【再次讨论】更新几何模型命令Upcoord和Upgeom的联系与区别

各位粉丝大家早上好,一直以来,有很多同学对涉及到更新几何模型的两个命令Upcoord和Upgeom有诸多困惑,即使看了网上很多类似的文章,可能也还有一定疑惑,今日水哥就再次讨论下两者的联系与区别,供大家参考。
在本公众号2017年7月份发的一篇文章中,曾论述过两者的用法,链接如下:
ANSYS中改变节点坐标命令upcoord和upgeom用法讨论
在本篇文章中,有一定瑕疵,这里特别感谢网友的指正,现做更正如下:
1) 删除面均布荷载命令流有误,原文章命令流:
   Sfadele,all,all
   更正命令流如下:
   Sfadele,all,1,pres
 2) 原文有如下总结:upcoord 是以当前数据库文件为准来改变节点坐标,而upgeom则是以结果数据文件为准来改变节点坐标,前者并不会改变结构刚度矩阵,而后者则会重新生成刚度矩阵。故在做类似有几何初始缺陷的非线性屈曲分析时,如果我们采用特征值屈曲分析的低阶模态作为初始几何缺陷时,应使用upgeom命令来达到类似效果。
上述总结略有不妥,Upcoord其实也可更新刚度,且若不能更新刚度,那更新几何模型就没有特别大的意义了,故两个命令其实都可更新刚度,只是使用方法略有不同,现做再次讨论如下。
Upcoord和Upgeom两个命令从命令字符意思来讲,都用于更新几何模型,广泛用于结构找形、施加初始缺陷等运用中,很多时候大家都习惯性用Upgeom,其实有的时候Upcoord还更加方便,且两者最终效果一致,这里先详细说下Upcoord的用法。
翻开该命令的Help解释,根据解释,该命令主要用于根据当前数据库中的节点位移结果来更新几何模型,注意这里是软件数据库中的节点位移结果。

【再次讨论】更新几何模型命令Upcoord和Upgeom的联系与区别


该命令主要有两个参数,第一个参数Factor为根据数据库结果更新几何模型时的比例系数,第二个参数控制使用命令后是否需要对数据库中的节点位移结果进行清零。
说到数据库,database,这里有必要说明一下连续计算与非连续计算导致数据库内容发生变化的一个现象,也是很多新手在学习过程中容易犯的一个细节。
有如下代码:
**********************************
1#代码:
/solu
time,1
f,2,fx,2
allsel,all
solve
/post1
plnsol,u,sum
/solu
time,2
f,3,fx,2
allsel,all
solve
/post1
plnsol,u,sum
**********************************
2#代码:
/solu
time,1
f,2,fx,2
allsel,all
solve
time,2
f,3,fx,2
allsel,all
solve
/post1
plnsol,u,sum
上面1#代码与2#代码最主要的区别在于1#代码在time,1计算完毕后查看了一次位移结果,这就是常说的非连续计算,也即求解完毕之后没有马上进行第二步计算,而是退出了求解模块,进入了其他模块,如前处理或者后处理。虽然最终两者的结果一致,因为线性叠加,但最后两者在查看结果时结果数据库有所不同,非连续计算时,结果数据库中只保留最后一次计算的结果,而连续计算则会保留整个过程的计算结果,所以1#代码最后查看结果时,是不能看到第一步施加荷载的结构反应,而2#代码则可以。
由于upcoord命令和数据库内容紧密相关,故使用者在使用这个命令时,应清楚的知道此时软件数据库中的内容。
还是以2017年文章中的四角点固结板为例,简单说下Upcoord的具体使用用法。该板施加了两种荷载,一种是按照面几何采用Sfa命令施加的面均布荷载,另外一种是按照节点荷载采用F命令施加的均布荷载,这里分别按照先后施加顺序分别称之为工况一和工况二。
代码如下:
finish
/clear
/prep7  
et,1,181
r,1,.3  
rectng,0,10,0,10
lesize,all,.5
mp,ex,1,3e10
mp,prxy,1,.2
amesh,all
allsel
/solve
nslk,s
d,all,all
allsel
time,1
SFA,all,1,PRES,-100e3
solve
time,2
f,all,fz,-100e3
solve
/post1
set,1,last
plnsol,u,z
set,2,last
plnsol,u,z
在工况一作用下的结果位移云图如下,中部最大值为0.2323m:

