ansys多工况组合

ANSYS荷载工况组合计算实例

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1相关命令

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1.1 LCDEF ? 1.2LCFACT ? 1.3SUMTYPE ? 1.4LCOPER ? 1.5LCASE1 ? 1.6LCWRITE ? 1.7其他命令 2实例 在实际工程计算中，往往需要分析多种不同荷载组合总用下的结构响应，比如恒载、活荷载、风荷载等的组合，有些是荷载位置不同，有些则是荷载大小差异。

ANSYS做不同荷载工况组合分析，要么是每一种工况用单独的APDL进行运算，每个工况一套文件；要么就是利用分析结果，在一个计算文件中，用不同的荷载步定义荷载组合，再用工况组合功能来实现我们的分析目标。 下面总结一下实现荷载工况组合的方法

1.相关命令

1.1. LCDEF

LCDEF, LCNO, LSTEP, SBSTEP, KIMG 从结果文件中创建一个工况 其中常用参数为：

LCNO

工况编号，是1~99之间的一个数字，作为指针，将工况与计算文件中的荷载步和荷载子步联系起来

LSTEP

用于定义工况的荷载步 SBSTEP

用于定义工况的荷载子步，默认为荷载步的最后一个子步 KIMG

用于复数分析，0-用实部；1-用虚部

1.2.LCFACT

LCFACT, LCNO, FACT 定义工况的分项系数 其中，Lcno为工况编号，fact为分项系数

1.3.SUMTYPE

SUMTYPE, Label 为工况组合设置数据组合类型 Lable参数有两个选项，分别为

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COMP—Combine element component stresses only. Stresses such as average nodal stresses, principal stresses, equivalent stresses, and stress intensities are derived from the combined element component stresses. Default. 此选项为只将单元应力进行组合，节点平均应力、主应力、等效应力等则从组合后的单元应力中求解(不知道这样理解是否合适呢。。。) PRIN—Combine principal stress, equivalent stress, and stress intensity directly as stored on the results file. Component stresses are not available with this option.对主应力、等效应力、应力强度等直接根据结果文件进行组合。所以平时在计算主应力等结果时候多用次选项。

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1.4.LCOPER

LCOPER, Oper, LCASE1, Oper2, LCASE2 对荷载工况进行操作 Oper

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ZERO—Zero results portion of database (LCASE1 ignored).结果数据库中为零的部分？ SQUA—Square database values (LCASE1 ignored).数据结果取平方

SQRT—Square root of database (absolute) values (LCASE1 ignored).结果数据开平方根 LPRIN—Recalculate line element principal stresses (LCASE1 ignored). Stresses are as shown for the NMISC items of the ETABLE command for the specific line element type.计算线性主应力

ADD—Add LCASE1 to database values.将工况1增加到求解数据库中

SUB—Subtract LCASE1 from database values.将工况1从求解数据库中删除

SRSS—Square root of the sum of the squares of database and LCASE1.将求解数据库和工况1之和进行开平方

MIN—Compare and save in database the algebraic minimum of database and LCASE1.将数据库和工况1中的代数比较小者存入现有数据库

MAX—Compare and save in database the algebraic maximum of database and LCASE1.将数据库和工况1中的代数较大者存入现有数据库

ABMN—Compare and save in database the absolute minimum of database and LCASE1 (based on magnitudes, then apply the corresponding sign).将数据库和工况1中绝对值较小者存入现有数据库

ABMX—Compare and save in database the absolute maximum of database and LCASE1 (based on magnitudes, then apply the corresponding sign).将数据库和工况1中绝对值较大者存入现有数据库

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1.5.LCASE1

First load case in the operation (if any). See LCNO of the LCDEF command. If ALL, repeat

operations using all selected load cases .工况运算的第一个工况，由LCDEF命令指定，如果为all，则对所有已选择的工况重复命令。 Oper2

MULT—乘法运算: LCASE1*LCASE2

CPXMAX—此选项用于复数运算，将工况1作为实部，工况2作为虚部。This option does a phase angle sweep to calculate the maximum of derived stresses and equivalent strain for a complex solution where LCASE1 is the real part and LCASE2 is the imaginary part. The Oper field is not applicable with this option. Also, the LCABS and SUMTYPE commands have no effect on this option. The value of S3 will be a minimum. This option does not apply to derived displacement amplitude (USUM). Load case writing (LCWRITE) is not supported. See POST1

and POST26 – Complex Results Postprocessing in the Mechanical APDL Theory Reference for more information. LCASE2

Second load case. Used only with Oper2 operations.

