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登錄solid186單元的案例
轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列(三):不同建模單元對比(BEAM188與SOLID186) ¥29
2 一維模型(BEAM188)
圓盤和軸采用單一的BEAM188單元模擬,采用7個載荷步求解,轉(zhuǎn)速從0~6000r/min以1000r/min為載荷步增量,提取模態(tài)數(shù)為6,計算模型如下圖所示。
劃分網(wǎng)格添加簡支約束
在X軸的方向添加轉(zhuǎn)速
求解得到坎貝爾圖及臨界轉(zhuǎn)速。
3三維模型(SOLID186)
圓盤和軸采用單一的SOLID186單元模擬,同樣采用7個載荷步求解,轉(zhuǎn)速從0~6000r/min以1000r/min為載荷步增量,提取模態(tài)數(shù)為6,計算模型如下圖所示。
劃分網(wǎng)格添加簡支約束
在X軸的方向添加轉(zhuǎn)速
求解得到坎貝爾圖及臨界轉(zhuǎn)速。
4結(jié)果對比
剛性支撐時分別用BEAM188和SOLID186單元建模的臨界轉(zhuǎn)速結(jié)果如下
臨界轉(zhuǎn)速(r/min)
BEM188
SOLID186
1
1268.3
1237.3
2
1352.9
1318.3
3
3432.0
3372.1
4
4542.2
4364.2
5
5126.9
4903.0
6
5448.2
5358.5
因考慮陀螺效應(yīng)(回轉(zhuǎn)效應(yīng))的單元算法不同、邊界條件難以完全一致、坎貝爾圖采用圖解算法確定臨界轉(zhuǎn)速等原因,采用BEAM188和SOLID186單元建模得到的計算結(jié)果必然存在一定的誤差,但是從振型上看,計算結(jié)果是基本一致的。
展開 ANSYS中的節(jié)點解與單元解是怎么回事?附solid186與solid185單元結(jié)果對比文檔下載
有限元在求解結(jié)構(gòu)問題時,最先得到的是各個節(jié)點的位移,再通過彈性力學(xué)方程得到單元的應(yīng)力和應(yīng)變,得到的單元應(yīng)力應(yīng)變實際上是一個函數(shù),這個函數(shù)能夠描述單元內(nèi)所有位置處的應(yīng)力場。無疑,這樣沒法在軟件中顯示結(jié)果,因此單元解需要確定一些積分點(高斯點),通過積分得到這些積分點的解,這些積分點的解代表單元解。
積分點通常和單元的節(jié)點位置不重合,因此想要得到單元節(jié)點的解,需要將積分點的解根據(jù)某種規(guī)則外推,以一種近似的方法得到單元節(jié)點的解。由于每個單元外推得到的單元節(jié)點解并不完全一致,因此,最初外推得到的單元的節(jié)點解不連續(xù),為了讓其連續(xù),將不同單元之間的節(jié)點外推得到的節(jié)點解進行算術(shù)平均,這樣在連續(xù)節(jié)點處的節(jié)點解僅有一個數(shù)值,這樣便得到實際在軟件中顯示的節(jié)點解。
簡短一點來說:單元解是積分點的解,節(jié)點解是外推后平均的解。很明顯,從數(shù)值精度上來講,單元解是高于節(jié)點解的。
采用ANSYS計算了一個簡單的模型,分別采用solid185單元和solid186單元,185單元是8節(jié)點單元,186單元是20節(jié)點單元,分別計算后查詢;
最終,單元總數(shù)185為256個,186為256個,單元劃分一樣,但是節(jié)點數(shù)不一樣,185單元劃分的模型節(jié)點數(shù)為459個,186單元劃分的為1605個。
展開 solid186與solid185單元結(jié)果對比下載
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結(jié)果對比:
一、等效應(yīng)力場
Plane42單元等效應(yīng)力場
Plane182單元等效應(yīng)力場
二、Y方向位移場
Plane42單元Y方向位移場
