FEM\MARC培训手册.doc
MARC
培训手册
目录
1. MARC程序介绍
1.1 MARC程序结构特点
1.2 MARC安装后的有关目录
1.3 MARC程序手册的组成
1.4 MARC的文件系统
1.5 MARC软件运行
1.6 运行MARC所需的Job文件的数据构成2.弹塑性分析
2.1理论概要
2.2选项的使用方法
2.3应力分析的控制
2.3.1 增量步迭代算法
2.3.2 迭代求解控制(CONTROL选项)
3.热传导分析
3.1理论概要
3.2自动步长控制
3.3选项的使用方法
4.热应力分析
4.1理论概要
4.2自动步长控制
4.3选项的使用方法
5.实例分析
5.1弹塑性分析
5.2热传导分析
热传导分析的输入数据与结果
5.3热应力分析
热应力分析的输入数据与结果
附录
Ⅰ有限单元法的基本步骤
Ⅱ单元的使用方法及数值积分
Ⅲ求解器
Ⅳ内存分配和空间需求
Ⅴ重起动与后处理
Ⅵ用TYING实现节点自由度间的线性约束
ⅦSingularity Ratio(奇异比)
1.MARC程序介绍
MARC Analysis Research Corporation(简称MARC)始创于1967年,总部设在美国加州的Palo Alto,是全球第一家非线性有限元软件公司。创始人是美国著名布朗大学应用力学系教授,有限元分析的先驱Pedro Marcel。MARC 公司在创立之初便独具慧眼,瞄准非线性分析这一未来分析发展的必然,致力于非线性有限元技术的研究、非线性有限元软件的开发、销售和售后服务。对于学术研究机构,MARC公司的一贯宗旨是提供高水准的CAE 分析软件及其超强灵活的二次开发环境,支持大学和研究机构完成前沿课题研究。对于广阔的工业领域,MARC软件提供先进的虚拟产品加工过程和运行过程的仿真功能,帮助市场决策者和工程设计人员进行产品优化和设计,解决从简单到复杂的工程应用问题。经过三十余年的不懈努力,MARC 软件得到学术界和工业界的大力推崇和广泛应用,建立了它在全球非线性有限元软件行业的领导者地位。
MARC公司的主要产品之一是通用的有限元分析软件MARC/MENTA。包括前后处理界面MENTAT和求解器MARC。可从下图了解MARC与MNETAT之间的数据传输关系:
MARC与MENTAT之间可分可合。MENTAT可以自动生成MARC分析计算所需的模型数据文件(.dat)。MARC分析后所生成的结果文件即为后处理文件(.t19或.t16),可由M ENTAT读入后进行数据结果的图形显示。
本培训资料主要是从求解器分析的角度,介绍MARC的基本使用方法。
1.1 MARC程序结构特点
MARC是基于位移法的有限元程序,在非线性方面具有强大的功能。程序按模块化编程,工作空间可根据计算机内存大小自动进行调整。用户如果对精度要求较高,可选用双精度进行运算。当单元数、节点数太多,内存不能满足需要时,程序能够自动利用硬盘空间进行分析。在分析过程中,利用网格自适应和重划分技术,能够变更单元的划分和节点数目。MARC对于非线性问题采用增量解法,在各增量步内对非线性代数方程组进行迭代以满足收敛判定条件。根据具体分析的问题可采用不同的分析方法,如对于弹塑性分析和大位移分析可采用切线刚度法,对于蠕变分析或热应力分析可采用初应变法。
单元刚度矩阵采用数值积分法生成。连续体单元及梁、板、壳单元的面内区域采用高斯积分法,而梁、板、壳单元厚度方向则采用任意奇数个点的Simpson积分法。应变-位移函数根据高斯点来评价。程序计算、存贮单元所有积分点或单元中心点的应力、应变、温度等。总刚矩阵,总质量矩阵等采用轮廓或稀疏存贮法存贮。
输入数据可借助于Mentat界面生成,由用户填卡也可生成。输入数据文件由四部分组成,其中分析功能的指示由参数选项组确定,分析模型的内容由模型定义选项组确定,增量步数据由历程定义选项组确定,图形输出由绘图定义选项组确定。