【再次讨论】更新几何模型命令Upcoord和Upgeom的联系与区别

在工况二作用下的结果位移云图如下,中部最大值为1.2072m:

【再次讨论】更新几何模型命令Upcoord和Upgeom的联系与区别

首先说明,Upcoord在前处理、求解过程以及后处理中均可使用,但是使用位置不同,结构的反应也不同,但位移清零控制效果均无效,所以这算是Bug?
1)、如果在前处理中使用,且再次进入求解后会自动更新几何刚度,这也是用Upcoord常用的方式,类似Upgeom命令,但在使用之前,首先应进入后处理,将数据库结果置于想要的工况上,否则会默认数据结果为最后一个工况。
2)、在求解过程中使用命令仅对几何模型有效果,若要更新几何刚度,需结合Kuse,-1这个命令更新几何刚度。
3)、在后处理使用命令仅对几何模型有效果。
下面就简单演示说明其方法。
1)、根据工况一的结果更新几何模型,代码如下:
/post1
set,1,last                !将数据库结果置于工况一,此时upcoord数据基于面荷载情况,最大值为0.2323
plnsol,u,z
/prep7
upcoord,1,on【再次讨论】更新几何模型命令Upcoord和Upgeom的联系与区别
2)、根据工况二的结果更新几何模型,代码如下:
/post1
set,2,last                !将数据库结果置于工况二,此时upcoord数据基于面荷载情况,最大值为1.20716
plnsol,u,z
/prep7
upcoord,1,on

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3)利用前处理更新几何刚度,代码如下:
/solu
nslk,s
d,all,all
allsel
time,1
SFA,all,1,PRES,-100e3
solve
/prep7
upcoord,1,on
/solu
time,2
f,all,fz,-100e3
solve
/post1
set,1,last
plnsol,u,z

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4)利用Kuse,-1命令更新几何刚度,代码如下:

/solve
nslk,s
d,all,all
allsel
time,1
SFA,all,1,PRES,-100e3
solve
upcoord,1,on
kuse,-1
time,2
f,all,fz,-100e3
solve
/post1
set,last
plnsol,u,z

【再次讨论】更新几何模型命令Upcoord和Upgeom的联系与区别

对比第三种情况和第四种情况,可见利用重新进入前处理和Kuse命令均能起到更新刚度矩阵的作用。
与Upcoord命令不同,Upgeom命令则需要通过读入结果文件来改变几何模型,其Help解释如下,同时该命令必须在前处理中使用,施加完毕后再次进入求解阶段后系统会自动更新刚度矩阵。

【再次讨论】更新几何模型命令Upcoord和Upgeom的联系与区别

案例同上,采用upgeom命令来做,关键代码如下:
/solve
nslk,s
d,all,all
allsel
time,1
SFA,all,1,PRES,-100e3
solve
/prep7
upgeom,1,1,last,file,rst
/solu
time,2
f,all,fz,-100e3
solve

【再次讨论】更新几何模型命令Upcoord和Upgeom的联系与区别


【再次讨论】更新几何模型命令Upcoord和Upgeom的联系与区别

对比结果可见,采用upcoord命令与upgeom命令结果相同,可见两者命令效果类似,只是施加方法略有不同。
总结:
作为更新几何模型命令,Upcoord与Upgeom两者效果类似,都是基于计算结果从而改变原始几何模型,唯一的不同是Upcoord是基于当前ANSYS软件数据库中的结果,而Upgeom命令则是基于已有计算结果文件,同时应注意若在计算过程中使用Upcoord命令,应采用Kuse命令更新刚度矩阵,建议都养成在前处理更新几何模型的习惯~
本案例命令流可在微信公众号后台回复关键词【Upgeom】获取~

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祝大家学习愉快~
ANSYS结构院
2020.11.24

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