Plane182單元Y方向位移場
三、襯砌彎矩
Plane42單元襯砌彎矩
Plane182單元襯砌彎矩
通過對比可發(fā)現(xiàn),兩者計算結(jié)果誤差較小,說明上述參數(shù)等效方法能較好的實現(xiàn)EDP材料模型參數(shù)的輸入,故而同學(xué)們在做類似巖土類模擬時可選擇如下方法進行:
一、采用低級單元Plane42、Solid45,材料模型采用經(jīng)典DP模型;
二、采用高級單元Plane182、Solid185,材料模型采用EDP模型,模型參數(shù)可按本文所述方法進行計算
下載地址:solid186與solid185單元結(jié)果對比
展開 轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列(八):軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應(yīng)用 ¥39
轉(zhuǎn)子構(gòu)造和幾何尺寸
2結(jié)果分析
采用Solid272單元模擬得到前4階振型及坎貝爾圖如下:
采用Solid186單元模擬得到前4階振型及坎貝爾圖如下:
對比上述的渦動頻率及振型可知,Solid272與Solid186結(jié)果是一致的,兩者得到的臨界轉(zhuǎn)速分別如下:
臨界轉(zhuǎn)速/rpm
Mode-1
Mode-2
Mode-3
Mode-4
Mode-5
Solid272單元
0
14572
17134
46165
50103
Solid186單元
0
14620
17215
46181
50200
將圓盤厚度以及軸承剛度參數(shù)化,設(shè)置目標函數(shù)為一階正進動臨界轉(zhuǎn)速值Seek Target=17000,得到圓盤厚度、軸承剛度與臨界轉(zhuǎn)速的關(guān)系圖如下:
通過優(yōu)化設(shè)計分析可知,當(dāng)圓盤厚度取65.64mm,軸承剛度為47936N/mm時,該轉(zhuǎn)子模型的一階正進動臨界轉(zhuǎn)速為17000rpm。
展開 
案例16-評估3D表面缺陷的混合模式應(yīng)力因子和T應(yīng)力
半
圓形裂紋和裂紋前沿的圓環(huán)用SOLID186網(wǎng)格掃描生成。
具有彎曲表面缺陷的X型連接管
分析一個管狀接頭處的半橢圓彎曲表面缺陷,以在裂紋前沿得到混合模式的SIFs(KI,KII和KIII)。
問題包含兩個管件由焊點焊接在一起,兩個管件的外徑分別為323.85mm(D1)和219.08mm(D2),厚度分別為15.88mm(t1)和8.18mm(t2)。半橢圓裂紋位于平行于較重管道徑向的平面上。
圍繞裂紋前沿創(chuàng)建一個圓環(huán),以控制裂紋前沿的網(wǎng)格。在焊趾處的半橢圓形表面裂紋沿焊接接頭彎曲,并垂直于外部直徑為323.85mm的管道的厚度方向。
焊點部分的彎曲裂紋通過一個旋轉(zhuǎn)的外直徑為323.85mm的管道和一個在焊接點處垂直于相同管道內(nèi)表面的擠出圓相貫得到,如圖:
建模
對于3D模型,推薦的裂紋前沿的單元類型為SOLID186,20節(jié)點六面體單元。
矩形塊和X型連接管模型由SOLID187單元(除了裂紋尖端附近區(qū)域)劃分網(wǎng)格:
裂紋尖端附近區(qū)域由SOLID186單元劃分網(wǎng)格:
由于X型連接管具有兩個對稱平面,只建模四分之一模型:
如果裂紋面在整體坐標系中不垂直于任何組分,應(yīng)該建立一個局部坐標系,該坐標系的一個組分垂直于裂紋面。舉個例子,在X型連接模型中,建立了一個圓柱局部坐標系,它的一個分量垂直于裂紋面,如下圖:
在X型連接點模型中,在厚度方向上的彎曲裂紋垂直于直徑為323.85mm的管的內(nèi)表面。在裂紋尖端建立了一個圓環(huán)以便得到好的掃描網(wǎng)格,一個共面將圓環(huán)和剩余體積在界面處分開。
在3D模型中,破裂在裂紋尖端有兩個共邊緣的面,在圓環(huán)處也是。使用兩個圓環(huán)面來在裂紋尖端附近創(chuàng)建一個凈掃描網(wǎng)格,一個面定義為源面,另一個面定義為目標面。
展開 案例51-用梁-梁接觸建模的管內(nèi)多絲線圈
