5 初始条件
5
初始条件处理器用来确定瞬态分析中所用的初始条件。初始条件包括力学分析和传热分析两部分。需要注意的是，一张初始条件卡片上已存在缺省的初始条件。只有在JOB INITIAL LOADS 菜单中发出命令，才能在分析中使用初始条件。
在主菜单中选择了INITIAL CONDITIONS菜单时，会出现下面的菜单。
INITIAL CONDITION NEW REM EDIT NAME COPY PREV NEXT INITIAL CONNDITION TYPE MECHANICAL THERMAL FLUID ID INIT CONDS ARROW SETTINGS 图5.1 初始条件菜单
选择MECHANICAL菜单定义结构分析的初始条件。下面所示的菜单用来确定初始条件的类型。
命令说明 Mentat 3.1
5-1
5 前处理：初始条件
Main Menu
Initial Condition Mechanical
力学（Mechanical）
MECHANICAL
MECHANICAL INIT CONDITION NEW REM NAME COPY PREV NEXT INITIAL CONDITION TYPE DISPLACEMEN T VELOCITY STRESS PLASTIC STRAIN PORE PRESSURE PRECONSOLIDATION POROSITY VOID RATIO STATE VARIABLE RELATIVE DENSITY NODAL TEMPERATURE POINT MASS ADD ADD ADD ADD ADD ADD ADD REM REM REM REM REM REM REM 0 0 0 0 0 0 0 EDIT NODES EDGES FACES ELEMENTS POINTS CURVES SURFACES 图 5.2 力学初始条件菜单 5-2 命令说明 Mentat 3.1
5 前处理：初始条件
Main Menu
Initial Condition Mechanical
初始条件类型子菜单（Initial Conditions Type Submenu’s）
下面几页介绍INITIAL CONDITION 菜单中关于初始条件类型的内容。
首先，用户应确定当前计算分析中所需的初始条件类型。如果当前分析中没有设置数值，这个命令仅仅是改变初始条件类型。如果当前的分析中已设置了数值，这个命令除了确定初始条件类型外，还将产生一个新的应用。
所有子菜单的结构都是类似的；它们每一个都包含三个相同的部分：
应用命令 初始条件类型
用来增加或去掉节点、边、面、单元、点、曲线和曲面的命令
应用命令（Application Commands）
应用初始条件菜单就是指用一组信息将初始条件全部确定下来。这组信息包括初始条件类型、一些数据和相关的几何及有限元实体。可以定义许多种应用，并储存在当前定义的应用列表中。
初始条件类型（Initial Condition Type）
DISPLACEMENT 选择DISPLACEMENT 项将产生一个初始条件卡片，用来确定动力分析中节点的初始位移并弹出下面的菜单。
命令说明 Mentat 3.1
5-3
5 前处理：初始条件
Main Menu
Initial Condition Mechanical
DISPLACEMENT METHOD
ENTERED VALUES USER SUB.USINC ON X DISPLACE ON Y DISPLACE ON Z DISPLACE 0 0 0 0 0 0 OK ON X ROTATION ON Y ROTATION ON Z ROTATION CLEAR 图5.3 初始位移子菜单
按下INITIAL CONDITION 类型的任一按钮后，都会出现一个类似的菜单。
DISPLACEMENT 中的命令有：
位移输入法（Displacement Method）
ENTERED VALUES USER SUB. USINC 确定在分析中，MARC是否需要调用用户子程序USINC。如果调用用户子程序，就没有必要输入数值，因为它们将被MARC用户子程序中相应的数值所代替。
如果使用用户子程序，其FORTRAN 源程序必须存在于当前工作目录下，这样当提交作业时，源程序可以被MARC编译和连接。
5-4 命令说明 Mentat 3.1
5 前处理：初始条件
Main Menu
