ansys 温度荷载实例分析命令流.docx

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ansys温度荷载实例分析命令流

!

XXXXXXXXXXXXXXXXXX

!

定义单元类型

!

XXXXXXXXXXXXXXXXXX

FINI

/CLE

/TITLE,QSHangPylonTest

/UNITS,SI

CSYS,0

!

*afun,deg

/PREP7

/triad,on

/view,1,1,1,1!

定义ISO查看

/NERR,1000000

et,1,plane55!

定义二维热单元

et,2,surf153

mp,kxx,1,3.3

mp,kyy,1,3.3!

设定砼的导热系数

mp,kzz,1,3.3

!

mp,dens,1,2400!

定义砼的密度

mp,c,1,925!

定义砼的比热

mp,prxy,1,0.2!

泊松比C50

mp,ex,1,3.45e10!

混凝土的弹性模量C50

mp,alpx,1,1e-5

!

mptemp,1,0,2643,2750,2875!

定义铸钢的热性能

!

mpdata,kxx,2,1.44,1.54,1.22,1.22

!

mpdata,enth,2,0,128.1,163.8,174.2

!

mpplot,kxx,2

!

mpplot,enth,2

!

XXXXXXXXXXXXXXXXXXX

!

建立混凝土几何模型

!

XXXXXXXXXXXXXXXXXXX

!

************plane1

K,1,0,0,0

k,2,0,3.5,0

k,3,6.885,3.5

k,4,6.885,4

k,5,21.2,4

k,6,23.7,0

l,1,2

l,2,3

l,3,4

l,4,5

local,11,1,21.2,0,0,,,,4/2.5,1

l,5,6

CSYS,0

k,7,18.9,0

k,8,18.9,2

k,9,19.4,2.5

k,10,21,2.5

k,11,22.2,0

l,1,7

l,7,8

l,8,9

l,9,10

local,12,1,21,0,0,,,,2.5/1.2,1

l,10,11

CSYS,0

l,11,6

al,all

!

************plane2

asel,none

lsel,none

k,12,0.8,0.25

k,13,0.3,0.75

k,14,0.3,2

k,15,0.8,2.5

k,16,5.2,2.5

k,17,5.7,2

k,18,5.7,0.75

k,19,5.2,0.25

a,12,13,14,15,16,17,18,19

k,20,6.8,0.25

k,21,6.3,0.75

k,22,6.3,2

k,23,6.8,2.5

k,24,11.2,2.5

k,25,11.7,2

k,26,11.7,0.75

k,27,11.2,0.25

a,20,21,22,23,24,25,26,27

k,28,12.8,0.25

k,29,12.3,0.75

k,30,12.3,2

k,31,12.8,2.5

k,32,15.3,2.5

k,33,15.8,2

k,34,15.8,0.75

k,35,15.3,0.25

a,28,29,30,31,32,33,34,35

asel,s

cm,plane,area

alls

asba,1,plane

!

************画网格

aatt,1,1,

AESIZE,all,0.02!

将所有面网格划分时的单元尺寸设置为0.02m

MSHAPE,0,2D!

利用四边形单元进行网格划分

MSHKEY,2!

采用映射网格划分单元

AMESH,ALL!

对所有网格进行划分单元

alls

cm,area1,area

arsym,x,area1,,,,0,0

alls

arsym,y,all,,,,0,0

asel,all

aglue,all

!

Nummrg,elem

!

Nummrg,node

!

Nummrg,kp

nummrg,all

numcmp,all

!

**************定义组件

alls

lsel,s,length,,6.885

lsel,a,length,,0.5

lsel,a,length,,14.32

lsel,r,loc,y,0,100

cm,Eligne,line

nsll,s

cm,Enode,node

TYPE,2

ESURF

alls

lsel,s,length,,6.885

lsel,a,length,,0.5

lsel,a,length,,14.32

lsel,r,loc,y,-100,0

cm,Wligne,line

nsll,s

cm,Wnode,node

TYPE,2

ESURF

alls

lsel,s,length,,5.173

lsel,r,loc,x,0,100

cm,Sligne,line

nsll,s

cm,Snode,node

TYPE,2

ESURF

alls

lsel,s,length,,5.173

lsel,r,loc,x,-100,0

cm,Nligne,line

nsll,s

cm,Nnode,node

ALLS

TYPE,2

ESURF

!

**************计算日照时间内，即14个小时内的空气的温度值

*DIM,t_outdoor,,13!