重點介紹了以下特性和功能:
• 通過CONTA177單元建模的梁-梁和梁-面接觸
• 橫梁之間的內(nèi)部接觸
介紹和問題描述
多線線圈和多股電纜主要用于醫(yī)療設(shè)備和汽車行業(yè)。一個例子是植入式導(dǎo)線,它可能是心臟除顫器等醫(yī)療設(shè)備的一部分。
通常進行彎曲分析以模擬電纜和線束,以模擬線圈線或電纜股水平的實際物理行為。使用實體單元分析這些類型的結(jié)構(gòu)在計算上可能很昂貴。另一方面,具有梁-梁接觸的梁模型提供簡化建模的快速準確的解。
對可植入導(dǎo)線模型進行彎曲分析。該結(jié)構(gòu)由聚合物管殼內(nèi)的五線金屬線圈組成。管長3.45 mm,外徑0.43 mm,內(nèi)徑0.36 mm。線圈導(dǎo)線的半徑為0.05 mm,導(dǎo)線之間的初始間隙為0.0125 mm。
在每個模型中定義了兩個接觸對:一個用于線圈的線-線接觸的自接觸對,以及線圈和管之間的一個接觸對。要應(yīng)用彎曲邊界條件,管和線圈的一端固定,另一端繞Y軸旋轉(zhuǎn)1.2弧度。
創(chuàng)建了三種不同的模型:
1. 實心管和實心線圈
2. 實心管和梁線圈
3. 束管和束線圈
使用的具體單元類型和接觸模型如下:
三種類型的網(wǎng)格如下:
建模
建模五絲線圈
線圈的半徑為0.3mm,導(dǎo)線的半徑為0.05mm,導(dǎo)線之間的初始間隙為0.0125mm。
情況1:創(chuàng)建了五層實心螺旋線圈,并用SOLID186單元劃分網(wǎng)格;見下圖(a)。
情況2和情況3:創(chuàng)建螺旋線圈的線模型,并用BEAM189單元劃分網(wǎng)格;見下圖(b)。
建模管
管長3.45mm,外徑0.43mm,內(nèi)徑0.36mm。
情況1和情況2:創(chuàng)建管的全三維模型,并用SOLID186單元進行網(wǎng)格劃分;見下圖(a)。
展開 齒輪傳動軸的靜力學(xué)分析
現(xiàn)在我用了surf154單元來模擬扭矩,分別在兩端鍵槽端施加了相反扭矩,然后再軸頸處施加約束,問各位大神,這樣模擬施加扭矩對么?如果是正確的,還有沒有其他更準確的模擬方法?然后如果考慮齒輪嚙合產(chǎn)生的徑向力和切向力是直接加載在鍵槽面上嗎,不考慮接觸問題,只分析軸的受力情況。謝謝各位大神了,用的是solid186單元
Mechanical 分布式計算與共享內(nèi)存的測試
一個測試模型(圓柱體),solid186單元,節(jié)點數(shù)1736539,單元數(shù)421504。瞬態(tài)結(jié)構(gòu)分析,步長0.02s,step end 1s。硬件16核32線程,64G內(nèi)存,無顯卡加速
工況1: Distributed 16 cores
工況2: Non Distributed,32 cores
計算用時比較:
工況1 工況2
用時 1h46m 5h49m
內(nèi)存 12.6G 8.9G
結(jié)論: 用分布式(在solve中勾選Distributed復(fù)選框)計算,只能使用物理核數(shù);用內(nèi)存共享式(不勾選Distributed復(fù)選框)計算,可使用全部線程數(shù)。前者內(nèi)存消耗大,但用時顯著少于后者,這就是ansys不建議用內(nèi)存共享計算的原因。
注意此處分布式計算是軟件術(shù)語,不同于分布式機群(硬件概念)。
展開 hypermesh-ansys聯(lián)合仿真之接觸分析1
1.劃分網(wǎng)格分配單元設(shè)置材料
劃分實體網(wǎng)格,設(shè)置單元類型為solid186,即帶中間節(jié)點的實體單元,建立結(jié)構(gòu)鋼材料模型,分別設(shè)置彈性模量和泊松比。設(shè)置完畢后檢查單元類型是否正確,若不是solid186則需要更新單元類型,如下圖是正確的單元類型。
2.建立接觸關(guān)系
在空白處右擊鼠標創(chuàng)建一個contact surface,重命名為conta174。因為前面實體單元采用了solid186單元,所以接觸單元和目標單元分別選擇contact174和targe170.
