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ANSYS中upcoord与upgeom的用法（gch原创）(第三部分）

(2014-03-25 17:07:58)
分类： 结构
（续第二部分）
例2
无UPCOORD命令流
fini
/cle
/PREP7
ET,1,BEAM3
R,1,.25,52083E-7,.5
MP,EX,1,30E6
mp,prxy,1,0.3
N,1
N,2,,10
E,1,2
FINISH
/solu
antype,7 !substructuring分析类型
seopt,matname,2    !设置文件名称和刚度矩阵类型(刚度，质量，阻尼等)
nsel,all    !选择所有节点
m,all,all     !定义所有节点自由度为主自由度
solve    !求解
selist,matname,3     !列出整体刚度矩阵
得到结果：
    1874.9880       0.0000000      -9374.9400      -1874.9880       0.0000000     -9374.9400   
    0.0000000       750000.00       0.0000000       0.0000000      -750000.00      0.0000000   
   -9374.9400       0.0000000       62499.600       9374.9400       0.0000000      31249.800   
   -1874.9880       0.0000000       9374.9400       1874.9880       0.0000000      9374.9400   
    0.0000000      -750000.00       0.0000000       0.0000000       750000.00      0.0000000   
   -9374.9400       0.0000000       31249.800       9374.9400       0.0000000      62499.600
例3
UPCOORD命令流
fini
/cle
/PREP7
ET,1,BEAM3
R,1,.25,52083E-7,.5
MP,EX,1,30E6
mp,prxy,1,0.3
N,1
N,2,,10
E,1,2
FINISH
/SOLU
ANTYPE,STATIC             ! Static analysis
PSTRES,ON                 ! Calculate prestress effects
D,1,ALL
F,2,FY,-100000              ! Unit load at free end
SOLVE
save
finish
/prep7
upcoord,0.1,on
finish
/solu
antype,7 !substructuring分析类型
seopt,matname,2    !设置文件名称和刚度矩阵类型(刚度，质量，阻尼等)
nsel,all    !选择所有节点
m,all,all     !定义所有节点自由度为主自由度
solve    !求解
selist,matname,3     !列出整体刚度矩阵
得到刚度矩阵：
    1882.5080       0.0000000       9399.9899   
    0.0000000       751001.34       0.0000000   
    9399.9899       0.0000000       62583.044  
由于6*6的刚度（无upgeom）矩阵中包含了非位移刚度，beam3是二维梁单元。去掉与4,5,6自由度有关的也可以得到一个3*3（upgeom）的矩阵。而且经过查看，6*6的刚度矩阵（无upgeom）节点顺序是1至2，而3*3的矩阵（upgeom）是2至1，导致了矩阵13和31项（矩阵中的9374.9402）符号相反。调整至节点顺序1至2可得
无upcoord
1874.9880       0.0000000      -9374.9400
0.0000000       750000.00       0.0000000
-9374.9400       0.0000000       62499.600
Upcoord之后
    1882.5080       0.0000000       9399.9899   
    0.0000000       751001.34       0.0000000   
    9399.9899       0.0000000       62583.044  
经过对比发现，刚度矩阵是变化的。命令流如下：
/solu
antype,7 !substructuring分析类型
seopt,matname,2    !设置文件名称和刚度矩阵类型(刚度，质量，阻尼等)
nsel,all    !选择所有节点
m,all,all     !定义所有节点自由度为主自由度
solve    !求解
selist,matname,3     !列出整体刚度矩阵
!以上程序用于整体矩阵的提取，下面是关于单元质量和刚度矩阵的提取：
/OUTPUT,cp,out,, ! 将输出信息送到cp.out文件
/debug,-1,,,1 ! 指定输出单元矩阵
/SOLU
SOLVE
finish
2、UPGEOM与upcoord出现不同结果
使用如下命令
例4
fini
/cle
/PREP7
/TITLE, BUCKLING OF A BAR WITH HINGED SOLVES
ET,1,BEAM3
R,1,.25,52083E-7,.5
MP,EX,1,30E6
mp,prxy,1,0.3
N,1
N,11,,100
FILL
E,1,2
EGEN,10,1,1
FINISH
/SOLU
ANTYPE,STATIC             ! Static analysis
PSTRES,ON                 ! Calculate prestress effects
D,1,ALL
F,11,FY,-1              ! Unit load at free end
SOLVE
save
/prep7
upgeom,1,,,file,rst
/SOLU
Solve
第一次solve之后，得到位移结果
    NODE      UX          UY          UZ          USUM  
       1   0.0000      0.0000      0.0000      0.0000   
       2   0.0000    -0.13333E-05  0.0000     0.13333E-05
       3   0.0000    -0.26667E-05  0.0000     0.26667E-05
       4   0.0000    -0.40000E-05  0.0000     0.40000E-05
       5   0.0000    -0.53333E-05  0.0000     0.53333E-05
       6   0.0000    -0.66667E-05  0.0000     0.66667E-05
       7   0.0000    -0.80000E-05  0.0000     0.80000E-05
       8   0.0000    -0.93333E-05  0.0000     0.93333E-05
       9   0.0000    -0.10667E-04  0.0000     0.10667E-04
      10   0.0000    -0.12000E-04  0.0000     0.12000E-04
      11   0.0000    -0.13333E-04  0.0000     0.13333E-04
在第二次solve之前，upgeom之后，得到节点坐标如下
  NODE        X                   Y                   Z
        1     0.00000000000       0.00000000000       0.00000000000   
        2     0.00000000000       9.99999986667       0.00000000000   
        3     0.00000000000       19.9999997333       0.00000000000   
        4     0.00000000000       29.9999996000       0.00000000000   
        5     0.00000000000       39.9999994667       0.00000000000   
        6     0.00000000000       49.9999993333       0.00000000000   