Initial Condition Mechanical
ON X DISPLACE ON Y DISPLACE 0 0 0 0 0 0
ON Z DISPLACE ON X ROTATION ON Y ROTATION ON Z ROTATION
输入初始位移的大小。
VELOCITY 产生一个描述节点初始速度的初始条件卡片，除了速度外，用户还需要确定适用的节点。
STRESS 产生一个描述模型初始应力的初始条件卡片。应力必须以分量的形式给出，并且需与相关的单元类型对应。例如，对于平面应力而言，需要三个应力分量（xx，yy，xy）；而对于三维实体单元，则必须有六个应力分量（xx，yy，zz，xy，yz，zx）。设置初始应力数值时，应保证模型中不出现塑性。初始应力值可以在这里输入或调用用户子程序UNISTR。
对于壳单元和层状梁单元，用户应确定层数。除了给出应力外，还需确定相关的单元。调用后续的菜单项。
命令说明 Mentat 3.1
5-5
5 前处理：初始条件
Main Menu
Initial Condition Mechanical
STRESS METHOD
ENTERED VALUES USER SUB. ITRESS ON STRESS1 ON STRESS2 ON STRESS3 ON STRESS4 0 0 0 0 0 0 OK ON STRESS5 ON STRESS6 LAYERS ALL CLEAR CLEAR
PLASTIC STRAIN 图5.4 应力子菜单
产生一个描述模型初始等效塑性应变的初始条件卡片。该初始塑性应变值用来确定弹-塑性分析中出现塑性时硬化曲线的斜率。初始应变值可以在这里输入，也可以调用用户子程序INITPL。
对于壳元和层状梁元，用户必须确定层号。除了初始应变，用户必须定义所适用的单元。
5-6 命令说明 Mentat 3.1
5 前处理：初始条件
Main Menu
Initial Condition Mechanical
PORE PRESSURE
产生一个初始条件卡片，用户可以定义非耦合土壤分析中的孔隙压力。孔隙压力可以在这里输入，也可以调用用户子程序 INITPO 。用户还必须定义所适用的单元。
PRECONSOLIDATION 产生一个初始条件卡片，用户可以定义土壤分析中的预紧压力。当使用修改的Cam-Clay 模型时，必须在每个单元上定义预紧压力。
POROSITY 产生一个初始条件卡片，用户可以定义初始的土壤疏松度。或者，用户可以定义空隙比。除了疏松度大小外，用户还必须定义所适用的单元。
VOID RATIO 产生一个初始条件卡片，用户可以定义空隙比，空隙比用在土壤分析中，也适用于服从Gurson 损伤模型的材料。除了大小外，用户还必须定义所适用的单元。
STATE VARIBLE 产生一个初始条件卡片，用户可以定义初始状态变量。一般情况下，第一个状态变量是模型的温度。只是在非耦合分析中，才输入温度状态变量。在热-机耦合分析中，温度可以计算得到。
命令说明 Mentat 3.1
5-7
5 前处理：初始条件
Main Menu
Initial Condition Mechanical
当用户选择了STATE VARIABLE菜单，出现下面的菜单。
STATE VARIABLE METHOD
ENTERED VALUES USER SUB. INITSV POST FILE STATE VARIABLE ID 1 0 IEEE ON VALUE LAYERS ALL CLEAR POST FILE FORMATED BINARY NATIVE ED INCREMENT 0 CLEAR OK 图5.5 状态变量子菜单
状态变量输入法（State Variable Method）
ENTERED VALUES USER SUB. INITSV POST FILE 选择状态变量的输入方法： 在这个菜单中定义；
由用户子程序INITSV定义； 从已产生的后处理文件中读入，这个后处理文件必须是传热分析得到的文件。
5-8 命令说明 Mentat 3.1
5 前处理：初始条件
Main Menu
Initial Condition Mechanical
STATE VARIABLE ID
ON VALUE
LAYERS ALL CLEAR 0 1 定义所要定义的状态变量，缺省为温度。
如果输入方法是 ENTERED VALUES ，定义状态变量。