1.6.LCWRITE

LCWRITE, LCNO, Fname, Ext, — 创建工况文件

其中lcno为工况编号，fname和ext分别为工况文件名称和后缀名

1.7.其他命令

? ? ? ? ?

lCDEF,ERASE来删除所有的荷载工况指针和所有的荷载工况文件

LCDEF,LCNO,ERASE删除指定的荷载工况指针LCNO（和相应的文件）。 LCDEF,STAT查看所有选定的荷载工况(LCSEL)的状态 LCDEF,STAT ,ALL查看所有荷载工况的状态

LCSEL, Type, LCMIN, LCMAX, LCINC 选择指定编号的工况

2.实例

首先要说明，这个悬臂梁实例本身没有任何工程意义，只是用来熟悉一下相关操作而已。为了便于理解，实例中只有两个荷载工况，分别为向上的集中力和向下的均布荷载，实际情况可能比实例中更复杂，就需要具体问题具体分析了。 /悬臂梁简单模型 finish /clear /prep7 et,1,188 mp,ex,1,2.1e5 mp,prxy,1,0.3 sectype,1,beam,I,,0

secdata,0.5,0.5,0.7,0.05,0.05,0.05 k,1, k,2,10 k,3,,20 l,1,2 latt,1,1,1,,3,,1 lesize,all,1 lmesh,all /solu d,1,all f,2,fy,100

lswrite,1 fdele,all,all

sfbeam,all,,pres,200,200 lswrite,2 allsel,all outpr,all,all

lssolve,1,2,1 !对各荷载独立求解 finish /post1 /eshape,1 plnsol,s,1

对上述命令流进行改进，设置荷载组合： finish /clear /prep7 et,1,188 mp,ex,1,2.1e5 mp,prxy,1,0.3 sectype,1,beam,I,,0

secdata,0.5,0.5,0.7,0.05,0.05,0.05 k,1, k,2,10 k,3,,20 l,1,2 latt,1,1,1,,3,,1 lesize,all,1 lmesh,all

/solu d,1,all f,2,fy,100 lswrite,1 fdele,all,all

sfbeam,all,,pres,200,200 lswrite,2 allsel,all outpr,all,all

lssolve,1,2,1 !对各荷载独立求解 finish /post1 /eshape,1 !plnsol,s,1 /post1

lcdef,1,1 !设定工况1=荷载步1，工况2=荷载步2 lcdef,2,2

!给两个工况设置不同的分项系数 lcfact,1,1.2 lcfact,2,1.4

lcase,1 !读入工况1，database＝1 sumtype,prin !指定加操作的类型

lcoper,add,2 !荷载组合，database＝database＋2 lcoper,lprin !计算线性主应力

lcwrite,11 !把database结果写到工况11,即1.2倍竖向力+1.4倍均布荷载 lcase,1 !还可以重新读入工况1，database＝1 lcfact,1,2!重新定义分项系数 lcfact,2,1.5 sumtype,prin

lcoper,add,2 !荷载组合，database＝database＋2 lcoper,lprin !计算线性主应力

lcwrite,12 !把database结果写到工况11,即2倍竖向力+1.5倍均布荷载 lcase,1!载入工况1

plnsol,s,1 !查看该工况下的结构响应

荷载工况1的SX计算结果

荷载工况2的SX计算结果

ansys荷载工况组合

若用ANSYS进行设计，往往要计算很多种工况组合，如果加载能分开加载独立计算然后结果叠加（仅限于弹性阶段）则效率可提高不少，下面推荐几个命令即可达到这种效果。

!★加自重——————————————————★1★ allsel,all acel,0,0,0 fdele,all,all,all sfadele,all,all,all acel,,,10 lswrite,1 allsel,all ………………

