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2024年2月20日发(作者：typescript的作用)
ANSYS加载预应力的方法
加载预应力的方法：
1 直接加载预应力
利用ANSYS中的ISTRESS命令，该命令的使用格式如下：
ISTRESS，Sx，Sy，Sz，Sxy，Syz，Sxz，MAT1，MAT2，MAT3……
其中Sx，Sy，Sz，Sxy，Syz，Sxz代表各个方向预应力值，MAT1，MAT2，MAT3……分别代表需要施加预应力的材料。
2 等效力法
即对结构加等效荷载，可以把预应力等效成集中力进行偏心施加，也可以等效成集中力加一个等效的弯矩进行轴心施加，其命令格式如下：
F，NODE，Lab，VALUE1，VALUE2，NEND，NINC
其中，Lab代表外力的形式（可取FX，FY，FZ，MX，MY，MZ）。
3 等效应变法
通过对结构约束、定义实常数的方法，使结构中产生与预应力相当的应变，从而得到间接施加预应力的目的，这种方法需要建立单元来模拟钢筋，在实常数（Real）中对参数进行定义，得到施加预应力的目的。其输入格式如下：
MP，Lab，MAT，C0，C1，C2
R，NSET，R1，R2，R3，R4，R5
其中，Lab代表材料特性的类别，可取Lab=EX、EY、EZ、DENS等等；MAT代表材料类型码，属于ITYPE；C0代表材料特性类别的值；NSET代表该Real Constant的号码，通常从1开始；R1–R5代表所定义元素类型几何特性的值，不同的单元有不同的输入格式，对应于LINK8，R1为材料的面积，而R2为材料的初始应变。
4 等效温度法
通过设定各向异性的温度应变系数，在给定的温度变化下获得一定的应变，从而产生想要达到的预应力效果，其实这种方法在原理上和上一种方法是一致的。同样需要建立一种单元来模拟钢筋，在MP命令中进行参数设置，其输入的格式见上，GUI模式下的路径也一样，只是所设定的参数有所不同而已，用等效温度法，例一中的预应力施加，用LINK8来模拟预应力筋，假定弹性模量E=2.0E11，热膨胀系数ALPX=0.225E-4，面积为0.0056m2，则参考温度为504000/2.0E11×0.0056×0.225E-4=20，其命令格式如下[2] [3]：
MP，EX，2，2.0e11
Mp，ALPX，2，0.225e-4
Mp，REFT，2，20
R，1，0.0056
其中ALPX为材料的热膨胀系数，只与材料的种类有关，属于材料特性，应变/温度；REFT为参考温度，取正值时表示降温，否则为升温。
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一.可以在定义单元实常数(PreprocessorReal Constants)中的初始应变(Initial Strain)这个选项将预应力施加上,推导公式为:
P=σ×A=E×ε×A
其中:
P:所要施加的预应力.
A:杆件截面面积,
E:弹性模量
ε:所要施加的初始应变
这种方法施加比较简单,但要将应力固定,每一次计算过程都不能变化
二.通过温度荷载在结构上施加预应力
T-TEM=P/(α×A×E)
P,A,E 同前
α:材料的线膨胀系数,1/℃,需要在材料属性中指定
TEM:杆件的温度应力为0Mpa时的温度,也叫参考温度, ℃
T:杆件在工作时的温度, ℃,通过改变它的值可以对结构施加温度荷载,与此同时产生温度应力,也就是预应力
这种方法由于在计算过程中可以改变预应力的值,所以特别适用于分析研究预应力对结构受力的影响.
根据本人从事的几个项目来看，还有两种方法可以用，一。可以把预应力直接加在两端的节点上。二。把预应力沿预应力的长度分配到每个节点上
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在V11在istress已被inistate代替。
下面是V10 HELP中的介绍
ISTRESS, Sx, Sy, Sz, Sxy, Syz, Sxz, MAT1, MAT2, MAT3, MAT4, MAT5, MAT6, MAT7, MAT8,
MAT9, MAT10
Defines a set of initial stress values.
SOLUTION: Misc LoadsMP ME ST DY <> PR EM <> FL PP ED
Sx, Sy, Sz, Sxy, Syz, SxzInitial, constant stress values.
MAT1, MAT2, MAT3, . . . , MAT10 Materials to which the initial stresses should apply. If not
specified, the stresses apply to all ISTRESS is available only in the solution
phase. The command provides a set of initial stress values which are applied in an ANSYS
structural analysis. It operates only on the currently selected set of elements, and is
supported by the following element types: PLANE2, PLANE42, SOLID45, PLANE82,
SOLID92, SOLID95, LINK180, SHELL181, PLANE182, PLANE183, SOLID185, SOLID186,
SOLID187, SOLSH190, BEAM188, BEAM189, SHELL208, and initial stresses
must be specified in the element local coordinate system. If an element coordinate system
(ESYS command) is defined for an element, the initial stress values must be supplied in
that coordinate system. After setting the stress, it may be listed or deleted for any specific
element or for all elements using optional list of materials can be specified as
individual material numbers and/or ranges of materials. A range is specified by using three
consecutive MAT slots with the first slot being one end of the range, the second slot being
the other end of the range, and the third slot being the increment to use for the range. It
is not necessary to enter the lower end of the range first. The increment must be entered
as a negative number. For example, to specify that the stresses apply to material 1 and the
even material numbers from 2 to 8, you would enter 1,2,8,-2 in four consecutive MAT
cannot use more than one method (ISTRESS, ISFILE, or the USTRESS user
subroutine) to input initial stresses for an element. The ISTRESS command will overwrite
the initial stress specified previously by the ISFILE or ISTRESS commands. This command
is not supported by the CDWRITE command.A static analysis with initial stress cannot be
used in a subsequent prestressed modal or buckling buted ANSYS Restriction.
This command is not supported in Distributed PathsMain
Menu>reprocessor>Loads>Load Step Opts>Initial Stress>Apply Const Strs
Main Menu>Solution>Load Step Opts>Initial Stress>Apply Const Strs
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