MARC程序拥有许多对用户开放的子程序即用户子程序,用户可以根据各自需要用FORT RAN语言编制用户子程序,实现对输入数据的修改、材料本构关系的定义、载荷条件、边界条件、约束条件的变更,甚至扩展MARC程序的功能。
MARC程序拥有以下4个库
单元库λ
功能库λ
分析库λ
材料库λ
用MARC软件分析的每一个实际问题,都采用了这四种库的一种以上的元素。用户根据各种具体的结构分析进行适当的选择,下面简单介绍一下这四个库。
单元库
MARC的单元库提供了近150种单元,除了少部分单元外,其它单元均可用于线性和非线性分析,分析中单元数和单元类型可自由选择,不同类型单元可组合使用,如连接出现不协调,可用MARC提供的多种标准连接约束来保证单元间的一致性。四边形单元可以退化成三角形单元,六面体单元可以退化成五面、四面体单元。
MARC单元库的主要单元包括:
三维杆单元λ
接触/摩擦单元λ
定方向接触
定距离接触
用拉格朗日乘子引入接触/摩擦约束条件
弯管单元λ
考虑载面变形的弯管
轴对称壳单元λ
直线单元
曲线单元
任意加载的3节点曲线单元
梁单元λ
二维直线单元、曲线单元
三维直线单元、曲线单元
二维Timoshyenko曲梁单元
三维薄壁闭载面单元
三维薄壁开载面单元
壳梁组合、加固构件
考虑载面翘曲和扭转的薄壁开口梁单元
平面应力单元λ
3节点、4节点、8节点等参单元
平面应变单元λ
3节点、4节点、8节点等参单元
6节点、9节点半无限单元
轴称实体元λ
3节点、4节点、8节点等参单元
考虑扭转的4节点单元
任意加载8节点单元
广义平面应变单元λ
4(+2)节点、8(+2)节点等参单元
对于相对位移、相对转动采用附加自由度考虑弯曲的轴对称单元
考虑弯曲的轴对称单元λ
4节点、8节点单元
接触/摩擦单元
三维薄膜元λ
4节点、8节点等参单元
平板单元λ
3节点、4节点、8节点单元
曲面壳单元λ
3节点、4节点、8节点薄壳单元
三维壳单元λ
8节点薄壳/厚壳单元
4节点薄壳/厚壳单元
三维实体单元λ
8节点、20节点等参单元
不可压缩单元λ
5节点、8节点平面应变单元
一般平面应变单元
5节点、8节点轴对称单元
才虎扭转的轴对称单元
任意加载轴对称单元
采用Herrmann变分原理,将静水压力作为附加自由度
Rebar单元λ
8节点平面应变单元
一般平面应变单元
8节点三维单元
8节点轴对称单元
20节点三维单元
三维剪切板单元λ
4节点三维单元
热传导单元λ
2节点、3节点三维连接元
3节点、4节点、8节点轴对称单元
3节点、4节点、8节点轴对称单元
8节点。20节点三维固体单元
4节点、8节点壳元
2节点、3节点轴对称壳单元
其它单元λ
8节点三维磁场单元
12节点磁场半无限单元
4节点电磁场平面单元
4节点电磁场轴对称单元
8节点电磁场三维单元
减缩积分单元λ
高次等参单元减少积分点数,对于低次单元采用归约积分,只有一个积分点常体积膨胀λ
适用低阶单元,用于模拟不可压缩行为,避免传统方法中过于刚强硬、易于锁死的缺陷假定应变法λ
增强低阶单元模拟弯曲变形能力
缆索单元λ
功能库
MARC功能库包含了对分析目标进行准确模拟、快速生成输入数据、准确高效进行分析以
及多种结果输出的众多功能,具体如下:
网格自动划分功能λ
二维单元自动划分
三维单元自动划分
壳坐标的生成
PIPE LINE自动划分
增分法、分割法
输入数据自动行生成功能λ
增分法
分割法
有规律的边界条件、载荷条件的生成
几何约束条件λ
局部坐标系
壳单元局部坐标系
弹簧(线性、非线性)
Tying(节点自由度间的线性约束条件)
边界条件
载荷条件λ
集中载荷、分布载荷、重力、离心力、向心力
热载、初始应力
载荷增量的控制λ
机械载荷增量,指定位移增量自动调节、时间增量的自动调节(动力分析、热传导分析、蠕变分析、粘弹性分析)
输入方法λ
自由格式
统一输入方法(关键词、数)
集名的定义
隐含值的利用
