ansys在边坡支护中的利用

这里有一个边坡支护的实例

请在ANSYS 分步骤运行，然后对照理解。

进入前处理器，定义所需的单元类型。对于该问题而言，模型中只含有Plane 42一种单元，由于本计算是针对二维平面应变问题，因而需将Plane 42的KEYOPT(3)设置为2。对应的命令流如下：

/prep7

et,1,plane42

KEYOPT,1,3,2 !平面应变选项

（3）定义模型中的材料参数。模型中共有7种材料，包括基岩和不同饱和度下的滑体材参。定义材参的命令如下：

mp,ex,1,20e9 !岩体弹性模型

mp,prxy,1,022 !岩体泊松比

mp,dens,1,2600 !岩体密度

mp,ex,2,3e9 !滑体初始参数

mp,prxy,2,035

mp,dens,2,2140

mp,ex,3,27e9 !饱和度为35%

mp,prxy,3,035

mp,dens,3,2180

mp,ex,4,24e9 !饱和度为50%

mp,prxy,4,035

mp,dens,4,2210

mp,ex,5,21e9 !饱和度为65%

mp,prxy,5,035

mp,dens,5,2240

mp,ex,6,18e9 !饱和度为80%

mp,prxy,6,035

mp,dens,6,2270

mp,ex,7,15e9 !饱和度为100%的弹性模量

mp,prxy,7,035 !饱和度为100%的泊松比

mp,dens,7,2300 !饱和度为100%的密度

save !存储数据库

（4）建立几何模型并划分单元。由于模型的几何形状较为复杂，故采用自底向上的建模方式，即先生成点，然后生成面，最后划分单元。

k,1,0,0,0 !根据坐标生成关键点

k,2,0,505,0

k,3,562,505,0

k,,621,459,0

k,,658,433,0

k,,693,393,0

k,,802,313,0

k,,850,303,0

k,,892,273,0

k,,913,253,0

k,,930,243,0

k,,1034,233,0

k,,1186,228,0

k,,1216,223,0

k,,1232,208,0

do,i,1,14 !以循环的方式创建直线，共画了14条

l,i,i+1

enddo

k,16,660,387,0 !再创建关键点

k,,770,248,0

k,,827,230,0

k,,888,217,0

k,,930,216,0

k,,1034,213,0

k,,1186,209,0

l,4,16 !再根据关键点创建直线

l,16,17

l,17,18

l,18,19

l,19,20

l,20,21

l,21,22

l,22,15

nummrg,all !合并所有元素

numcmp,all !压缩所有元素编号

k,23,1243,198,0 !再创建关键点

k,,612,380,0

k,,745,214,0

k,,884,181,0

k,,1242,174,0

l,3,24 !再根据关键点创建直线

l,24,25

l,25,26

l,26,27

l,27,23

l,23,15

nummrg,all !合并所有元素

numcmp,all !压缩所有元素编号

k,28,1610,198,0 !再创建关键点

k,,1610,0,0

k,,1243,0,0

k,,884,0,0

k,,745,0,0

k,,612,0,0

l,6,16 !再根据关键点创建直线

l,7,17

l,8,18

l,9,19

l,11,20

l,13,22

l,16,24

l,17,25

l,19,26

l,24,33

l,25,32

l,26,31

l,27,30

l,1,33

l,30,31

l,31,32

l,32,33

l,23,28

l,28,29

l,29,30

save

al,4,5,15,29 !根据线创建面

al,29,6,16,30

al,7,17,30,31

al,8,18,31,32

al,9,10,19,32,33

al,11,12,20,21,33,34

al,13,14,22,34

al,3,15,35,23

al,35,16,24,36

al,36,17,18,37,25

al,19,20,21,22,26,27,28,37

al,1,2,23,38,42

al,38,39,24,45

al,39,40,25,44

al,40,41,26,43

al,46,47,48,27,41

allsel,all !选择所有元素

type,1 !选择要划分单元的类型

mat,1 !选择要划分单元的材料模型

mshape,1,2d !设置成平面三角形单元

mshkey,0 !设置成自由方式

ESIZE,10,0, !设置单元大小

amesh,1,11,1 !对面1到面11划分单元

ESIZE,,, !设置单元大小为默认值

allsel,all !选择所有元素

amesh,12,16,1 !划分面12到16

save

finish

!划分好后的有限元网格如图9-2所示。

94 加载与求解

（1）施加边界条件，并进行求解设置。

/solu !进入求解器

eplot !显示单元图

save

nsubst,20 !指定荷载子步

nlgeom,on !指定大变形

nropt,full !设置成newton-lapnace迭代

pred,on !启用非线性求解预测器

lnsrch,on !启用线性搜索

outres,all,last !只输出最后一步计算结果

!施加约束条件

nsel,s,loc,x,0 !选择节点

d,all,ux !约束节点X方向位移

nsel,s,loc,x,1610 !再选择节点

d,all,ux !约束节点X方向位移

nsel,s,loc,y,0 !再选择节点

d,all,all !约束节点X和Y方向位移

allsel,all !选择所有元素

acel,0,10,0 !施加重力加速度

allsel,all !选择所有元素

save

finish

（2）求解自重应力场

