搜索在ansys中导入自定义本构模型的算例
2016-10-24 by:CAE仿真在线 来源:互联网
模型的关键点是材料的弹性模量随大小主应力差及小主应力(围压)的变化而变化,用APDL实现之的基本思路是:给每个单元定义一个材料号,分级施加荷载,在每个荷载步结束时提取出各单元的大小主应力,据此计算出下个荷载步的弹性模量Et,修改各单元之MP,用于下一步计算。
以下是一个简单算例,copy出去可直接运行。
!!!常规三轴试验模拟
!!!by taomingxing,NWPU
!!!2003.7.16
FINISH
/CLEAR
/TITLE,Numerical Simulation of three axes testing of soils
/PREP7
*dim,SUy,array,50 !Settlement records
*dim,MaxPs,array,120 !Max history p1-p3
*dim,MaxDs,array,120 !Max history Ds
!*dim,EEt,array,50 !Et of elememt
!!!Duncan-Chang Model
!!!Symbols:c-粘滞力,Fai-内摩擦角,Sf-破坏强度(p1-p3)f,Ds-应力水平,Pa-大气压,P3-围压
*CREATE,Duncan-Chang !Creat Macro file
*afun,deg !Unit of angle
*set,Pa,1e5
*set,P1,-ArrS3(i) !注意:岩土工程中应力为拉负压正
*set,P3,-ArrS1(i)
*if,P3,LT,0.1*Pa,then
P3=0.1*Pa !围压最小取值
*endif
Sf=2*(c*cos(Fai)+P3*sin(Fai))/(1-sin(Fai)) !Mohr-Coulomb破坏强度(p1-p3)f
Ds=(P1-P3)/Sf !应力水平,
*if,Ds,GT,0.95,then
Ds=0.95 !应力水平最大取值
*endif
!判断加卸荷,如果(P1-P3)小于历史最大值视为卸荷-再加荷过程
*if,MaxPs(i),LT,P1-P3,then
Ei=k*Pa*(P3/Pa)**n
Et=Ei*(1-Rf*Ds)**2 !加荷情况的切线模量
MaxPs(i)=P1-P3 !保存历史最大应力
*elseif,MaxPs(i),GE,P1-P3
Et=Kur*Pa*(P3/Pa)**n !卸荷模量
*endif
mp,ex,i,Et !修改单元i的Et
mp,nuxy,i,Mu
*END
!!!单元类型
et,1,42 !平面四节点单元
KEYOPT,1,3,2 !平面应变
!!!以下定义材料初始模量
mp,ex,1,3.728e7 !砂土的弹性模量
mp,nuxy,1,0.33
mp,dens,1,1800
!!!建立几何模型
blc4,0,0,0.08,0.15 !8cm X 15cm
/PNUM,AREA,1
/REPLOT
!!!网格划分
aesize,all,0.01
mat,1
amesh,all
!!!边界条件
nsel,s,loc,y,0
d,all,Uy !底边界竖向约束
nsel,s,loc,x,0
d,all,Ux !左侧边界水平向约束
nsel,all
/replot
fini
/SOLU
time,0.01 !施加围压
sfl,all,pres,2e5 !200kPa
solve
!!!分级施加荷载,实现非线性计算
!!!荷载增量10kPa,共50级
*DO,ti,1,50
!!!取出计算结果,修改弹性模量
/POST1
*get,SUy(ti),node,29,u,y !Settlement record of time ti
ETABLE,EtabS1,S,1 !取各单元第一主应力
ETABLE,EtabS3,S,3 !取各单元第三主应力
*dim,ArrS1,array,120
*dim,ArrS3,array,120
*do,Num,1,120 !Num为单元编号
*get,ArrS1(Num),elem,Num,etab,EtabS1 !将单元结果存入数组
*get,ArrS3(Num),elem,Num,etab,EtabS3
*enddo
/PREP7
!^^修改砂土单元的Et,单元号1-120
c=0 $Fai=35 $Rf=0.7 $k=400 $n=0.6 $Mu=0.33 $Kur=326.7
*do,i,1,120 !各单元循环计算
*use,Duncan-Chang,c,Fai,Rf,k,n,Mu,Kur !调用Duncan-Chang宏文件
*enddo
!EEt(ti)=ET !保存第120单元之ET
/SOLU
time,ti
sfl,3,pres,2e5+1e4*ti !施加荷载,增量1e4
solve !对ti级荷载情况求解
*ENDDO
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