在ansys中導入自定義本構(gòu)模型的算例

2016-10-24  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

模型的關(guān)鍵點是材料的彈性模量隨大小主應力差及小主應力(圍壓)的變化而變化,用APDL實現(xiàn)之的基本思路是:給每個單元定義一個材料號,分級施加荷載,在每個荷載步結(jié)束時提取出各單元的大小主應力,據(jù)此計算出下個荷載步的彈性模量Et,修改各單元之MP,用于下一步計算。

以下是一個簡單算例,copy出去可直接運行。

!!!常規(guī)三軸試驗模擬

!!!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-粘滯力,Fai-內(nèi)摩擦角,Sf-破壞強度(p1-p3)f,Ds-應力水平,Pa-大氣壓,P3-圍壓

*CREATE,Duncan-Chang !Creat Macro file

*afun,deg !Unit of angle

*set,Pa,1e5

*set,P1,-ArrS3(i) !注意:巖土工程中應力為拉負壓正

*set,P3,-ArrS1(i)

*if,P3,LT,0.1*Pa,then

P3=0.1*Pa    !圍壓最小取值

*endif

Sf=2*(c*cos(Fai)+P3*sin(Fai))/(1-sin(Fai)) !Mohr-Coulomb破壞強度(p1-p3)f

Ds=(P1-P3)/Sf !應力水平,

*if,Ds,GT,0.95,then

Ds=0.95    !應力水平最大取值

*endif

!判斷加卸荷,如果(P1-P3)小于歷史最大值視為卸荷-再加荷過程

*if,MaxPs(i),LT,P1-P3,then

Ei=k*Pa*(P3/Pa)**n

Et=Ei*(1-Rf*Ds)**2    !加荷情況的切線模量

MaxPs(i)=P1-P3 !保存歷史最大應力

*elseif,MaxPs(i),GE,P1-P3

Et=Kur*Pa*(P3/Pa)**n  !卸荷模量

*endif

mp,ex,i,Et !修改單元i的Et

mp,nuxy,i,Mu

*END

!!!單元類型

et,1,42   !平面四節(jié)點單元

KEYOPT,1,3,2  !平面應變

!!!以下定義材料初始模量

mp,ex,1,3.728e7 !砂土的彈性模量

mp,nuxy,1,0.33

mp,dens,1,1800

!!!建立幾何模型

blc4,0,0,0.08,0.15  !8cm X 15cm

/PNUM,AREA,1

/REPLOT

!!!網(wǎng)格劃分

aesize,all,0.01

mat,1

amesh,all

!!!邊界條件

nsel,s,loc,y,0 

d,all,Uy !底邊界豎向約束

nsel,s,loc,x,0

d,all,Ux !左側(cè)邊界水平向約束

nsel,all

/replot

fini

/SOLU

time,0.01 !施加圍壓

sfl,all,pres,2e5 !200kPa

solve

!!!分級施加荷載,實現(xiàn)非線性計算

!!!荷載增量10kPa,共50級

*DO,ti,1,50

!!!取出計算結(jié)果,修改彈性模量

/POST1

*get,SUy(ti),node,29,u,y !Settlement record of time ti

ETABLE,EtabS1,S,1 !取各單元第一主應力

ETABLE,EtabS3,S,3  !取各單元第三主應力

*dim,ArrS1,array,120

*dim,ArrS3,array,120

*do,Num,1,120 !Num為單元編號

*get,ArrS1(Num),elem,Num,etab,EtabS1  !將單元結(jié)果存入數(shù)組

*get,ArrS3(Num),elem,Num,etab,EtabS3

*enddo

/PREP7

!^^修改砂土單元的Et,單元號1-120

c=0 $Fai=35 $Rf=0.7 $k=400 $n=0.6 $Mu=0.33 $Kur=326.7

*do,i,1,120 !各單元循環(huán)計算

*use,Duncan-Chang,c,Fai,Rf,k,n,Mu,Kur !調(diào)用Duncan-Chang宏文件

*enddo

!EEt(ti)=ET !保存第120單元之ET

/SOLU

time,ti 

sfl,3,pres,2e5+1e4*ti !施加荷載,增量1e4

solve !對ti級荷載情況求解

*ENDDO





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