在 ANSYS 中绘制载荷-位移曲线,通常用于非线性静力分析(如材料非线性、大变形、接触等),需通过时间历程后处理器(/POST26) 提取载荷与位移数据并绘图。以下是基于公开资料整理的典型命令流流程:核心步骤
前处理:定义几何、材料、单元、网格、边界条件等。
求解设置:使用 ANTYPE, STATIC 进行静力分析。
开启大变形:NLGEOM, ON。
设置多载荷步(如通过 *DO 循环逐步施加位移)。
启用自动时间步和非线性控制:AUTOTS, ON、NROPT, FULL 等。
后处理:进入 /POST26,定义载荷变量和位移变量,绘制曲线。
典型命令流示例
以下命令流基于
的完整示例,适用于棱柱体顶部施加位移、底部固定的情况:apdl
FINISH
/CLEAR
/PREP
! 定义单元类型(SOLID185,缩减积分)
ET,1,SOLID185,,
! 材料属性(弹塑性)
MP,EX,1,2.17E
MP,PRXY,1,0.
MP,DENS,1,7.85E-
TB,KINH,
TBPT,,0.00159,345.
TBPT,,0.0723,498.
! 创建几何体(100×100×300 棱柱)
BLC4,-50,-50,100,100,
! 网格划分
LSEL,S,LOC,Z,
LESIZE,ALL,,,
LSEL,S,LOC,Z,
LSEL,A,LOC,Z,
LESIZE,ALL,,,
MSHAPE,0,3D
MSHKEY,
VSEL,ALL
VATT,1,,
VMESH,ALL
! 边界约束(底部固定)
ALLSEL,ALL
ASEL,S,LOC,Z,
NSLA,S,
D,ALL,ALL,
! 求解设置
/SOLU
ANTYPE,STATIC
OUTRES,ALL,LAST
CNVTOL,F,,0.05,
NLGEOM,ON
PRED,ON,,ON
AUTOTS,ON
NSUBST,10,100,
NEQIT,
KBC,
! 逐步施加位移(Z方向 -1 单位,共30步)
*DO,I,1,
ALLSEL,ALL
ASEL,S,LOC,Z,
NSLA,S,
D,ALL,UZ,-1*I,,,,
TIME,I
ALLSEL,ALL
SOLVE
*ENDDO
! 绘制载荷-位移曲线
/POST
! 获取加载点位移(顶部最小Z节点)
NSEL,S,LOC,Z,
*GET,N1,NODE,,NUM,MIN
NSOL,2,N1,U,Z ! 位移存为变量
PROD,3,2,,,Weiyi,,, -1 ! 反向存为变量3(名称Weiyi)
! 获取载荷(支座反力)
NSEL,S,LOC,Z,
*GET,NN,NODE,,COUNT
*GET,N1,NODE,,NUM,MIN
RFORCE,3,N1,F,Z ! 轴向反力存为变量
*DO,I,1,NN-
N1=NDNEXT(N1)
RFORCE,4,N1,F,Z
ADD,3,3,
*ENDDO
PROD,5,3,,,HEZAI,,,1/1000 ! 转换为 kN,存为变量
! 设置坐标轴并绘图
/AXLAB,X,Weiyi(mm)
/AXLAB,Y,Hezai(kN)
XVAR,
PLVAR,
关键说明
载荷获取方式:常用 RFORCE 提取支座反力,或通过 FSUM 求和节点力
位移获取:使用 NSOL 提取指定节点某方向位移
变量关联:用 PROD 对变量进行缩放或符号变换。
收敛控制:非线性分析中建议开启 AUTOTS, NLGEOM, ON, NROPT, FULL 以提高收敛性
若使用 Workbench,可通过插入 APDL 命令(Commands Object)实现类似功能
如需进一步优化收敛或处理复杂接触,可参考
中的混合编程策略。
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