/solu !进入求解器

time,1 !第一次求解步

asel,s,,,1,7,1 !选择面

esla,s !选择面上单元

mpchg,2,all !将此部分滑体单元的参数改变

allsel,all !选择所有元素

solve !求解

save !保存数据库

finish !返回上一层主菜单或叫做退出求解器

（3）求解不同饱和度下的应力和位移场

!饱和度为35％时

/solu !进入求解器

antype,,rest !重新启动

time,2 !设置第2个求解步

asel,s,,,1,7,1 !选择面

esla,s !选择面上单元

mpchg,3,all !改变所选择的单元的材料参数

allsel,all !选择所有元素

solve !求解

save !保存数据库

finish !返回上一层主菜单或叫做退出求解器

!饱和度为50％时

!其中文注释同饱和度为35％时

/solu

antype,,rest

time,3

asel,s,,,1,7,1

esla,s

mpchg,4,all

allsel,all

solve

save

finish

!饱和度为65％时

/solu

antype,,rest

time,4

asel,s,,,1,7,1

esla,s

mpchg,5,all

allsel,all

solve

save

finish

!饱和度为80％时

/solu

antype,,rest

time,5

asel,s,,,1,7,1

esla,s

mpchg,6,all

allsel,all

solve

save

finish

!饱和度为100％时

/solu

antype,,rest

time,6

asel,s,,,1,7,1

esla,s

mpchg,7,all

allsel,all

solve

save

finish

95 计算结果分析

951 初始状态下边坡稳定性

求解完成后，读入第一步计算结果，考查在该边坡在自重作用下的应力、位移及剪应力和剪应变的云图。下面的命令均是在进入后处理器/POST1后运行的，故读者在运行下面的命令之前必须进入通用后处理器。绘制这些云图的命令为：

/POST1

SET,1

PLNSOL,S,Y,0,1 !初始状态下的自重应力场

PLNSOL,U,Y,0,1 !初始状态下的位移场

PLNSOL,S,XY,0,1 !初始状态下的剪应力

PLNSOL,EPTO,XY,0,1 !初始状态下的剪应变

952 饱水状态下边坡稳定性

计算中对不同饱和度下的边坡稳定性都进行了求解，限于篇幅有限，下面仅对完全饱和状态的边坡稳定性进行分析，分析的内容与方法可以应用到其它饱和度下的稳定性分析。

由于需要计算饱水后引起的各种物理量的改变值，仍然需要采用前面第644节中的荷载工况组合命令，并将其做相应的修改，如下所示

!loadcasemac

/POST1

LCDEF,1,1, , !将第1个计算步定义为工况1

LCDEF,2,6, , !将第6个计算步(饱和度为100%)定义为荷载工况2

LCASE,2, !读入荷载工况2

LCOPER,SUB,1, , , !将荷载工况2减去荷载工况1

然后进行位移、剪力和剪应变的增量图，命令流为：

PLNSOL,U,Y,0,1 !初始状态下的位移场

PLNSOL,S,XY,0,1 !初始状态下的剪应力

PLNSOL,EPTO,XY,0,1 !初始状态下的剪应变

下面采用Mohr-Column准则对饱水状态下的塑性区分布进行计算，其中饱水状态下的物性参数为：C=50kpa，φ=30，命令流如下：

!Mohrmac

/post1

asel,s,,,1,7,1 !选择单元

esla,s

etable,S1_1,S,1 !将所选单元的第1、第3主应力定义为单元表

etable,S3_1,S,3

sadd,S1,S3_1,,-100,1

sadd,S3,S1_1,,-100,1

sadd,smf_over,S1,S3,100,-100

cos_fai=cos(30/18031415926) !计算内摩擦角的余弦

sin_fai=sin(30/18031415926)

constant=250000cos_fai

sadd,S1_S3,S1,S3,1,1

sexp,S1__S3,S1_S3,,1

sadd,smf_down,S1__S3,,sin_fai,,constant

sexp,s_m_f,smf_over,smf_down,1,-1

esel,all

/contour

pletab,s_m_f,avg !绘制屈服单元的云图

N11 SMISC 1 - - - -

N22 SMISC 2 - - - -

N12 SMISC 3 - - - -

M11 SMISC 4 - - - -

M22 SMISC 5 - - - -

M12 SMISC 6 - - - -

Q13 SMISC 7 - - - -

Q23 SMISC 8 - - - -

这是单元表中的相应代码，不知道你要的是不是这个。

首先需要把k3设置为"quadratic form"，然后查beam188的帮助文件可知剪力(我的建立方向在y轴所以是SFY)对应的SMISC为6，19。则可建立单元表etabel,sfyi,smisc,6$etabel,sfyj,smisc,19。单元表建立好后，即可用plot results----contour plot------line elem res 选择建立的单元表即可绘制剪力图。 轴力图步骤同上。

位移和远程位移都是结构分析中的重要概念。

位移指结构的变形程度，在分析中通常用位移分量来描述，比如x方向位移、y方向位移和z方向位移。这些位移分量是由求解器基于边界条件、初始条件和力或载荷施加条件所给出的。远程位移是指结构中某些关键点或特定位置，相对于结构整体的位移量，也称为全局位移。在分析过程中，用户可以根据需求选择分析结果的关键输出点，观察这些点的变形量，从而更好地了解结构在压力、载荷或地震等情况下的响应。

ansys是计算机辅助工程仿真软件，可以进行结构、流体、电磁、声学和多物理场的分析和模拟，广泛应用于各种工程和科学领域。