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1、FRP 混凝土用 ANSYS 模拟的命令流文件Combin39 单元学习小结(本文来源于清溪长河) 很有用，转过来慢慢学了(2011-07-25 10:01:48)转载标签： ansyscombine39 单元杂谈 分类： 专业学习 这两天在帮助一位同学解决论文中的问题，其间涉及到组合结构不同材料的构件的连接。原本，她想做的是二者分离的动态过程。要做到这一点，貌似要用 ls-dyna，而这我知之甚匮，加上时间非常有限，这个方案被我首先排除。至于接触分析，在参考了一些资料后，感觉即便用点-点接触来进行模拟，也会造成计算机资源的浪费。而且此分析经过了 MTS 的实验，显示连接很紧密，甚至直接耦合的
2、话也相去不远。经过慎重考虑和探讨，也放弃了做接触分析的想法。在陆新征的那篇引用数高达 230 的文章的启发下，终于确定了分析方案：用 Combin39 弹簧单元来模拟组合结构之间的相对黏结滑移。其实，用 combin39 模拟钢筋-混凝土之间的滑移，已经是比较成熟的选择了，可我以前并不十分清楚这一点囧看到网上有不少和我一样的 combin 新手，在问一些低级问题(正是由于他们，所以我只需要 Google 就 OK 了)，我就把最近学到的一些知识总结如下，欢迎讨论或者批评指正。1.Combin39 是一种包含两个节点的一维的具有非线性性能的单向受力单元，在 1-D, 2-D, 或 3-D 应用中
3、具有纵向的和扭转的能力，单元的每个节点都具有 X、Y、Z 三个自由度。2.该单元具有大变形的能力，此时需要打开 NLGEOM 选项时，并且使KEYOPT(4) = 1 或者 3。bin39 需要通过一个荷载位移（FD）曲线来定义弹簧的受力性质，至于这个曲线，可以通过查询相关文献获得，比如杨勇. 型钢混凝土粘结滑移基本理论及应用研究. 西安建筑科技大学，2003.无需定义材料属性。4.和 Combin40 不同的是，Combin39 的刚度不是用户手动输入的，而是程序自动根据 F-D 曲线求的。刚度 K=dF/dD；F=切应力(粘结面本构关系)*粘结面积；随着滑移的发展，刚度在不断退化， “确定
4、刚度” ，便是 F-D 曲线之所以重要的症结所在。5.曲线需要经过原点(0,0),初始斜率为正，其他各段的斜率可以为正或为负;但如果 KEYOPT(1) = 1，则曲线最后的斜率必须为正。6.如果建立 2D、3D 的弹簧单元，即希望 Combin39 除了轴向拉压之外还能有切向刚度，则此时弹簧的两个节点不可重合程序需根据弹簧轴向确定单元力的方向。7.相对于上一条，更常用的，则是另模型两部分节点重合，然后在重合的节点建立多个(比如三个方向)Combin39 单元；换言之，2 个节点之间可以同时存在多个没有长度、方向不同的弹簧。8.Combin39 的方向由 Keyopt 控制：1D 单元自由度由
5、 KEYOPT(3)控制，2D 和 3D 则靠 KEYOPT(4)。9.Combin39 的计算结果，可输出弹簧力、弹簧两端节点位移等数据。至于实例，我找到了一个“无主命令流”即被转的太多，也不清楚最初来源。由于和今天讨论的话题契合甚佳，故附带贴出。作者可联系我，我一定给出说明或者做上链接(比较地道)【注】此方法中使用 eintf 命令生成弹簧，长河以为实践效果不佳，还是通过循环用 e,i,j 比较托底Finish/clear,all/com,structural/config,nres,50000/config,fsplit,750/prep7!定义单元类型et,1,solid65 ! 混凝
6、土et,2,link8 ! 钢筋et,3,shell41 ! CFRPet,4,solid45 ! 垫块et,5,combin39 ! 弹簧单元 （沿切向 Z 向）et,6,combin39 ! 弹簧单元 （沿法向 X 向）et,7,combin39 ! 弹簧单元 （沿法向 Y 向）keyopt,1,1,1 ! 不考虑大变形keyopt,1,5,1 !混凝土的线性解输出控制：给出每个积分点的解keyopt,1,6,3 !混凝土的线非性解输出控制：给出每个积分点的解keyopt,1,7,1 ! 开裂后考虑应力松弛keyopt,3,1,2 ! 作用在拉力状态下的刚度，压力状态下崩溃keyopt,5
7、,3,3 !沿 Z 向平动keyopt,5,1,0 ! 卸载路径与加载路径相同keyopt,5,2,1 !不能承受压力keyopt,5,4,0 ! 控制三唯轴向单元keyopt,6,3,1 !沿 X 向平动keyopt,6,4,0 ! 控制三唯轴向单元keyopt,6,1,0 ! 卸载路径与加载路径相同keyopt,6,2,1 !不能承受压力keyopt,7,3,2 !沿 Y 向平动keyopt,7,4,0 ! 控制三唯轴向单元keyopt,7,1,0 ! 卸载路径与加载路径相同keyopt,7,2,1 !不能承受压力!定义实常数r,1 ! 混凝土实常数r,2,28.3e-6 !箍筋 d6 的
8、截面积r,3,380.1e-6 !纵筋 d22 的截面积r,4,1.11e-5 !cfrp 的厚度r,5, 0,0,2.59e-6,710.54,5.18e-6,142.018 !建切（z）向弹簧单元位移-荷载曲线rmore,7.770e-6,2131.61,1.036e-5,2842.15,1.439e-5,2842.15rmore,1.842e-5,2842.15,2.245e-5,2842.15,2.648e-5,2842.15rmore,3.050e-5,2842.15,3.453e-5,2842.15,3.885e-5,2486.88rmore,4.317e-5,2131.61,4.