定义室外空气温度数组为t_outdoor

*DO,t,6,18!

给室外空气温度数组t_outdoor赋值

*SET,t_outdoor（t-5）,31.5+5.5*sin（3.1415926535898*（t-9）/12）

*ENDDO

!

**************日照强度

*DIM,E_insolation,,13!

东边日照

*DIM,S_insolation,,13!

东边日照

*DIM,W_insolation,,13!

西边日照

*DIM,N_insolation,,13!

北边日照

E_insolation

（1）=240$S_insolation

（1）=33$W_insolation

（1）=28$N_insolation

（1）=89

E_insolation

（2）=521$S_insolation

（2）=80$W_insolation

（2）=69$N_insolation

（2）=160

E_insolation（3）=629$S_insolation（3）=115$W_insolation（3）=99$N_insolation（3）=166

E_insolation（4）=640$S_insolation（4）=148$W_insolation（4）=127$N_insolation（4）=152

E_insolation（5）=536$S_insolation（5）=184$W_insolation（5）=142$N_insolation（5）=142

E_insolation（6）=374$S_insolation（6）=229$W_insolation（6）=153$N_insolation（6）=153

E_insolation（7）=178$S_insolation（7）=240$W_insolation（7）=153$N_insolation（7）=153

E_insolation（8）=178$S_insolation（8）=229$W_insolation（8）=322$N_insolation（8）=153

E_insolation（9）=165$S_insolation（9）=184$W_insolation（9）=461$N_insolation（9）=142

E_insolation（10）=148$S_insolation（10）=148$W_insolation（10）=550$N_insolation（10）=152

E_insolation（11）=115$S_insolation（11）=115$W_insolation（11）=541$N_insolation（11）=166

E_insolation（12）=80$S_insolation（12）=80$W_insolation（12）=448$N_insolation（12）=160

E_insolation（13）=33$S_insolation（13）=33$W_insolation（13）=206$N_insolation（13）=89

!

**************综合换热系数

h=12.47+3.33*1.5

!

**************综合大气温度

*DIM,Et_synthetiser,,13

*DIM,St_synthetiser,,13

*DIM,Wt_synthetiser,,13

*DIM,Nt_synthetiser,,13

*DO,x,1,13,1

*SET,Et_synthetiser（x）,t_outdoor（x）+（E_insolation（x）/17.465）*0.65

*SET,St_synthetiser（x）,t_outdoor（x）+（S_insolation（x）/17.465）*0.65

*SET,Wt_synthetiser（x）,t_outdoor（x）+（W_insolation（x）/17.465）*0.65

*SET,Nt_synthetiser（x）,t_outdoor（x）+（N_insolation（x）/17.465）*0.65

*ENDDO

!

**************求解

/solu

antype,trans!

设置求解类型瞬态热分析

trnopt,full!

指定瞬态分析的求解方法为完全法

timint,on!

打开时间积分效应

tunif,27.6!

设置构件的初始温度为20摄氏度

!

tref,20

outres,all!

将除SVAR和LOCI以外的所有计算数据写入数据库和文件中

!

antype,4

!

autots,on

!

trnopt,full

!

lnsrch,on

!

outres,basic,last

!

outpr,basic,last

l=0

*do,m,1,13,1

*do,r,3600,3600,3600

time,（m-1）*3600+r

l=l+1

nsubst,1,100,1!

设置每个荷载的子步数数为1，最大值为100，最小值为1

autots,on!

打开自动时间步长跟踪

eqslv,JCG!

指定方程求解器为JCG

kbc,0!

使用递增方式加载线性荷载

!

施加对流荷载

!

alls

!

nsel,s,,,Enode

!

d,all,temp,Et_synthetiser（m）

!

alls

!

nsel,s,,,Wnode

!

d,ALL,temp,Wt_synthetiser（m）

!

alls

!

nsel,s,,,Snode

!

d,ALL,temp,St_synthetiser（m）

!

alls

!

nsel,s,,,Nnode

!

d,ALL,temp,Nt_synthetiser（m）

!

bf,Enode,hgen,E_insolation（m）

!

bf,Wnode,hgen,W_insolation（m）

!

bf,Snode,hgen,S_insolation（m）

!