带宽优化功能λ
Cuthill-Mckee算法
Sloan算法
从外部文件读内部节点与用户节点的对应表可以几种优化方法组合使用
可以几种优化方法组合使用
用户子程序λ
各种本构关系(弹性、塑性、粘弹性、蠕变等)
各向异性(弹性、塑性主轴的定义)
输入、输出(输入数据的生成、修正、输出数据的控制)
节点坐标值的生成、修改
单元划分
Tying条件式
绘图输出变量的定义
外存的利用λ
必要时可使用外部文件
刚度矩阵的部分再生成λ
适用于超大型问题
重起动功能λ
后处理功能λ
单元、节点坐标、各种应力、应变、位移、反力等
输出控制功能λ
对于必须的输出数据进行详细控制
adaptiveλmeshing功能
自动加密或减疏网格
单元死活功能λ
分析过程中增加或减少单元
Rezoning功能λ
网格退化的处理
分析结果的平滑化
求解器λ
直接求解器
迭代EBE
迭代SPARSE
非对称求解器
并行求解器
分析库
MARC分析库包含许多分析类型,用户根据具体问题,需作必要的选择,分析库具体内容如下:
线性分析λ
弹塑性分析λ
载荷按比例加一步达到初始屈服(SCALING)
自动增量
蠕变分析λ
自动时间增量
热应力分析λ
从后处理文件将热传导分析结果读入
自动增量
粘弹性分析λ
自动增量
大变形分析λ
更新拉格朗日法
屈曲特征值、屈曲模态
载荷-位移曲线
蠕变屈曲
牛顿-拉弗林迭代法
应变修正法
有限塑性应变分析λ
超弹性材料应变能函数
刚塑性分析
欧拉法
定常速度场
有限应变弹性分析λ
超弹性材料的应变能函数
断裂分析λ
J积分
Lorenzi求J积分方法
裂纹扩展λ
裂纹承受拉伸载荷时材料软化,承受压缩载荷时裂纹闭锁、压坏。
动力分析λ
固有频率、固有模态因子
Lancos法、子空间法、模态迭加法、Houbolt法、中心差分法、Newmark-Beta法
瑞利阻尼
数值阻尼
频谱分析λ
适用于地震最大响应分析
粘弹性体简谐振动分析λ
流体-固体耦合分析λ
轴对称结构承受任意载荷λ
傅立叶展开
多次线性分析结果迭加λ
热传导分析λ
稳态、瞬态热传导分析
对流换热边界条件(包括辐射)
热流、潜热
热-电耦合分析λ
润滑分析λ
热-机械耦合分析λ
自动塑性加工分析λ
弹塑性、刚塑性、应变速率相关本构关系、自动接触条件
材料库
MARC材料库包含30多种材料本构模型,可以考虑材料的线性和多种非线性材料特性的温度相关性、各向异性等。具体如下:
弹性λ
材料特性与温度相关
塑性λ
Von Mises屈服准则
Prandlt-Reuss流动准则
各向同性硬化准则
运动硬化准则
混合硬化准则
屈服应力、硬化模量与温度相关
T-T-T(时间、温度相关的相变)
蠕变λ
等效应力、等效蠕变应变、温度及时间硬化蠕变模型
纯膨胀引起的蠕变模型
ORNL推荐的模型λ
高温下金属循环塑性辅助本构关系
第10个循环的屈服应力作反向屈服应力
第100个循环的屈服应力作循环加载的屈服应力
塑性与蠕变相互作用
与静水压力相关的屈服准则λ
岩土、冰等材料常用
线性Mohr-Coulomb屈服准则
抛物线型Mohr-Coulomb屈服准则
亚弹性λ
任意的应力增量-应变增量关系式
不可压缩材料λ
波松比等于0.5或接近0.5的材料用
Herrmann描述
Taylor各向异性本构关系
超弹性λ
橡胶类材料
Mooney-Rivlin本构关系
Jamus-Green-Simpson本构关系
Neo-Hookean本构关系
粘弹性λ
Maxwell应力松驰模型
Vogit蠕变模型
温度相关性
TRS(单纯的热粘弹性)材料
大变形影响λ
第二类Piola-Kirchhoff应力
格林应变
有限应变影响λ
其实应力
对数应变
热膨胀系数λ
温度相关
各向异性λ
弹性
塑性
热膨胀系数
复合材料λ
破坏条件(最大应力、最大应变、Tsai-Wu、Hoffman)的多种定义低抗拉材料λ
冰、带裂纹构件
温度相关性
