! ANSYS命令流学习笔记13 - PLANE单元在周期载荷作用下的弹塑性分析
!学习重点：
!1、 复习材料本构关系，熟悉ansys定义非线性材料的命令流
默认熟练掌握材料应力-应变曲线。材料的力学性能数据一般用材料拉伸试验得到的应力-应变曲线来表示。材料数据可能是工程应力(P/A0)和工程应变(△L/L0)，也可能是真实应力(P/A)和真实应变(In(L/L0)）。当应变较小时，一般采用工程应力和工程应变，而大应变的塑性分析一般使用真实应力和真实应变。
一般分析用到理想弹塑性材料，例如本例子就用的理想弹塑性材料。还有四种常用本构关系：
(1) 双线性随动强化材料模型(BKIN)，采用von Mises屈服准则，适用于各向同性材料的小应变问题，包括大多数金属材料。
(2) 双线性等向强化材料模型(BISO)，采用von Mises屈服准则，适用于各向同性材料的大应变问题。
(3) 多线性随动强化材料模型(MKIN)，采用von Mises屈服准则，适用于使用双线性随动强化材料模型(BKIN)不能足够表示应力-应变曲线的小应变问题。
(4) 多线性等向强化材料模型(MISO)，采用von Mises屈服准则，适用于大应变问題。
!2、 熟悉post26后处理
弹塑性分析一般要输出应力应变的时程曲线，必须掌握post26的后处理方法。
!2、 熟悉多载荷步的施加
利用Lswrite和Lssolve命令，并确定在每一步中如何施加载荷和约束。
!3、分析步骤
(1) 定义非线性材料、定义相关约束，本例中结构可以利用plane单元，简化为轴对称问题。
(2) 分4步施加载荷步，并依据载荷步文件进行求解。 (3) 第1步，0载荷，模拟初始状态。 (4) 第2步，施加正向载荷力。 (5) 第3步，施加反向载荷力。 (6) 第4步，施加正向载荷力。 (7) 设置求解选项，求解。
(8) 在后处理post1查看云图，post26中观察加载-应变曲线。
!问题描述
! 一个周边简支的圆盘，在其中心受到一个冲杆的周期作用。冲杆假定是刚性的。 加载历史：
时间 载荷 0 0 1 -6000 2 750 3 -6000
F101306.5
!APDL命令：
finish /clear
/title, kinematic hardening
/prep7
et,1,plane182, , ,1 !有些教程会写plane42等古老单元，现在都由plane182/183单元代替，尽量使用新单元进行分析。
n,1,65,0 n,2,0,0
n,3,0,3.25 !定义一些节点，方便载荷或者后处理时节点的选择。利用kpoint应该也能实现
k,1,,- 3.25 k,2,5,-3.25 k,3,65,-3.25 k,4,, 3.25 k,5,5,3.25 k,6,65,3.25 l,1,2
l,4,5 l,2,3 l,5,6
a,1,2,5,4
a,2,3,6,5 !建立几何模型 aesize, all,4 amesh,all
nummrg,node !重新对节点编号，因为生成矩阵的关系，有时候重新编号会提高计算速度。
nodes
nsel,s,loc,x,0,5 nsel,r,loc,y,3.25
cp,1,uy,all !耦合受力节点的Y向位移 allsel finish
/solu
nsel,s,loc,x,65 nsel,r,loc,y,0
d,all,uy !简支固定边界条件 nsel,s,loc,x,0
d,all,ux !轴对称，对称边界条件 allsel finish
/prep7
mp,ex,1,70000
mp,nuxy,1,0.325 !定义非线性前，现将弹性部分属性定义好
tb,mkin,1 tbtemp,,strain
tbdata, , 0.000786,0.00575,0.02925,0.1 tbtemp, ,
tbdata, , 55,112,172,241 !定义塑性部分，非线性本构关系为MKIN finish
/solu
pred,on !预测器打开，加快收敛速度，算法类似line search outres,all,all nsubst,1 time,1e-6 f,3,fy,0
lswrite,1
autots,on nsubst,10 time,1 f,3,fy,-6000 lswrite,2
time,2 f,3,fy,750 lswrite,3
!fdele,all,all !以前总是习惯加上删除载荷，这里可以不用管 time,3 f,3,fy,-6000 lswrite,4
lssolve,1,4 !求解四个载荷文件 finish
/post1
set,2 !观察第2步载荷情况，同理set，3观察第3步，set，4观察第4步 pldisp,2 plnsol,s,eqv finish
/post26
nsol,2,2,u,y,uy2 !定义数据2名为uy2，即node2的y向位移 rforce,3,1,f,y,ry1 ! 定义数据3名为ry2，即node1的反力
add,2,2,,,uy2,,,-1 !因为uy2都是负数，将uy2的数据乘上系数-1
/axlab,x,deflection [mm]
/axlab,y,force [N] !定义XY轴的标签
xvar,2
plvar,3 !以数据2为x轴，数据3为Y轴，作图，可以观察到明显的塑性变形行为
prvar,2,3 !表格显示2,3数据 finish
