ANSYS非线性分析MISO模型数据输入的问题

昨天有人问MISO报错的问题,告诉他到博客里找,才发现竟然没有写过。而这已经是个非常常见的问题了,网上却还没有一个明确的解答,今天就在这里说说它吧。

首先来认识一下MISO,它的全名叫做多线性等向强化模型。所谓“等向强化”,可以用钢筋的冷拉变形硬化来类比,即达到屈服后继续加载,出现塑形阶段后,卸载,重新加载时应力屈服强度会有所提高,并且是一个方向屈服强度提高的同时,其他方向屈服强度同步提高。MISO可以使用多线性来表示使用Von Mises屈服准则的等向强化的应力-应变曲线,它适用于比例加载的情况和大应变分析。

但是,应用这个模型有两点是应当注意的:

1、曲线的第一个点必须与材料弹性模量相对应;

2、不允许有大于弹性模量或小于零的斜率段。

所有的关于MISO模型的报错,也就是基于上述两点原因,尤其是第二点。

fc=14.3
ft=1.43
tb,concr,1
tbdata,,0.5,0.95,ft,-1
tb,miso,1,,11
tbpt,,0.0002,fc*0.19
tbpt,,0.0004,fc*0.36
tbpt,,0.0006,fc*0.51
tbpt,,0.0008,fc*0.64
tbpt,,0.001,fc*0.75
tbpt,,0.0012,fc*0.84
tbpt,,0.0014,fc*0.91
tbpt,,0.0016,fc*0.96
tbpt,,0.0018,fc*0.99
tbpt,,0.002,fc
tbpt,,0.0033,fc*0.85

在上面的应力应变曲线中,最后一段是个下降段——但是MISO明明是不能有下降段的。。。

在ANSYS10.0及以前版本中,即便有下降段也可以继续计算,但ANSYS12.0以后版本遇到下降段就无法计算了。这是因为老版本软件只是把这个错误忽略掉,实际上并未解决,新版本软件则老老实实地通知了用户而已。

如何解决这个问题呢?

用上面的实例来说,就将最后的*0.85去掉即可,即把曲线的下降段换做水平段。

以上材料定义的案例,来自王新敏老师著《ANSYS工程结构数值分析》,因为也看到有人在论坛里发帖说书中命令流材料定义有问题,试过之后确认书中内容准确可用。

----------------------补充   2015.7.14------------------

可能是上面没有图,不形象,所以有的同学没能完全理解。

所以这里还是针对上面的命令流,用图形来表达。

设置好MISO属性后,可以利用TBPLOT命令把这条曲线绘制出来:

tbplot,miso,1  ; 绘制材料1的miso曲线

在修改前,即最后一行为“tbpt,,0.0033,fc*0.85”的时候,绘制出来的曲线如下:

2015-07-14_065909

因为有下降段,所以在进行分析的时候悲催的遇到了下面的错误提示:

2015-07-14_070005

于是,将最后一行的0.85改成1以后,不要下降段,材料曲线变成了这样的:

2015-07-14_070135

调整后,就可以计算了。

那么,“第1点的斜率”呢?

看到图上的编号了吧,第一点的斜率,就是fc*0.19/0.0002,让这个数等于弹性模量就OK了。

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11 条评论

  1. 又有一个警告和两个ERROR问题: *** WARNING *** CP = 12.917 TIME= 16:16:09 Real constant 1 referenced by at least element types 2 and 1. *** ERROR *** CP = 73.898 TIME= 16:30:19 The value of UY at node 203 is 1.099578693E+15. It is greater than the current limit of 1000000 (which can be reset on the NCNV command). This generally indicates rigid body motion as a result of an unconstrained model. Verify that your model is properly constrained. *** ERROR *** CP = 74.303 TIME= 16:30:37 *** MESSAGE CONTINUATION —- DIAGNOSTIC INFORMATION *** Rigid body motion can also occur when net section yielding has occurred resulting in large displacements for small increments of load or when buckling has occurred. You can plot the time history curve for node 203 in the UY direction to check for stiffness (slope of the curve) approaching zero. 版主可否赐教,在线等

    1. @★★★★☆ 提示的是某一个节点位移过大,这个就得仔细检查检查了,从材料属性到网格划分(网格处理不好计算失真也会这样报错),再到约束都得看看,这个工作量着实不少啊

  2. 又有一个警告和两个ERROR问题: *** WARNING *** CP = 12.917 TIME= 16:16:09 Real constant 1 referenced by at least element types 2 and 1. *** ERROR *** CP = 73.898 TIME= 16:30:19 The value of UY at node 203 is 1.099578693E 15. It is greater than the current limit of 1000000 (which can be reset on the NCNV command). This generally indicates rigid body motion as a result of an unconstrained model. Verify that your model is properly constrained. *** ERROR *** CP = 74.303 TIME= 16:30:37 *** MESSAGE CONTINUATION —- DIAGNOSTIC INFORMATION *** Rigid body motion can also occur when net section yielding has occurred resulting in large displacements for small increments of load or when buckling has occurred. You can plot the time history curve for node 203 in the UY direction to check for stiffness (slope of the curve) approaching zero. 版主可否赐教,在线等

  3. 之前就对这个MISO模型有些不太理解的地方,想请问一下,按照你的方法输入了MISO模型的数据,运行的时候报错说输入的非线性材料特性产生了一个不正确的材料切线矩阵,要求检查TB输入的数据,这里是否是因为没有下降段的缘故。像这种情况应该处理?求教了。不知道错误翻译是否有错,贴上错误的原文“The supplied nonlinear material properties produced an incorrect material tangent matrix. Please check your TB input carefully. A very small yield stress may cause this failure.“

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