一般塑性本构关系λ
屈服条件
流动准则
1.2 MARC安装后的有关目录
目录名内容
marck72/bin 各个执行文件
marck72/lib 各个程序的obj文件
marck72/common MARCK72分析程序的公共块marck72/tools MARC程序的执行命令及各个
程序执行模块生成的命令
marck72/demo 例题输入文件及其用户子程序
marck72/user 用户子程序的模板文件
1.3 MARC程序手册的组成
MARC提供以下手册以供参考
A卷程序功能
第1章 MARC系统
第2章程序初始化
第3章数据输入
第4章网格定义
第5章结构分析库
第6章非结构分析库
第7章材料库
第8章接触
第9章边界条件
第10章单元库
第11章非线性系统的求解过程
第12章结果输出
B卷单元库
B1 介绍
B2 单元分类
B3 各种单元信息
C卷程序输入
C1 程序概要
C2 参数选项
C3 模型定义选项
C4 历程定义选项
C5 REZONING
D卷用户子程序
D1 介绍
D2 定义载荷、边界条件和状态变量的子程序
D3 定义材料各向异性和本构关系
D4 定义粘塑性和本构关系
D5 定义粘弹性
D6 定义几何修正
D7 定义输出结果
D8 定义滑动轴承
D9 定义用户的特殊输出要求
E卷例题集
E1 介绍
E2 线弹性分析
E3 弹塑性和蠕变分析
E4 大变形分析
E5 热传导分析
E6 动力问题
E7 接触
E8 高级课题
E9 流体
E10 灵敏度和优化
F卷理论文章
1.4 MARC的文件系统
1.5 MARC软件的运行
submit1>在MENTAT界面中激活RUN ν
以命令行的方式,按下列命令执行分析程序ν
(1)运行MARC
在UNIX操作系统下,采用“run_marc”命令进行运行,“run_marc”具有下列许多选项,具体含义将在(2)中说明。
run_marc -jid jidname -rid ridname –pid pidname –sid sidname -user username -prog progname -back backvalue -save savevalue -vf viewname -def defna me -ver verifyvalue
“run marc”运行时,屏幕响应如下:
run_marc –jid e2x1 –back no
program name :marck72
Job ID :e2x1
User subroutine name :
Restart file job ID :
Substructure ID :
Post file job ID :
Save generated module :no
Run job in background :no
Are these parameters correct(yes,no,quit〈no〉)? Yes
MARC JOB e2x1 BEGING EXECUTION
MEMORY IN MAIN PROGRAM SET TO=18000000
MARC PROGRAM EXECUTION
┆
MARC的信息
MARC EXIT NUMBER 3004
在NT操作系统下,采用“run_marc”命令进行运行,“run_marc”具有下列许多选项,具体含义将在(2)中说明。
run_marc -jid jidname -rid ridname –pid pidname –sid sidname -user usernam e -prog progname -vf viewname -def defname -save savevalue
“run marc”运行时,屏幕响应如下:
run_marc –jid e2x1
MARC K72 Windows_NT Version
