第二部分 结构非线性分析.pptVIP

优化器功能 生成循环所用的分析文件： 参数化模型（/PREP7） 该分析文件是ANSYS优化设计中的关键部分。 求解(/SOLU) 提取并指定状态变量和目标函数(/POST1,POST26) ANSYS根据该分析文件来构造循环文件， 进行循环分析，且该分析文件可以分析ANSYS提供的任意的分析类型：结构、电磁等 建立优化过程中的参数 对于交互方式进行的优化，需要从分析文件中建立参数到ANSYS数据库中。 参数化建模时定义 对计算结果值进行提取并定义为参数 ——这一步的好处在于可以将初始参数值作为一阶方法的起点，且参数在数据库中可以在GUI下进行操作，便于定义优化变量。 进入OPT，指定分析文件（/OPT） 进入优化处理器，指定分析文件 声明优化变量 命令：OPVAR 菜单：main memu design opt design variables main memu design optstate variables main memu design opt objective ANSYS中容许有不超过60个设计变量和不超过100个状态变量，但只能有一个目标函数 选择优化工具或优化方法 ANSYS默认的优化方法是单次循环。优化方法是使单个函数（目标函数）在控制条件下达到最小值的传统方法。 ANSYS提供了两种优化方法及外部引入 优化工具/优化方法 指定优化循环控制方式 ANSYS指定后续优化的工具和方法命令：OPTYPE；菜单：main memu design opt method /tool 进行优化分析 列出指定序列的参数值 命令：OPEXE 菜单： main memu design opt run 可以列出变量随跌代过程的变化 main memu design opt status ：显示分析文件名、优化技术、设计序列数、优化变量等 用户也可以通过后处理器POST1和POST26对结果进行后处理 一、概述 接触问题是一种高度非线性行为，需要较大的计算资源，为了进行较为有效的计算，理解问题的特性和建立合理的模型是很重要的。 1、在求解问题之前，不知道接触区域，表面之间是接触或分开是未知的，突然变化的，这随载荷、材料、边界条件和其它因素而定； 接触问题存在两个较大的难点： 2、大多的接触问题需要计算摩擦，有几种摩擦和模型供挑选，它们都是非线性的，摩擦使问题的收敛性变得困难。 二、一般的接触分类 接触问题分为两种基本类型： 刚体─柔体的接触； 柔体─柔体的接触； 2、柔体─柔体的接触，是一种更普遍的类型，在这种情况下，两个接触体都是变形体（有近似的刚度）。 1、刚体─柔体的接触问题中，接触面的一个或多个被当作刚体，（与它接触的变形体相比，有大得多的刚度），一般情况下，一种软材料和一种硬材料接触时，问题可以被假定为刚体─柔体的接触，许多金属成形问题归为此类接触； 三、ANSYS接触能力 ANSYS支持三种接触方式： 点─点； 点─面； 面─面； 每种接触方式使用的接触单元适用于某类问题。 为了给接触问题建模，首先必须认识到模型中的哪些部分可能会相互接触，如果相互作用的其中之一是一点，模型的对应组元是一个结点； 如果相互作用的其中之一是一个面，模型的对应组元是单元；例如梁单元，壳单元或实体单元。 有限元模型通过指定的接触单元来识别可能的接触匹对，接触单元是覆盖在分析模型接触面之上的一层单元。 一）点─点接触单元 点─点接触单元主要用于模拟点─点的接触行为。为了使用点─点的接触单元，需要预先知道接触位置，这类接触问题只能适用于接触面之间有较小相对滑动的情况（即使在几何非线性情况下） 如果两个面上的结点一一对应，相对滑动又可以忽略不计，两个面挠度（转动）保持小量，那么可以用点─点的接触单元来求解面─面的接触问题。 实例：过盈装配问题是一个用点─点的接触单元来模拟面─面的接触问题的典型例子 二）点─面接触单元 点─面接触单元主要用于给点─面的接触行为建模，例如两根梁的相互接触。 如果通过一组结点来定义接触面，生成多个单元，那么可以通过点─面的接触单元来模拟面─面的接触问题，面即可以是刚性体也可以是柔性体。 使用这类接触单元，不需要预先知道确切的接触位置，接触面之间也不需要保持一致的网格，并且允许有大的变形和大的相对滑动。 实例：插头到插座里。 Contact26用来模拟柔性点─刚性面的接触，对有不连续的刚性面的问题，不推荐采用Contact26因为可能导致接触的丢失，在这种情况下，Contact48通过使用伪单元算法能提供较好的建模能力。 Contact48和Contact49都是点─面的接触单元； 三）面─面的接触单元 ANSYS支持刚体─柔体的面─面的