ANSYS中PLANE183模型在自重作用不收敛问题解决

2017-04-24 by:CAE仿真在线来源:互联网

1、问题描述

简单的2D轴对称土层,宽度为4000mm,深度为19700mm。简单约束条件。单元类型为PLANE183,泊松比为0.49。当KEYOPTION为默认值,该模型在自重作用下无法计算收敛。命令流详见附件。

ANSYS中PLANE183模型在自重作用不收敛问题解决ansys workbanch图片1

2、几种可能的解决方法

1)泊松比为0.49造成的?

0.49接近为不可压缩材料,将其改为0.3后,仍然无法收敛;

2)单位划分方式造成的?

模型原始单元划分方式为自由的三角形,后改为规则的矩形单位,仍然无法收敛;

3)将PLANE183的KEYOPTION(6)由0改为1,即可成功收敛。

ANSYS中PLANE183模型在自重作用不收敛问题解决ansys workbanch图片2

3、相关参考资料

ANSYS中PLANE183模型在自重作用不收敛问题解决ansys图片3

2关于DP材料的一个简单例子,计算不收敛的原因探讨

问题描述:一个正方形,左右两边及下边界约束住相应方向的位移,上边界施加9e8pa的均布荷载,进行求解。
只是为了学习DP准则,所以材料参数没有实际参照。
为什么总是不收敛?请高手指教!!!不胜感激!!

问题基本解决,经验证不是DP材料的问题,主要原因在于单元问题

3)PLANE183 DP本构接触分析

[Details]
1) Keypoints
(0,0)-(100,0)-(100,20)-(100,50)-(100,60)-(45,50)-(0,50)-(0,60)

2) Plane183 element; D-P material
Ø Area1:
ü E(Young's modulus)=20e9
ü v(Poisson's ratio)=0.20
ü ρ=2000
ü γ(dilatancy angle)=18
ü θ(frictional angle)=36
ü C(cohension)=10e6
Ø Area2 and Area3:
ü E(Young's modulus)=30e9
ü v(Poisson's ratio)=0.25
ü ρ=2500
ü γ(dilatancy angle)=22
ü θ(frictional angle)=44
ü C(cohension)=20e6
3) Contacts
Ø Red line is for fault contact,frictional coefficient=0.3
Ø Green line is for interval contact,frictional coefficient=0.6
Ø Use no separation behavior of contact surface
Ø Normal penalty stiffness=0.1
Ø Others are using the defaults
4) Solution settings
Ø Open large displacement
Ø Use automatic time stepping
Ø Time at end of loadstep=10
Ø Time step size=1
Ø Min=0.1
Ø Max=10

命令流附件:

/PREP7
!---------element types & settings-----------
et,1,183 ! for soil
KEYOPT,1,1,0
KEYOPT,1,3,1
KEYOPT,1,6,1

!******************material properties*****************
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MP,EX,1,10.4 !soil =500su,su取9920范围内的平均值(16+25.424)/2=20.7kpa。
MP,NUXY,1,0.49 !poisson's ratio
MPDATA,DENS,1,,1.6e-9

TB,DP,1,,,
TBMODIF,1,1,0.012
TBMODIF,1,2,13.1
TBMODIF,1,3,13.1

!TB,BISO,1,1 !bilinear isotropic material
!TBDATA,1,0.016 !yield stress in MPa,取自王栋的论文
!TBDATA,2,0.95

!------------geometry creation-------------------
RECTNG,0,4000,0,-19700, ! SOIL
CM,SOIL,AREA
!-------------soil meshing----------------
type,1
mat,1
real,1

CMSEL,S,SOIL
LSLA,S
LESIZE,ALL,200, , , , , , ,1

MSHAPE,0,2D
MSHKEY,1

AMESH,SOIL !变模型时参数需修改

!-----boundary conditions & loading-------
/SOL
LSEL,S,LOC,X,0
DL,ALL, ,SYMM !施加对称约束
alls

LSEL,S,LOC,Y,-19700
DL,ALL,,UY !施加土底UY约束
alls

CMSEL,S,SOIL
LSLA,S
LSEL,R,LOC,X,3900,4100
DL,ALL,,UX !施加土边界UX约束
alls

!--------------initial stress-------
/SOLU
TIME,1
ACEL,0,9800,0,

solve

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