---------------------------------------------------
program name :marck72
Job ID :e2x1
User subroutine name :
Restart file job ID :
Substructure ID :
Post file job ID :
Save generated module :no
View Factor ID :
Default File ID :
MARC JOB e2x1 BEGING EXECUTION
MEMORY IN MAIN PROGRAM SET TO=18000000
MARC PROGRAM EXECUTION
┆
MARC的信息
MARC EXIT NUMBER 3004
(2)“run_marc”关键词
关键词变量内容
-prog *“marc”运行MARC
“mesh3d”运行MARC 的mesh3d模块
“plot”运行MARC PLOT
“pipe”运行PIPE
〈progname〉用户生成的MARC执行文件名
-jid 〈jidname〉输入文件名
〈jidname〉.dat必须存在
-rid 〈ridname〉运行MARC时重起动文件名
运行MESH3D,PIPE时生成的网格文件名
-pid 〈pidname〉运行MARC时热应力计算的后处理文件名
运行PLOT时读入的后处理文件名
-sid 〈sidname〉子结构用文件名
-user 〈username〉含有用户子程序的用户文件
生成可执行文件
*“no”or“n”在前台执行
-save “yos”or“y”保留生成的执行文件
*“no”or“n”不保留生成的执行文件
-vf (viewname) 辐射视角系数的数据文件
-def (defname) 用户缺省的输入数据文件
-ver *“yes”or“y” “run_marc”检查命令选项
“no”or“n”“run_marc”不检查命令选项
(*为隐含值)
(3)使用实例
1.run_marc –jid e2×1
采用输入数据文件e2×1.dat进行分析
2.run_marc –jid e2×14 –user u2×14 –sav y u2×14.f
输入数据文件为e2×14.dat,执行文件为由用户文件u2×14.f编译、连接形成的u2×14.m arc并将执行文件u2×14.marc保留。
3.run_marc –jid e×14a –prog u2×14
利用2已生成的执行文件u2×14.marc进行分析
4.run_marc –jid e3×2a –v no –b no
在前台运行并不检查输入命令的选项
5. run_marc-jid e3×2b -rid e3×2a利用4生成的重起动文件e3×2a.t08继续分析e3×2
b.dat
进行e5×11a的温度场分析
6.run_marc –jid e5×11a
7.run_marc –jid e5x11c –pid e5×11a
利用6生成的后处理文件e5×11a.t16,进行e5×11c的热应力分析
1.6 运行MARC所需的Job文件的数据构成
MARC程序的输入数据大致由以下几部分组成
包括:
1. 参数选项
2. 模型定义选项
3. 历程定义选项
4. 绘图输出选项
如果要使用用户子程序,用户必须提供用FORTRAN语言编写的用户子程序,并提供这些用户子程序所需的一些数据。
参数选项具有以下功能
1. 确保分析所需的工作空间
2. 注册使用的单元
3. 指示使用的功能
4. 对作业的空间进行分配(边界条件的最大个数、分布载荷单元表中最大单元个数)
重起动时这部分数据不允许改动
这部分数据以…END?为结束标记
模型定义选项具有以下功能
1. 输入的单元节点编号及节点坐标
2. 输入材料常数、几何形状参数
3. 输入位移边界条件、载荷条件
4. 输入其它进行模型分析时所需的数据及分析方法、收敛判定方法、收敛判定条件等分析控制数据