        7     0.00000000000       59.9999992000       0.00000000000   
        8     0.00000000000       69.9999990667       0.00000000000   
        9     0.00000000000       79.9999989333       0.00000000000   
       10     0.00000000000       89.9999988000       0.00000000000   
       11     0.00000000000       99.9999986667       0.00000000000可
第二次solve之后得到位移结果
    NODE      UX          UY          UZ          USUM  
       1   0.0000      0.0000      0.0000      0.0000   
       2   0.0000    -0.13333E-05  0.0000     0.13333E-05
       3   0.0000    -0.26667E-05  0.0000     0.26667E-05
       4   0.0000    -0.40000E-05  0.0000     0.40000E-05
       5   0.0000    -0.53333E-05  0.0000     0.53333E-05
       6   0.0000    -0.66667E-05  0.0000     0.66667E-05
       7   0.0000    -0.80000E-05  0.0000     0.80000E-05
       8   0.0000    -0.93333E-05  0.0000     0.93333E-05
       9   0.0000    -0.10667E-04  0.0000     0.10667E-04
      10   0.0000    -0.12000E-04  0.0000     0.12000E-04
      11   0.0000    -0.13333E-04  0.0000     0.13333E-04
再次upgeom之后查看节点坐标
   NODE        X                   Y                   Z
        1     0.00000000000       0.00000000000       0.00000000000   
        2     0.00000000000       9.99999973333       0.00000000000   
        3     0.00000000000       19.9999994667       0.00000000000   
        4     0.00000000000       29.9999992000       0.00000000000   
        5     0.00000000000       39.9999989333       0.00000000000   
        6     0.00000000000       49.9999986667       0.00000000000   
        7     0.00000000000       59.9999984000       0.00000000000   
        8     0.00000000000       69.9999981333       0.00000000000   
        9     0.00000000000       79.9999978667       0.00000000000   
       10     0.00000000000       89.9999976000       0.00000000000   
       11     0.00000000000       99.9999973333       0.00000000000   
可见二者得到的结果完全一致。
下面建立一个简单的模型输出总纲矩阵进行对比。命令流如下
例5
fini
/cle
/PREP7
ET,1,BEAM3
R,1,.25,52083E-7,.5
MP,EX,1,30E6
mp,prxy,1,0.3
N,1
N,2,,10
E,1,2
FINISH
/solu
antype,7 !substructuring分析类型
seopt,matname,2    !设置文件名称和刚度矩阵类型(刚度，质量，阻尼等)
nsel,all    !选择所有节点
m,all,all     !定义所有节点自由度为主自由度
solve    !求解
selist,matname,3     !列出整体刚度矩阵
得到结果：
    1874.9880       0.0000000      -9374.9400      -1874.9880       0.0000000     -9374.9400   
    0.0000000       750000.00       0.0000000       0.0000000      -750000.00      0.0000000   
   -9374.9400       0.0000000       62499.600       9374.9400       0.0000000      31249.800   
   -1874.9880       0.0000000       9374.9400       1874.9880       0.0000000      9374.9400   
    0.0000000      -750000.00       0.0000000       0.0000000       750000.00      0.0000000   
   -9374.9400       0.0000000       31249.800       9374.9400       0.0000000      62499.600
使用UPGEOM之后，命令流如下：
例6
fini
/cle
/PREP7
ET,1,BEAM3
R,1,.25,52083E-7,.5
MP,EX,1,30E6
mp,prxy,1,0.3
N,1
N,2,,10
E,1,2
FINISH
/SOLU
ANTYPE,STATIC             ! Static analysis
PSTRES,ON                 ! Calculate prestress effects
D,1,ALL
F,2,FY,-100000              ! Unit load at free end
SOLVE
save
finish
/prep7
upgeom,0.1,,,file,rst
finish
/solu
antype,7 !substructuring分析类型
seopt,matname,2    !设置文件名称和刚度矩阵类型(刚度，质量，阻尼等)
nsel,all    !选择所有节点
m,all,all     !定义所有节点自由度为主自由度
solve    !求解
selist,matname,3     !列出整体刚度矩阵
得到矩阵为3*3的，只有线位移，没有角位移。
    1882.5080       0.0000000       9399.9899   
    0.0000000       751001.34       0.0000000   
    9399.9899       0.0000000       62583.044   
由于6*6的刚度（无upgeom）矩阵中包含了非位移刚度，beam3是二维梁单元。去掉与4,5,6自由度有关的也可以得到一个3*3（upgeom）的矩阵。而且经过查看，6*6的刚度矩阵（无upgeom）节点顺序是1至2，而3*3的矩阵（upgeom）是2至1，导致了矩阵13和31项（矩阵中的9374.9402）符号相反。调整至节点顺序1至2可得
无upgeom
1874.9880       0.0000000      -9374.9400
0.0000000       750000.00       0.0000000
-9374.9400       0.0000000       62499.600
Upgeom之后
1882.5080       0.0000000       9399.9899   
0.0000000       751001.34       0.0000000   
9399.9899       0.0000000       62583.044   
可见Upgeom改变了结构刚度，而且改变的刚度是一样的。 计不计算预应力效应的结果是一样的。

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