關于ANSYS和Workbench大變形(ON/OFF)問題探討。
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在碰到幾何非線性問題時,有一個問題就是,是否打開大變形開關,在幾乎所有關于ANSYS書籍中自帶的案例和一些論文當中,很自然的都把大變形開關給打開了,然而個人覺得很多都不是大變形問題,如果打開大變形,很可能導致不收斂,結果不正確。所以有必要搞清楚這個大變形問題。
1、什么是小應變小變形、小應變大變形、大應變小變形、大應變大變形?怎么去判斷?位移變量多大才算是大變形?
2、如果不是大變形,打開了這個大變形開關,會產生什么影響對結果?
3、案例和論文中那些問題是不是都屬于大變形問題?工程上怎么認定這個大小?
諸如此類的問題隨之就來了。。。
從網頁上找來一些資料,經供參考:
大變形屬幾何非線性,是需要不斷秩代才能算出來的,每一次秩代,都會根據結構新的幾何位置坐標形成新的剛度矩陣,因些,求解起來比較慢。而小變形,由于變形很小,就忽略結構在受力過程中的變形對結構剛度矩陣的影響,因此只計算一次剛度矩陣。甚于什么時候變大變形,什么時候選小變形,得根據結構真實的受力情況而定。如果結構的變形量與結構的幾何尺寸相比非常小那就可以用小變形,反之,則應該用大變形。
關閉大變形時根據模型初始尺寸構造剛度矩陣,然后進行求解計算;而打開大變形后,在迭代計算時,根據前一子步的模型尺寸構造剛度矩陣,然后進行求解計算。對于靜力分析而言,若是線性問題,僅需計算一次就可以了,此時開關大變形沒有區別。當計算非線性問題時,開關大變形的結果是不一樣的,因打開大變形可以看做逐漸更新剛度矩陣,所以更接近真實情況。具體選擇開還是關,應該視具體問題具體考慮。
ANSYS軟件是美國ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)軟件,是世界范圍內增長最快的計算機輔助工程(CAE)軟件,能與多數計算機輔助設計(CAD,computer Aided design)軟件接口,實現數據的共享和交換,如Creo, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等。是融結構、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。在核工業、鐵道、石油化工、航空航天、機械制造、能源、汽車交通、國防軍工、電子、土木工程、造船、生物醫學、輕工、地礦、水利、日用家電等領域有著廣泛的應用。ANSYS功能強大,操作簡單方便,現在已成為國際最流行的有限元分析軟件,在歷年的FEA評比中都名列第一。目前,中國100多所理工院校采用ANSYS軟件進行有限元分析或者作為標準教學軟件。
http://zhidao.baidu.com/link?url=WfK1Zkh_qvjpSLYLi7DRET87xVCwgbiUqfZ3qq4qcsA2jMWihcYW_JbSTUSPz9YJFdovA3zsa3J3Gp-SUNISissiccdqnkk8nWeptXDJ6Mu
關閉大變形時根據模型初始尺寸構造剛度矩陣,然后進行求解計算;而打開大變形后,在迭代計算時,根據前一子步的模型尺寸構造剛度矩陣,然后進行求解計算。
對于靜力分析而言,若是線性問題,僅需計算一次就可以了,此時開關大變形沒有區別。
當計算非線性問題時,開關大變形的結果是不一樣的,因打開大變形可以看做逐漸更新剛度矩陣,所以更接近真實情況。具體選擇開還是關,應該視具體問題具體考慮。
http://zhidao.baidu.com/link?url=W1gIts8QdB7yylaNpqBd1t68KQrvOG-XP5WVE_IJwVpHElkL9cvxoMxw2csFGpvIJMBhqHtqB1lNAIwKOciUjoK8fliXRvCl8iC-mr5806K
ANSYS變形單位問題:
http://zhidao.baidu.com/question/1238663181680936699.html?qbl=relate_question_4&word=ANSYS%B4%F3%B1%E4%D0%CE
多大的變形屬于大變形:
這個問題真的是一個仁者見仁,智者見智的問題,我在Marco Amabili的Nonlinear Vibrations and Stability of Shells and Plates的159面的最后一段,關于殼體考慮應變和位移關系的非線性效應,而流體仍然不考慮非線性的假設中,Marco Amabili說如果殼體的橫向變心w達到殼體厚度的量級,那就需要考慮幾何非線性了,Donnell或者Sanders-Koiter理論都可以,當然還有很多這方面的假設。平時如果用ABAQUS計算殼體在荷載作用的下的變形,開了大變形和不開,區別是異常大滴,ABAQUS的殼體變形好像也是基于Sanders-Koiter理論,所以對于薄壁結構,就現有的趨勢來說,考慮一點幾何非線性才是發Paper的王道,以上是自己的見解,呵呵。
考慮到板殼問題,根據鐵摩辛柯的經典書籍,若板的撓度大于板厚度的1/5,則可視為大變形;
對于開孔板,需要特殊處理!
個人認為所謂的大變形是相對的 對于不同的材料特性,不同的形狀以及不同的承載環境都有所不同 不能一概而論。含裂紋,缺陷等的材料,可能很小的變形都會使其破壞,對這些材料來說就可能不存在大變形----即很小的變形對其已經是所謂的大變形。
http://www.soudoc.com/bbs/viewthread.php?tid=9012471
大變形不收斂的解決方法:
http://bbs.co188.com/thread-1563739-1-1.html
ANSYS中打開大變形命令:在輸入框,輸入下面的命令流,就OK了!
/SOLU
NLGEOM,ON !大變形
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