请教！钢绳悬挂钢板问题

allanpoe

本人是新手，请教一个模型问题。

三角形钢板的三个顶点分别通过三根钢S1 S2 S3绳悬挂在三个固定点上，现在已知钢绳S1 S2 S3长度，求对应的钢板的稳定位置。
本来可以列出完整的方程，但是求解很麻烦，所以考虑用数值模拟进行求解。

在建模的时候，我用combin14+solid45建模，做法如下：先假设钢板为水平，三根钢绳的一端固定在钢板上，另一端分别位于固定点的垂直线上，长度为已知，然后通过将三个端点上位移到固定点，求出此时的钢板位置。弹簧的刚度设的比较大。我感觉是个很简单的问题，但是求解总是无法得到正确结果，特别是钢板的EX和弹簧的刚度对于结果影响很大。以下是APDL流程：
/CLEAR,NOSTART
/COM,  Structural
! 关键点位置变量
! 钢绳S1固定端的初始坐标
*SET,x1,0
*SET,y1,0
*SET,z1,-0.76815
! 钢绳S2固定端的初始坐标
*SET,x2,2.175
*SET,y2,5.00
*SET,z2,-0.913
! 钢绳S3固定端的初始坐标
*SET,x3,-2.175
*SET,y3,5.00
*SET,z3,-1.0013
! 关键点位移变量
! S1
*SET,dx1,0
*SET,dy1,0
*SET,dz1,0
! S2
*SET,dx2,0
*SET,dy2,0
*SET,dz2,0
! S3
*SET,dx3,0
*SET,dy3,0
*SET,dz3,0
/PREP7
! 设置单元类型,材料属性和实常数
ET,1,SOLID45
ET,2,COMBIN14
R,1,1E+20 ！ 线性弹簧刚度
!*
MP,EX,1,1E+9,,,,
MP,PRXY,1,0.3,,,,
MP,DENS,1,1E+4     ! 钢板密度
!*  
! 实体模型
! 三角体钢板
K,4,0,0.65,-2.50
K,5,1.55,4.35,-2.50
K,6,-1.55,4.35,-2.50
K,7,0,0.65,-2.60
K,8,1.55,4.35,-2.60
K,9,-1.55,4.35,-2.60
V,       4,       5,       6,       7,       8,       9
! 钢绳
K,1,x1,y1,z1
K,2,x2,y2,z2
K,3,x3,y3,z3
! 生成线10,11,12
LSTR,1,4
LSTR,2,5
LSTR,3,6
! 划分网格
TYPE,1
VMESH,1,1,1
!创建弹簧节点与单元
NKPT,,1
NKPT,,2
NKPT,,3
NKPT,,4
NKPT,,5
NKPT,,6
TYPE,2
REAL,1
E,1,869
E,2,870
E,18,871
ACEL,,,10  ! 重力加速度为Z方向
FINISH
/SOLU
! 计算位移
dx1=0-x1
dy1=0-y1
dz1=0-z1
dx2=2.175-x2
dy2=5.00-y2
dz2=0-z2
dx3=-2.175-x3
dy3=5.00-y3
dz3=0-z3
! 施加载荷
D,869,UX,dx1,,,,,,
D,869,UY,dy1,,,,,,
D,869,UZ,dz1,,,,,,
D,870,UX,dx2,,,,,,
D,870,UY,dy2,,,,,,
D,870,UZ,dz2,,,,,,
D,871,UX,dx3,,,,,,
D,871,UY,dy3,,,,,,
D,871,UZ,dz3,,,,,,
SOLVE   
FINISH  
/POST1  
/DSCALE,1,1.0   
PLDISP,2
FINISH


在上述参数下，正确的情况应该是 钢板位于三个固定端的连线范围内，钢板本身有一定的倾斜与位移。但得到的结果却是不但钢板跑到了三个固定端连线范围之外，钢板本身也发生了严重的形变。调整弹簧的刚度，问题依然存在，请教各位高人我的计算问题出在哪儿？

[ 本帖最后由 xuruikl 于 2007-8-7 16:14 编辑 ]

houj03

可能是弹簧单元无法提供横向刚度，致使结构水平刚度过低。

可以如下尝试：

调整模型，满足在初始状态和最终预计的状态中，三个弹簧均能保持向外斜拉钢板；

打开大变形，应力刚化，Full_NL，钢板施加重力，time,1 求解

再施加你需要的变形，time,2 求解

注：　　1,2之间用命令流连续求解

houj03

最好还要打开Full_NL的自适应下降段选项

sysh320

我感觉应该将钢板设成刚性的，而弹簧的刚度按实际情况选取，另外，应该是非线性的求解，应该进行一定的求解设置