| chenransuizhou |
2015-04-10 23:11 |
*Model change 单元追踪 用于开挖等模拟
基本原理：
首先将结构分成两个独立部分，一是需要在前期需要钝化而随后需要激活的部分，另一部分就是不需要做任何处理的剩余部分。在此将其分别命名为“需要钝化”的部分和“不需要钝化”的部分。由于ABA在激活单元时是在该单元的原始位置予以激活，而实际结构分析中往往要求在变形后的位置上以无初始应变的方式激活。故需要先确定变形后的相应位置，并予以激活。为此特设置一种具有“追踪功能”的单元。此单元实际上是“需要钝化”单元的备份单元（通过elcopy命令实现），具体要求如下：
1.该单元跟“需要钝化”单元形状完全一致，共享节点，但具有不同的单元号；
2.该单元的刚度很小，它的存在不影响原有结构的计算结果；
3.该单元的自重无限小，不至于由于自重导致该单元产生过大应力和变形；
可见，该“追踪功能”的单元具有“完全弹性”性质。
因此，当添加此单元后，实际结构实际上由三部分组成，一是“需要钝化”的单元，二是“不需要钝化”的单元，三是赋予了完全弹性材料特性的 “追踪单元”。
现在，如果将原来 “需要钝化”的单元钝化掉(*model change, remove)，则结构中剩下的就是“不需要钝化”的单元和“追踪单元”两部分。由于“追踪单元”的刚度很小，所以，理论上是不影响原有结构的受力的。但由于追踪单元仍在结构上，其变形位置是可以随 “不需要钝化”单元的变形而获得的。
当此时激活先前已经钝化的单元时，由于该单元与“追踪单元”共享节点，先前已经钝化的单元就自然而然的获得变形后的位置了。这就是“追踪”功能的基本原理。
如果“追踪单元”不采用完全弹性材料，则结构的刚度就会因此增大很多，这是第一个需要注意的地方。如果“追踪单元”的自重参数较大，则会因其弹性模量较小而产生很大的变形，这是第二个需要注意的地方。如果钝化单元后结构体系的约束设置不合理，则会出现结构不稳定的现象，这是第三个需要注意的地方。由于“追踪单元”的“完全弹性”和小自重特性，理论上讲，对结构的任何一部分的计算都不会有很明显的影响。
基本步骤：
建立part，结合施工顺序的要求对相关part进行partition，并将partition 后的各个独立部分设置单元集（以便在elcopy的时候调用）。此时的结构由两部分组成，一是“需要钝化”的单元集，二是剩余的“不需要钝化”的单元集。这两部分必须相互独立，不能有交集。当然，在同一个part里，允许有多个“需要钝化”的单元集存在。
在assembly阶段，将涉及“需要钝化”单元集的部分按part内同样的要求设置相应的单元集，以便model change时方便调用。
其它建模步骤先按一般方法完成。
然后对形成的inp文件进行修改。
1.在涉及“需要钝化”的单元集的instance里添加elcopy命令行
*Elcopy, Element shift=XXXX, Old set=Original_Set, New set=Trace_Set,
Shiftnodes=0
此处的Element shift=XXXX是单元号的增加量，一般要求略大于该instance中原有单元数的最大值，否则会出现材料重复定义的错误提示；也不宜设置过大。Old set=Original_Set此处的Original_Set是在该instance中 “需要钝化”的单元集。New set=Trace_Set是新增的用于追踪的单元集。Shiftnodes=0即表示新增追踪单元集Trace_Set与“需要钝化”的Original_Set单元集共享节点。
2. 在assembly 中设置“需要钝化”的单元集，以便在model change进行相关操作。如果不在此处设置单元集，则在model change调用的时候需要指定part属性。
3.添加“完全弹性”材料
要求完全弹性，即相对于非钝化单元的弹性模量小，最好能小5个数量级；要求质轻，以避免自重引起变形过大，可近似取自重密度比其弹性模型模量小5个数量级。
4.在适当阶段钝化单元集
** Remove all elements in element set Original_Set
*MODEL CHANGE, REMOVE
Original_Set
需要注意的是钝化掉的是原始单元集，而不是“追踪单元集”，否则无法实现追踪功能。
5.在需要激活的阶段激活已钝化单元集
** Reactivate elements in element set Original_Set
*MODEL CHANGE, ADD=STRAIN FREE
Original_Set
在此步中也可以将“追踪单元集”remove掉。
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