bf,Nnode,hgen,N_insolation（m）

alls

SFl,Eligne,conv,17.456,,Et_synthetiser（m）

SFL,Wligne,conv,17.456,,Wt_synthetiser（m）

SFL,Sligne,conv,17.456,,St_synthetiser（m）

SFL,Nligne,conv,17.456,,Nt_synthetiser（m）

alls

lsel,s,,,Eligne

esll,s

esel,r,type,,1

sfe,all,,HFLUX,,0.65*E_insolation（m）

alls

lsel,s,,,Wligne

esll,s

esel,r,type,,1

sfe,all,,HFLUX,,0.65*W_insolation（m）

alls

lsel,s,,,Sligne

esll,s

esel,r,type,,1

sfe,all,,HFLUX,,0.65*S_insolation（m）

alls

lsel,s,,,Nligne

esll,s

esel,r,type,,1

sfe,all,,HFLUX,,0.65*N_insolation（m）

!

alls

!

nsel,s,,,Enode

!

esln,s

!

esel,r,type,,1

!

sfe,all,,conv,,0.65*E_insolation（m）

!

alls

!

nsel,s,,,Wnode

!

esln,s

!

esel,r,type,,2

!

sfe,all,,conv,,0.65*W_insolation（m）

!

alls

!

nsel,s,,,Snode

!

esln,s

!

esel,r,type,,2

!

sfe,all,,conv,,0.65*S_insolation（m）

!

alls

!

nsel,s,,,Nnode

!

esln,s

!

esel,r,type,,2

!

sfe,all,,conv,,0.65*N_insolation（m）

!

sfa,5,,conv,10,t_outdoor（m）!

给面5定义当前荷载步的对流换热系数及周围环境温度

!

sfa,21,,conv,10,t_outdoor（m）!

给面21定义当前荷载步的对流换热系数及周围环境温度

!

sfa,18,,conv,10,t_outdoor（m）!

给面18定义当前荷载步的对流换热系数及周围环境温度

!

sfa,10,,conv,10,t_outdoor（m）!

给面10定义当前荷载步的对流换热系数及周围环境温度

!

施加太阳辐射荷载

!

bfv,1,HGEN,heat_eq（1,m）+long_wave

（1）!

给体1施加当前荷载步的等效生热率

!

bfv,4,HGEN,heat_eq（2,m）+long_wave

（2）!

给体4施加当前荷载步的等效生热率

!

bfv,3,HGEN,heat_eq（3,m）+long_wave（3）!

给体3施加当前荷载步的等效生热率

!

bfv,2,HGEN,heat_eq（4,m）+long_wave（4）!

给体2施加当前荷载步的等效生热率

!

bfe,all,hgen,1,1e10

alls

solve

*enddo

*enddo

!

*************************进入热应力求解

/PREP7

ETCHG,TTS!

热到结构分析转换

/SOL

antype,4!

瞬态

timint,1,struct!

Turnsontransienteffects

timint,0,therm

timint,0,mag

timint,0,elec

autots,on!

打开自动时间步长，有利于非线性收敛

tref,20

trnopt,full!

完全瞬态

nropt,full!

设置牛顿-拉普森选项

kbc,0!

渐变荷载

nlgeom,on!

打开大变形效应

LUMPM,0

PSTRES,ON

NROPT,FULL,,on

!

定义热应力计算参考温度

TREF,20,

!

*************************边界条件

DSYM,SYMM,Z,0

csys,0

LSEL,ALL

DL,ALL,,UX,0

DL,ALL,,UY,0

DL,ALL,,UZ,0

*DO,I,1,1355

LDREAD,TEMP,,,1*i,,'model_BD1','rth',''!

读入热分析的计算结果

OUTRES,ALL,ALL,

TIME,1*i

DELTIM,1,1,1

SOLVE

*ENDDO

*DO,I,1,500

LDREAD,TEMP,,,1355+10*i,,'model_BD1','rth',''!

读入热分析的计算结果

OUTRES,ALL,ALL,

TIME,1355+10*i

DELTIM,10,10,10

SOLVE

*ENDDO

*DO,I,1,300

LDREAD,TEMP,,,6355+50*i,,'model_BD1','rth',''!

读入热分析的计算结果

OUTRES,ALL,ALL,

TIME,6355+50*i

DELTIM,50,50,50

SOLVE

*ENDDO

*DO,I,1,300

LDREAD,TEMP,,,21355+100*i,,'model_BD1','rth',''!