如果输入方法是 ENTERED VALUES ，并且模型中使用壳元或层状梁元，输入初始条件适用的层号。
POST FILE 如果用后处理文件输入，定义产生后处理文件的传热分析作业号。
FORMATE BINARY D NATIVE IEEE 选择后处理文件是有格式的或是二进制的。
在大多数计算机上，原始的二进制模式与IEEE模式是兼容的。在CRAY和DEC/UNIX计算机上，要在原始的（NATIVE）和IEEE之间做出选择。
INCREMENT 状态变量。
0 定义待读取的后处理文件的增量步，亦用来定义此分析中的初始
命令说明 Mentat 3.1
5-9
5 前处理：初始条件
Main Menu
Initial Condition Mechanical
RELATIVE DENSITY 产生一个初始条件卡片，允许用户定义粉末材料的初始相对密度。除了定义大小外，用户必须定义所适用的单元。
NODAL TEMPERATURES 产生一个初始条件卡片，允许用户定义非耦合力学分析中的初始温度。在热-机耦合分析中，温度可以计算得到。在这种分析中，使用INITIAL CONDITION-THERMAL 菜单可以定义温度。如果计算模型中有壳元或层状梁元不能使用该命令。
下面的菜单将出现：
NODAL TEMPERATURE METHOD ON TEMPERATURE CLEAR
ENTERED VALUES USER SUB. USINC 0 OK 图5.6 节点温度子菜单
节点温度输入法（Nodal Temperature Method）
ENTERED VALUES USER SUB. USINC 确定手工赋值还是调用用户子程序USINC。
5-10 命令说明 Mentat 3.1
5 前处理：初始条件
Main Menu
Initial Condition Mechanical
ON TEMPERATURE
POINT MASS 0
定义节点温度。此外，必须定义所适用的节点。
产生一个初始条件卡片，允许用户定义集中质量，用户可以定义每个自由度的质量。除了大小外，用户必须定义所适用的节点。
传热分析（Thermal）
THERMAL 用户进行传热分析时定义初始条件所需选择的菜单。
TEMPERATURE 产生一个初始条件卡片，允许用户定义传热分析(热-电或热-机耦合分析)中所需的初始温度。出现下面的菜单：
TEMPERATURE METHOD ENTERED VALUES USER SUB. USINC ON TEMPERATURE（TOP） SHELL ELEMENTS ON BOTTOM 0 0 OK TEMPERATURE ON MIDDLE TEMPERATURE 0 CLEAR 图 5.7 温度子菜单
命令说明 Mentat 3.1
5-11
5 前处理：初始条件
Main Menu
Initial Condition Thermal
温度方法（Temperature Method）
ENTERED VALUES USER SUB. USINC
选择手工赋值方法还是调用用户子程序USINC定义初始温度。 ON TEMPERATURE（TOP） 0 定义初始节点温度。如果分析中使用壳元，此温度则是上表面的温度。
壳元（Shell Elements）
ON BOTTOM TEMPERATURE 0 ON MIDDLE TEMPERATURE 0 对于传热分析中的壳元，如果温度按线性分布，输入底面的温度。如果温度遵从四次方分布，输入底面和中面的温度。
此外，用户必须定义初始温度所施加的节点。
5-12 命令说明 Mentat 3.1
5 前处理：初始条件
Main Menu
Initial Condition Thermal
流体（Fluid）
FLUID
用户进行流体分析时需选择的菜单。定义流-热、流-固或流-热-固分析。 VELOCITY 定义流体区域的初始速度并给出编号。出现如下菜单：
VELOCITY METHOD ENTERED VALUES USER SUB. USINC ON X ON Y ON Z CLEAR 0 0 0 OK 图 5.8 速度子菜单
VELOCITY 可在此定义初始速度或用子程序USINC。
标记模型中的初始条件。
ARROW SETTINGS 弹出箭头显示控制菜单。详细请参看4-62页。
命令说明 Mentat 3.1
5-13
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