除控制数据以外,其它数据在重起动时不允许改动
这部分数据以…END OPTION?为结束标记
历程定义选项具有以下功能
1. 载荷增量、位移增量、时间增量等增量数据的定义
2. 输出控制、约束条件的变更数据输入
这部分数据以…CONTINUE?为增量步结束标记,可以填入多个历程定义数据选项,描述多步加载历程。
绘图输出选项具有以下功能
结构图(未变形)、变形图、等应力线图、等应变线图绘制数据的定义
各绘图输出选项以…END PLOT?结束。
输入数据顺序
分别按参数选项、模型定义选项、历程定义选项的顺序输入,绘图输出选项根据要求的位置插入。
输入数据的规则及特点
1.以关键词的形式输入数据,根据分析所需,选择必要的关键词输入。
2.输入数据有一定的顺序要求,应根据手册C卷要求的顺序输入。
3.数据的输入基本按整数15、实数E10或E15的格式输入。
4.除采用固定格式外,还可用自由格式输入,此时数据之间以逗号“,”相隔。同一个输入文件可以固定格式和自由格式混用,但每一个选项只能用一种格式。如果某一行数据只输入一个整型数而又用自由格式输入,则需在整数后加“,”。
5.同一关键词可以使用多次,当数据重复定义时,程序采用最后一次输入的数据。
6.载荷数据、边界条件数据处理成增量值,指定载荷状态、位移状态按增量值输入。
项目表(List)输入方法
载荷条件、位移边界条件施加的节点和材料特性、几何形状定义的单元,称为项目表。项目表的输入方法有新旧二种,对于K××版均采用新的格式,下面仅介绍新格式的输入方法,旧格式可参见MARC手册A卷、C卷。
1.将表内容全部直接列出
例:3 15 24 1
2.用TO、BY形式将有关内容列出
例:5 TO 37 BY 8
3.用集名列出,集名所含项目在DEFINE选项中定义
例:MYSET
另外,可用AND、INTERSECT、EXCEPT将多个子集进行组合
例:“子集1 AND 子集2 EXCEPT 子集3”,各子集用以上3种方法定义
例:5 TO 37 BY 8 AND MYSET EXCEPT 3 15 24 1
输入、输出文件举例
下面通过一个简单例题对输入数据及输出结果文件作概要说明。
例题:悬臂梁受端部载荷的问题
一端固定、长为10 in 、截面为1×1 in2 的悬臂梁,承受端部800 ps的集中力。材料的弹性模量为30000000 ps/in2,波松比0.3。屈服应力和塑性应变的关系见下图
有限元分析模型采用40个四节点四边形单元,单元类号为11。梁的左端固支,右顶端施加800ps载荷。
输入数据
参数选项
必须有的选项
TITLE:标题
SIZING:单元总数、节点总数等
LARGE DISP:考虑几何非线性
DIST LOAD:载荷类型
ELEMENTS:单元类型
END:参数选项结束
模型定义选项
CONNECTIVITY 定义单元节点编号
COORDINATES 定义节点坐标
GEOMETRY 输入单元截面积
ISOTROPIC 定义材料常数
POINT LOAD 定义节点集中载荷
FIXED DISP 定义边界条件
END OPTION 模型定义选项结束
历程定义选项
CONTROL 求解控制信息
AUTO LOAD 载荷步长控制
POINT LOAD 增量步载荷
CONTINUE 历程选项结束
对于弹塑性问题的求解,程序要求输入历程定义选项进行增量非线性分析。输入数据文件内容如下:
title job1
$....MARC input file produced by Mentat 3.2
sizing 1000000 40 55 110
elements 3
processor 1 1 1
$no list
large disp
all points
dist loads 0 0 1
setname 3
end
$...................