9、748e-5,1776.34,5.18e-5,1421.08rmore,5.612e-5,1065.81,6.043e-5,710.54,6.475e-5,355.27rmore.6.9066e-5,0.00,r,6,0,0,8.74e-7,671.19,1.75e-6,1342.37 !建法（x）向弹簧单元位移-荷载曲线rmore,2.62e-6,2013.56,3.50-6,2684.74,4.85-6,2684.74rmore,6.21e-6,2684.74,7.57e-6,2684.74,8.93e-6,2684.74rmore,1.03e-5,2684.74,1.17e-5,2684
10、.74,1.31e-5,2349.15rmore,1.46e-5,2013.56,1.60e-5,1677.97,1.75e-5,1342.37rmore,1.89e-5,1006.78,2.04e-5,671.19,2.18e-5,335.59rmore,2.33e-5,0.00,!定义材料属性!混凝土mp,ex,1,2.99e10 !混凝土弹模mp,prxy,1,0.2 !混凝土泊松比tb,conc,1 !定义非线性材料特性tbdata,0.5,0.9,2.14e6,-1 !张开系数，闭合，单轴抗拉强度，单轴抗压tb,miso,1,1,8 !多线性等向强化tbpt,0.0001,2.99e
11、6 !应变应力关系tbpt,0.0003,3.9683e6tbpt,0.0006,7.2930e6tbpt,0.0009,9.9743e6tbpt,0.0012,12.0120e6tbpt,0.0016,13.7280e6tbpt,0.0020,14.3e6tbpt,0.0033,14.3e6!箍筋mp,ex,2,2.1e11 !箍筋弹模mp,prxy,2,0.25 !箍筋泊松比tb,bkin,2,1,2,1 !双线性随动强化tbdata,200e6 !d6 的屈服应力!纵向钢筋mp,ex,3,2e11 !纵筋弹模mp,prxy,3,0.3 !纵筋泊松比tb,bkin,3,1,2,1 !双线性
12、随动强化tbdata,350e6 !d22 的屈服应力!纤维布mp,ex,4,2.35e11mp,prxy,4,0 !（0.3？）tb,bkin,4,1,2,1tbdata,3550e6 !抗拉强度! 垫块mp,ex,5,2e5mp,prxy,5,0.3tb,bkin,5,1,2tbdata,335,2000!建立所有节点(150*260*1500)n,1n,7,0.15 !x 方向单元尺寸 0.025fill,1,7ngen,11,7,1,7,1,0.026 !y 方向单元尺寸 0.026ngen,31,1000,1,77,1,-0.05 !z 方向单元尺寸 0.05/view,1,1,1,
13、1nplot!箍筋type,2real,2mat,2*do,ii,1065,1068,1e,ii,ii+1*enddo*do,ii,1009,1058,7e,ii,ii+7*enddo*do,ii,1009,1012,1e,ii,ii+1*enddo*do,ii,1013,1062,7e,ii,ii+7*enddoegen,12,4000,1,24,1!纵向钢筋type,2real,3mat,3!受拉钢筋（3 d22）*do,ii,1009,29009,1000e,ii,ii+1000*enddo*do,ii,1011,29011,1000e,ii,ii+1000*enddo*do,ii,10
14、13,29013,1000e,ii,ii+1000*enddo!受压钢筋（3 d22）*do,ii,1065,29065,1000e,ii,ii+1000*enddo*do,ii,1067,29067,1000e,ii,ii+1000*enddo*do,ii,1069,29069,1000e,ii,ii+1000*enddo!混凝土单元type,1real,1mat,1block,0,0.15,0,0.26,0,-1.5 ! xyz 方向的长度/view,1,1,2,3lplot/replotlsel,s,line,9,12,1lesize,all,0.05lsel,alllsel,s,lin
15、e,5,7,2lsel,a,line,2,4,2lesize,all,0.025lsel,alllsel,s,line,1,3,2lsel,a,line,6,8,2lesize,all,0.026lsel,allvmesh,all/view,1,1,1,1/eshape,1eplotnummrg,nodenumcmp,nodeeplot! 垫块wpoffs,-0.125 !工作平面沿 z 轴反向移动 0.125blc4,0.15,-0.020,0.05 !以新工作平面坐标建长方体vgen,2,2,-1.3 !沿 z 轴 1.3 复制长方体vgen,2,2,0.28,-0.5 !向 y 向 0.28 z 反向 0.5
