 $ XH=20 $ AREA=7.016E-4 $ EM=7.89E10 !定义几何参数、面积、弹性模量 Q0=65 $ QF=10000 !定义索单位重量和集中荷载 H0=9000 !指定水平张力（已知） ERR0=1/1000 !定义迭代条件 ENUM=60 !定义单元数目 ISTRAN=1.0E-6 !定义初应变 （初始应变值不能过小，!否则可能导致非线性求解不收敛） ET,1,LINK10 !定义单元 R,1,AREA,ISTRAN !定义实常数 MP,EX,1,EM MP,PRXY,1,0.3 !定义材料性质 MP,DENS,1,Q0/AREA !采用换算密度，且为 N/m3 单位 !在弦线位置创建模型， 施加自重荷载----------------------------------------------------------------- K,1 $ K,2,L0,-XH $L,1,2 !创建几何模型 LESIZE,ALL,,,ENUM $ LMESH,ALL !生成有限元模型 D,NODE(0,0,0),ALL $ D,NODE(L0,-XH,0),ALL !施加约束 NODE1=NELEM(ENUM/2,1) !获得中间单元的两个节点号 NODE2=NELEM(ENUM/2,2) !以备后面使用 ACEL,,1.0 !施加值为 1 的加速度（自重） FINISH !求解、 更新、 判别收敛条件------------------------------------------------------------------------------ PASS1=1 *DOWHILE,PASS1 /SOLU ANTYPE,0 !分析类型为静力分析 NLGEOM,ON !打开大变形选项 SSTIF,ON !打开应力刚度选项 NSUBST,20 !定义子步数 OUTRES,ALL,ALL !输出所有结果 SOLVE !求解 FINISH /POST1 !进入后处理 SET,LAST,LAST !选择最后荷载步的最后子步 *GET,NFOR,ELEM,ENUM/2,SMISC,1 !获得跨中单元的索力并计算其余弦 COSREF=(NX(NODE2)-NX(NODE1))/DISTND(NODE1,NODE2) NFOR=NFOR*ABS(COSREF) !计算跨中单元的水平张力 ERR1=ABS(NFOR-H0)/H0 !计算当前索水平张力误差 FINISH /PREP7 !进入前处理，更新有限元模型 *IF,ERR1,LT,0.05,THEN !如果误差小于 5%时 UPGEOM,0.1,LAST,LAST, CABLE-SHPAE,RST !更新系数采用较小数值 *ELSE UPGEOM,1,LAST,LAST, CABLE-SHPAE,RST !否则模型更新系数采用较大数值 *ENDIF FINISH *IF,ERR1,LT,ERR0,EXIT !如满足迭代条件，退出循环 *ENDDO !获得初始状态的索长等--------------------------------------------------------------------------------- /POST1 SET,LAST,LAST PLESOL,SMISC,1 !绘制索力 ETABLE,EPELT,LEPEL,1 !定义单元表 S=0 DS=0 *DO,I,1,ENUM !对单元数目循环 *GET,ELENG,ELEM,I,LENG !获得当前单元的长度 *GET,EPEL,ELEM,I,ETAB,EPELT !获得当前单元的应变 S=S+ELENG $ DS=DS+ELENG*EPEL !计算索长和索的变形 *ENDDO S0=S-DS !无应力索长 !求解外荷载作用下的内力和变形--------------------------------------------------------------------- /SOLU F,NODE1,FY,-QF NLGEOM,ON NSUBST,20 OUTRES,ALL,ALL SOLVE FINISH |
3楼2015-12-03 08:41:55
4楼2016-03-22 13:10:08