solver
0 0 0 0 0 0 0
optimize 9
connectivity
1 3 1 6 7 2
2 3 2 7 8 3
3 3 3 8 9 4
4 3 4 9 10 5
5 3
6 11 12 7
6 3
7 12 13 8
7 3 8 13 14 9
8 3 9 14 15 10
9 3 11 16 17 12
10 3 12 17 18 13
11 3 13 18 19 14
12 3 14 19 20 15
13 3 16 21 22 17
14 3 17 22 23 18
15 3 18 23 24 19
16 3 19 24 25 20
17 3 21 26 27 22
18 3 22 27 28 23
19 3 23 28 29 24
20 3 24 29 30 25
21 3 26 31 32 27
22 3 27 32 33 28
23 3 28 33 34 29
24 3 29 34 35 30
25 3 31 36 37 32
26 3 32 37 38 33
27 3 33 38 39 34
28 3 34 39 40 35
29 3 36 41 42 37
30 3 37 42 43 38
31 3 38 43 44 39
32 3 39 44 45 40
33 3 41 46 47 42
34 3 42 47 48 43
35 3 43 48 49 44
36 3 44 49 50 45
37 3 46 51 52 47
38 3 47 52 53 48
39 3 48 53 54 49
40 3 49 54 55 50 coordinates
3 55
1 0.00000+0 0.00000+0 0.00000+0
2 0.00000+0 2.50000-1 0.00000+0
3 0.00000+0 5.00000-1 0.00000+0
4 0.00000+0 7.50000-1 0.00000+0
5 0.00000+0 1.00000+0 0.00000+0
6 1.00000+0 0.00000+0 0.00000+0
7 1.00000+0 2.50000-1 0.00000+0
8 1.00000+0 5.00000-1 0.00000+0
9 1.00000+0 7.50000-1 0.00000+0
10 1.00000+0 1.00000+0 0.00000+0
11 2.00000+0 0.00000+0 0.00000+0
12 2.00000+0 2.50000-1 0.00000+0
13 2.00000+0 5.00000-1 0.00000+0
14 2.00000+0 7.50000-1 0.00000+0
15 2.00000+0 1.00000+0 0.00000+0
16 3.00000+0 0.00000+0 0.00000+0
17 3.00000+0 2.50000-1 0.00000+0
18 3.00000+0 5.00000-1 0.00000+0
19 3.00000+0 7.50000-1 0.00000+0
20 3.00000+0 1.00000+0 0.00000+0
21 4.00000+0 0.00000+0 0.00000+0
22 4.00000+0 2.50000-1 0.00000+0
23 4.00000+0 5.00000-1 0.00000+0
24 4.00000+0 7.50000-1 0.00000+0
25 4.00000+0 1.00000+0 0.00000+0
26 5.00000+0 0.00000+0 0.00000+0
27 5.00000+0 2.50000-1 0.00000+0
28 5.00000+0 5.00000-1 0.00000+0
29 5.00000+0 7.50000-1 0.00000+0
30 5.00000+0 1.00000+0 0.00000+0
31 6.00000+0 0.00000+0 0.00000+0
32 6.00000+0 2.50000-1 0.00000+0
33 6.00000+0 5.00000-1 0.00000+0
34 6.00000+0 7.50000-1 0.00000+0
35 6.00000+0 1.00000+0 0.00000+0
36 7.00000+0 0.00000+0 0.00000+0
37 7.00000+0 2.50000-1 0.00000+0
38 7.00000+0 5.00000-1 0.00000+0
39 7.00000+0 7.50000-1 0.00000+0
40 7.00000+0 1.00000+0 0.00000+0
41 8.00000+0 0.00000+0 0.00000+0
42 8.00000+0 2.50000-1 0.00000+0
43 8.00000+0 5.00000-1 0.00000+0
44 8.00000+0 7.50000-1 0.00000+0
45 8.00000+0 1.00000+0 0.00000+0
46 9.00000+0 0.00000+0 0.00000+0
47 9.00000+0 2.50000-1 0.00000+0
48 9.00000+0 5.00000-1 0.00000+0
49 9.00000+0 7.50000-1 0.00000+0
50 9.00000+0 1.00000+0 0.00000+0
51 1.00000+1 0.00000+0 0.00000+0
52 1.00000+1 2.50000-1 0.00000+0
53 1.00000+1 5.00000-1 0.00000+0
54 1.00000+1 7.50000-1 0.00000+0
55 1.00000+1 1.00000+0 0.00000+0
isotropic
1von mises isotropic 0 0 0 0material1
3.00000+7 3.00000-1 7.33161-4 0.00000+0 2.00000+4 0.00000+0 0.00000+0 0.0000 0+0
1 to 40
work hard data
3 0 1 0
2.0000000000+4 0.0000000000+0
2.5000000000+4 1.0900000000-1
3.0000000000+4 3.0500000000-1
geometry
1.00000+0 0.00000+0 1.00000+0 0.00000+0 0.00000+0 0.00000+0
1 to 40
fixed disp
0.00000+0
1
1 to 5
0.00000+0
2
1
point load
0 0 1
0.00000+0 0.00000+0
55
no print
post
1 16 17 1 0 19 20 0 1 0 7
311
parameters
1.00000+0 1.00000+9 1.00000+2 1.00000+6
2.50000-1 5.00000-1
8.62500+0 2.00000+1 1.00000-4 1.0000-12 1.00000+0 1.00000-4
end option
$...................