读入热分析的计算结果

OUTRES,ALL,ALL,

TIME,21355+100*i

DELTIM,100,100,100

SOLVE

*ENDDO

SET,LAST

CSYS,0

PATH,zdirec,2,50

PPATH,1,,0,0,0.17

PPATH,2,,0,0.7,0.17

PDEF,,S,x

PLPATH,Sx

/IMAGE,SAVE,zpath1,BMP

SET,LAST

CSYS,0

PATH,zdirec,2,50

PPATH,1,,-1.72,0.4,0.17

PPATH,2,,1,0.4,0.17

PDEF,,S,x

PLPATH,Sx

/IMAGE,SAVE,zpath2,BMP

SET,LAST

CSYS,0

PATH,zdirec,2,50

PPATH,1,,0,0.7,0

PPATH,2,,0,0.7,0.35

PDEF,,S,z

PLPATH,Sz

/IMAGE,SAVE,zpath3,BMP

SET,LAST

CSYS,0

PATH,zdirec,2,50

PPATH,1,,-1.72,0.7,0.17

PPATH,2,,1,0.7,0.17

PDEF,,S,z

PLPATH,Sz

/IMAGE,SAVE,zpath4,BMP

vsel,s,,,1!

选择编号为1的体元素

eslv,r!

选择当前所选体元素上的所有单元

nsle,r!

选择当前所选单元上的所有节点

*get,node_total,node,0,count!

提取当前所选节点的个数

*get,node_num1

（1）,node,0,num,min!

提取当前所选节点中节点的最小编号，并赋值给变量node_num1

（1）

*do,n,2,node_total,1

*get,node_num1（n）,node,node_num1（n-1）,nxth!

将当前所选择的节点的编号赋值给数组node_num1

*enddo

*do,f,1,node_total,1

*get,node_temp1（f）,node,node_num1（f）,temp!

提取当前所选节点的节点温度值，并赋值给数组node_temp1

*enddo

total=0

*do,f,1,node_total,1

total=total+node_temp1（f）!

计算当前所选节点的温度值之和，并赋值给变量total

*enddo

tarea=total/node_total+273!

计算当前所选节点温度值的平均值，并赋值给tarea

tsky=t_outdoor（m）-6+273!

计算当前时刻的天空温度值，并赋值给tsky

*if,fuhao

（1）,eq,100,then

value_4=value_3*（（tsky**4-tarea**4）*（1+cos_ph

（1））/2）!

计算与天空之间值长波辐射净强度

*else

value_4=value_3*（（t_earth（m）**4-tarea**4）*（1-cos_ph

（1））/2）!

计算与地面之间值长波辐射净强度

*endif

*set,long_wave（1,l）,value_4/0.03!

计算长波辐射净强度的等效生热率

allsel

vsel,s,,,4!

选择编号为4的体元素

eslv,r!

选择当前所选体元素上的所有单元

nsle,r!

选择当前所选单元上的所有节点

*get,node_total,node,0,count!

提取当前所选节点的个数

*get,node_num1

（1）,node,0,num,min!

提取当前所选节点中节点的最小编号，并赋值给变量node_num1

（1）

*do,n,2,node_total,1

*get,node_num1（n）,node,node_num1（n-1）,nxth!

将当前所选择的节点的编号赋值给数组node_num1

*enddo

*do,f,1,node_total,1

*get,node_temp1（f）,node,node_num1（f）,temp!

提取当前所选节点的节点温度值，并赋值给数组node_temp1

*enddo

total=0

*do,f,1,node_total,1

total=total+node_temp1（f）!

计算当前所选节点的温度值之和，并赋值给变量total

*enddo

tarea=total/node_total+273!

计算当前所选节点温度值的平均值，并赋值给tarea

tsky=t_outdoor（m）-6+273!

计算当前时刻的天空温度值，并赋值给tsky

*if,fuhao

（2）,eq,100,then

value_4=value_3*（（tsky**4-tarea**4）*（1+cos_ph

（2））/2）!

计算与天空之间值长波辐射净强度

*else

value_4=value_3*（（t_earth（m）**4-tarea**4）*（1-cos_ph

（2））/2）!

计算与地面之间值长波辐射净强度

*endif

*set,long_wave（2,l）,value_4/0.03!

计算长波辐射净强度的等效生热率

allsel

vsel,s,,,3!

选择编号为3的体元素

eslv,r!

选择当前所选体元素上的所有单元

nsle,r!

选择当前所选单元上的所有节点

*get,node_total,node,0,count!

提取当前所选节点的个数

*get,node_num1

（1）,node,0,num,min!

提取当前所选节点中节点的最小编号，并赋值给变量node_num1

（1）

*do,n,2,node_total,1

*get,node_num1（n）,node,node_num1（n-1）,nxth