lswrite,N_LOAD !可加其他荷载，自己定义 allsel,all outpr,all,all

lssolve,1,N_LOAD,1 !对各荷载独立求解 fini

!荷载组合 /post1 allsel,all

lcase, 1 !读出自重荷载下的结构响应 lcoper,add,2 !加上荷载2 lcwrite,31 !作为工况组合31

当然可以用lcfact定义荷载的分项系数，再进行组合。 善用这些命令，对于设计（往往是很多工况组合）就比较方便了

对单层或二层框架进行弹性分析，需要考虑四种荷载 恒荷载，活荷载，风荷载和吊车荷载

1,几何模型(beam3和beam54)建立后，定义所需的element table，主要包括杆端力和最大应力，最小应力等。

然后保存数据库。分别施加四种荷载的标准值（不乘分项系数），并分别存成四个load step file。

2,使用solution－>from ls files，求解四种荷载 3,荷载组合，命令流如下：

/post1 lcdef,1,1 lcdef,2,2

lcdef,3,3

lcdef,4,4 !定义四种工况，分别为四种荷载下的计算结果

lcfact,1,1.2 lcfact,2,1.4 lcfact,3,1.19

lcfact,4,1.4 !指定各工况的组合系数

lcase,1 !读入工况1，database＝1 sumtype,prin !指定加操作的对象

lcoper,add,2 !荷载组合，database＝database＋2 lcoper,add,4 !荷载组合，database＝database＋4 lcoper,lprin !计算线性主应力

lcwrite,11 !把database结果写到工况11,即恒荷载＋活荷载＋吊车荷载的结果

lcase,1

lcfact,2,1.19

lcfact,4,1.19 !改变组合系数

sumtype,prin lcoper,add,2 lcoper,add,3 lcoper,add,4 lcoper,lprin

lcwrite,12 !把database结果写到工况12,即恒荷载＋活荷载＋吊车荷载＋风荷载的结果

!... ...其他荷载组合

!之后使用lcase,n 就可调入工况n，并查看它的变形和内力

!可使用如下命令流得到工况11和12，13的较大者99,进而查看最大应力 lcase,11 lcase,min,12 lcase,min,13 lcwrite,98 lcase 98

!查看工况98的应力分布... ... lcase,11 lcase,max,12 lcase,max,13 lcwrite,99 lcase 99

!查看工况99的应力分布... ...

以下为定义和读取荷载工况用到的一些命令：

LCDEF_从结果文件中的一列结果产生荷载工况

LCDEF, LCNO, LSTEP, SBSTEP, KIMG

LCNO：随意的指针数（1－99），要赋给LSTEP，SBSTEP和FILE命令指定的荷载工况。缺省为1加前一个值。

LLSTEP：要定义为荷载工况的荷载步的编号。缺省为1。

SBSTEP：子荷载步的编号。缺省为荷载步的最后一个子荷载步。 KIMG：仅用于复数分析0－用复数分析的实部 1－用虚部 注意：通过建立一个指向结果文件中的一列结果的指针产生一个荷载工况。这个指针(LCNO)可以用在LCASE或LCOPER命令中来读荷载工况数据到数据库中。

lCDEF,ERASE来删除所有的荷载工况指针（和所有的荷载工况文件）。用LCDEF,LCNO,ERASE来删除指定的荷载工况指针LCNO（和相应的文件）。当选项为ERASE时，所有的指针都被删除，但是只有为缺省扩展名的文件（LCWRITE）被删除。写LCDEF,STAT看所有选定的荷载工况(LCSEL)的状态，写LCDEF,STAT ,ALL看所有荷载工况的状态。STAT命令可以用来列出所有荷载工况。看LCFILE如何建立一个指针指向荷载工况文件（由LCWRITE写）中一列结果。谐单元从一个荷载工况结果文件读入的数据贮存在零度位置。

命令流：

/SOLU ... ... finish /POST1 ... ...

!!定义荷载工况1

LCDEF,1,1

!!形成后续工况组合可以调用的工况文件lcase1，工况号1 LCWRITE,1,'lcase1',' ',' ' FINISH

/SOLU ... ... finish /POST1 ... ...

!!定义荷载工况2

LCDEF,2,1

!!形成后续工况组合可以调用的工况文件lcase2，工况号2 LCWRITE,2,'lcase2',' ',' ' FINISH

/SOLU ... ... finish /POST1 ... ...

!!定义荷载工况3

LCDEF,3,1

!!形成后续工况组合可以调用的工况文件lcase3，工况号3 LCWRITE,3,'lcase3',' ',' ' FINISH

/POST1

!!从载荷工况文件创建载荷工况 LCFILE,1,'lcase1','l01',' '

LCFACT,1,1.2, !分项系数1.2 LCFILE,2,'lcase2','l02',' '

LCFACT,2,1.4, !分项系数1.4 LCFILE,3,'lcase3','l03',' '

LCFACT,2,1.3, !分项系数1.3

LCASE,1 !将载荷工况1读入内存

LCOPER,ADD,2, , , !组合：1.2*恒+1.4*活

LCWRITE,12 !写当前载荷工况到文件jobname.12

LCASE,3 !将载荷工况3读入内存

LCOPER,ADD,12, , , !组合：1.2*恒+1.4*活+1.3地震

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