基于ANSYS WORKBENCH的梁-板組合模型的建模

在WORKBENCH中用梁-板組合建模的問題,用點焊和接觸都有問題。感覺不需要用點焊和接觸,實際上只需要在DM中簡單處理就可以了。


問題如下,是一個H型框架,在其上鉚接兩塊板。框架的四個角點被固定,而在左邊一塊板上施加垂直于板面的均布載荷。現在要對該問題用有限元建模并仿真。

1504143312(1).jpg

由于這里涉及到兩類單元,一種是梁單元,一種是板殼單元。在WORKBENCH中,默認的梁單元是BEAM188,而板單元是SHELL181.而 BEAM188中每個節點一般有6個自由度,SHELL181中每個節點也是6個自由度,因此二者的節點自由度可以無縫的耦合在一起。

下面說明操作步驟。

1. 創建項目示意圖。

1504143374(1).jpg

    2.在DM中創建第一個草圖,形成H型框架。注意這里對于上下兩條長邊是分成了四段。

1504143412(1).jpg

    3. 在DM中創建第二個草圖,只包含兩個豎直的邊。其位置與是上圖中兩個點的連線。

1504143457(1).jpg

   4. 先對草圖1中的直線生成線體。

1504143494(1).jpg

     得到的結果如下

1504143529(1).jpg

    5. 再對草圖2中的直線生成線體。注意此時是ADD FROZEN。

1504143574(1).jpg

    得到的結果如下

1504143638(1).jpg

    6. 從前面的邊生成面,先生成左邊的板。

1504143678(1).jpg

    得到如下圖的結果。

1504143715(1).jpg

    7. 從前面的邊生成面,再生成右邊的板。

1504143758(1).jpg

      得到如下圖的結果。

1504143801(1).jpg

     8.壓制中間兩條不需要的線體。

1504143836(1).jpg

      得到的結果如下

1504143873(1).jpg

    9.創建矩形截面。

1504143925(1).jpg

    10. 把該矩形截面賦予給梁的截面屬性。

1504143966(1).jpg

    得到的結果如下

1504145289(1).jpg

    11. 把一個線體,兩個面體生成一個新的PART。這一步是關鍵。它取代了點焊和綁定接觸。

1504145345(1).jpg

    得到的結果如下

1504145499(1).jpg

     12. 進入到DS中劃分網格。

1504145538(1).jpg

    13.固定四個關鍵點。

blob.png

    14. 施加分布力系。

blob.png

    15.仿真并查看變形。

blob.png

到此為止,這個問題建模及仿真結束。

可見,問題的關鍵在于,適當的草圖繪制方式,以及第3步所生成的輔助線,而在第8步中又把它們刪除了。另外,就是要生成一個PART,這很重要。它會直接把節點耦合在一起,而不要用繁雜的點焊和接觸操作,應該是相對簡單的方法。

該方法用于操作梁-殼混合模型是比較合適的選擇,在實踐中需要靈活采用。

     本文轉自宋博士的博客,好文分享于大家。

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