$....start of loadcase lcase1
title lcase1
control
99999 10 0 0 0 1 0 0 1 0
1.00000-1 0.00000+0 0.00000+0 0.00000+0 0.00000+0 0.00000+0 0.00000+0 0.000 00+0
parameters
1.00000+0 1.00000+9 1.00000+2 1.00000+6
2.50000-1 5.00000-1
8.62500+0 2.00000+1 1.00000-4 1.0000-12 1.00000+0 1.00000-4
auto load
20 0
time step
5.00000-2
point load 0
0 0 1
0.00000+0-8.00000+1
55
continue
$....end of loadcase lcase1
$...................
输出结果
运行结果有以下三种
标准输出(程序输出,为.out文件)λ
后处理输出(为由mentat可读的.t16或.t19文件)λ
重起动输出(为.t08文件)λ
对于标准输出有以下内容
1. MARC公司的标记及程序版本
2.输入数据的回应及解释
对输入数据进行运行检查。如发现错误,便会在该行数据前后指明。数据检查后输出对一些数据进行的解释。
3.运行信息
输出分析的一些信息
a) 整个模型上分布载荷及集中载荷的总和
b) 奇异比
进行线性方程组求解时,输出的刚度矩阵性质指标奇异比r可以指示浮点运算精度位数的降低程度。MARC运行于多种不同的计算机系统,具有不同的版本,但一般有以下规律:10-4 解的精度在容许范围之内≥r ≥1
≥r >10-4 10-8 解的精度位数降低
10-8 > 10-14 矩阵非正定≥r
c) CPU时间
MARC在运行中会输出下列关键时刻已用的CPU时间
START OF INCREMENT 开始增量
START OF ASSEMBLY 开始刚度集成
START OF MATRIX SOLUTION 开始矩阵求解
END OF MATRIX SOLUTION 结束矩阵求解
4.分析结果的输出
输出增量分析结束时的元素信息(应力、应变等)、节点信息(位移、等效节点力、反力等)。
a) 单元信息
各类单元高斯点应力、应变输出
连续体单元λ
整体坐标系下的应力分量、主应力、静水压力、等效应力
壳单元λ
中面应力、沿厚度方向上各积分点的应力值
梁单元λ
高斯点的轴向力、弯矩、扭矩
b) 节点信息
静力分析λ
位移增量、总位移、等效节点力、反力、残余力
动力分析λ
?模态分析固有频率
?动力响应分析总位移、速度、加速度、等效节点力、反力、残余力
热传导分析λ
节点温度
单元信息、节点信息的输出可用PRINT CHOICE选项进行控制。
下面通过悬臂梁受弯的分析,举例说明MARC运行的结果文件.out的一般格式。
M M
+ W W
MMMMM MMMMM
+ WWWWW WWWWW
MMMMMMMMM MMMMMMMMM
+ WWWWWWWWW WWWWWWWWW
MMMMMMMMMMMMM MMMMMMMMMMMMM
+ WWWWWWWWWWWWW WWWWWWWWWWW WW
MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM MMM
+ WWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW WWWWWWW
MMMMMMMM MMMMMMMMMMMMMMM MMMMMM MM
+ WWWWWWWW WWWWWWWWWWWWWWW WW WWWWWW
MMMMMM MMMMMMMMMMM MMMMMM
+ WWWWWW WWWWWWWWWWW WWWWWW
MMMM MMMMMMM MMMM
+ WWWW WWWWWWW WWWW
MM MMM MM
+ WW WWW WW
M M M
+ W W W
MM MMM MM
+ WW WWW WW
MMMM MMMMMMM MMMM
+ WWWW WWWWWWW WWWW
MMMMMM MMMMMMMMMMM MMMMMM
+ WWWWWW WWWWWWWWWWW WWWWWW
MMMMMMMM MMMMMMMMMMMMMMM MMMMMM MM
+ WWWWWWWW WWWWWWWWWWWWWWW WW WWWWWW