點擊下方Elements,在圖形窗口選擇滑塊與基板接觸的面上的單元作為接觸面,因為一般選擇小面作為接觸面大面作為目標面。
按照上述步驟建立目標面集,選擇基板上表面單元作為目標面集。
點擊空白處新建Property,分別命名為conta174p和targe170p,并分別將Card Image設(shè)置為conta174p和targe170p。分別建立兩個單元類型,分別是接觸單元和目標單元如下圖。
點擊空白處,新建一個contact,會新增一個Group并自動新增一個接觸對,鼠標左鍵選中接觸對在下方顯示處需要設(shè)置的各項,MASTER是需要選中接觸相關(guān)的信息,SLAVE是需要選中目標相關(guān)的信息,分別是接觸面集及單元類型,目標面集及目標單元類型和接觸特性
。
切換到Contact欄,在接觸對下切換接觸類型為Standard,即等效為摩擦接觸類型,摩擦系數(shù)設(shè)置為0.1,其他接觸設(shè)置全部設(shè)置為默認。
展開 ANSYS知識普及10——如何分析復(fù)合材料(1)(ANSYS專家編輯,非原創(chuàng),歡迎轉(zhuǎn)摘)
關(guān)于Solid 46單元:
(1) Solid 46是用于模擬復(fù)合材料厚殼或?qū)嶓w的8節(jié)點三維層合結(jié)構(gòu)單元,單元節(jié)點有x,y和z方向三個結(jié)構(gòu)自由度,單元允許最多250層不同的材料;
(2) 這種單元的定義包括:8個節(jié)點、各層厚度、各層材料方向角和正交各項異性材料屬性,其中每層可以為面內(nèi)兩個方向雙線性的不等厚層;
(3) 在材料定義時,只需定義材料主方向和材料坐標系(單元坐標系)一致的材料參數(shù),不一致的復(fù)合材料層通過定義材料方向角(該層材料主方向和材料坐標系所成的角度)由程序自動轉(zhuǎn)換;
(4) 通過選擇不同的層直接在單元坐標下獲取單元應(yīng)力,包括三個方向的應(yīng)力和面內(nèi)剪切應(yīng)力,而不需要通過應(yīng)力應(yīng)變的轉(zhuǎn)換來獲取;
6、SOLID186單元
SOLID186單元是20節(jié)點3D實體單元,每個節(jié)點有3個自由度。每個單元最多允許有250層的等厚度材料層,允許沿厚度方向的變形斜率可以不連續(xù),支持材料的非線性行為和大變形。
7、SOLID191單元
SOLID191單元是20節(jié)點3D實體單元SOLID195的一種層疊形式,每個節(jié)點有3個自由度。每個單元最多允許有100層的等厚度材料層,允許沿厚度方向的變形斜率可以不連續(xù)。SHELL191單元不支持材料的非線性行為和大變形。
8、其他
除上述單元外,還有其它的一些具有層功能的單元:
SOLID95 是20節(jié)點的結(jié)構(gòu)實體單元,在KEYOPT(1)=1時,其作用與單層的SOLID191單元類似,包括應(yīng)用方位角和失效準則,還允許非線性材料和大撓度。
SHELL63 是四節(jié)點殼單元,可用于對“三明治”殼結(jié)構(gòu)作粗糙、近似的計算。象兩塊金屬片之間夾有一層聚合物的問題就很典型,此時聚合物的彎曲剛度相對于金屬片的彎曲剛度來說是一個小量。用戶可以用實常數(shù) RMI 來修正單元的彎曲剛度,使其等效于由金屬片引起的彎曲剛度。
展開 Ansys10.0 復(fù)合材料操作知識(二)
該單元具有包含大應(yīng)變的完全非線性性能,最多允許255層復(fù)合材料,各層的信息可以通過截面相關(guān)命令輸入。
4、SHELL190單元
SHELL190單元是一種4節(jié)點3D單元,每個節(jié)點有3個自由度。該單元具有包含大應(yīng)變性能,最多允許255層復(fù)合材料,允許沿厚度方向的變形斜率可以不連續(xù),各層的信息可以通過截面相關(guān)命令輸入。
5、SOLID46單元
SOLID46單元是8節(jié)點3D單元SOLID45的一種層疊形式,每個節(jié)點有3個自由度,每個單元最多允許250層的等厚度復(fù)合材料,同樣允許125層厚度在單元面內(nèi)成雙線性變化的不等厚度材料層。該單元的另一個特點是可以用幾個單元疊加的方式對多于250層的復(fù)合材料建模并允許沿厚度方向的橫向變形斜率可以不連續(xù),而且用戶可以輸入自定義的本構(gòu)矩陣。于8節(jié)點殼單元相比,SOLID46單元的階次要低,因此,在殼結(jié)構(gòu)分析中要得到與SHELL99或SHELL91單元相同的求解結(jié)果,需要更密的網(wǎng)格,
6、SOLID186單元
SOLID186單元是20節(jié)點3D實體單元,每個節(jié)點有3個自由度。每個單元最多允許有250層的等厚度材料層,允許沿厚度方向的變形斜率可以不連續(xù),支持材料的非線性行為和大變形。
7、SOLID191單元
SOLID191單元是20節(jié)點3D實體單元SOLID195的一種層疊形式,每個節(jié)點有3個自由度。每個單元最多允許有100層的等厚度材料層,允許沿厚度方向的變形斜率可以不連續(xù)。SHELL191單元不支持材料的非線性行為和大變形。
3.2 建立模型
本節(jié)中將簡要介紹Ansys中建模一般采用的兩種方法,分別是直接建模和從CAD軟件中導(dǎo)入模型,以及根據(jù)分析類型的不同來選擇模型類型。
展開 
轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列(七):帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析 ¥49
轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有限元模型
2 結(jié)果分析
對于該復(fù)雜的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),采用SOLID186單元來模擬,支承結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)子之間在徑向采用COMBI214來模擬軸承、在軸向采用COMBIN14來約束軸向的位移。由于考慮了支承結(jié)構(gòu),振動模態(tài)較單純的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)豐富,如支承結(jié)構(gòu)本身的振動模態(tài)、支承與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)同時振動的模態(tài)等,也會出現(xiàn)較多與轉(zhuǎn)速無關(guān)的振動模態(tài)。與渦動無關(guān)的振動,在坎貝爾圖上會出現(xiàn)某些無“FW”或“BW”標志的頻率曲線。
不考慮支承結(jié)構(gòu)的結(jié)果如下:
有支承結(jié)構(gòu)的結(jié)果如下:
有支承結(jié)果的振型模態(tài)更豐富:
3 分析過程
首先把轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的體選擇上,用Named Selections命名為rotor。
轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列(十):不平衡激勵下的啟動過程瞬態(tài)轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析
轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列(九):基于ANSYS Workbench的多軸轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列(八):軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應(yīng)用
轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列(七):帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析
轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列(六):考慮預(yù)應(yīng)力的轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析
轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列(五):隨轉(zhuǎn)速變剛度和變阻尼的模擬
轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列(四):不同軸承單元對比(COMBIN14和COMBI214)
轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列(三):不同建模單元對比(BEAM188與SOLID186)
轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列(二):不平衡響應(yīng)分析
轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列(一):臨界轉(zhuǎn)速與坎貝爾圖
展開 案例29-火箭噴管延伸模擬-運行
對于大型網(wǎng)格,明智的做法是選擇適當(dāng)?shù)腒EYOPT(8)設(shè)置,以使SOLID279或SOLID186單元的分層選項的存儲需求最小化。減小文件大小的缺點是無法對各個層進行后處理。你需要決定什么適合你的分析。
• 對于尚未掃掠的網(wǎng)格,很難看到單元坐標系z軸是否垂直于分層實體SOLID278/SOLID279或SOLID185/SOLID186單元的IJKL面。考慮使用EORIENT命令來完成此操作。介紹中強調(diào)了這一點。在執(zhí)行分層分析時,還要記住以下幾點:
–各層必須平行于IJKL面。
–單元坐標系z軸也必須垂直于IJKL面(面1)。
• 對于復(fù)雜材料纖維,可以方便地將單元坐標系軸與纖維方向?qū)R。在這種情況下,請考慮使用LOCAL和EMODIF、ALL、ESYS命令的組合為每個單元定義一個唯一的單元坐標系,如介紹中所述。在下面的圖29.19中,只需要一個LOCAL命令。在下面的圖29.20中,每個單元必須具有不同的單元坐標系,這意味著多個LOCAL命令。
展開 案例17-金屬桿沖擊剛性墻
單元層面時間增量控制和沖擊約束
對于剛性和彈性材料,結(jié)果的位移、速度、應(yīng)變能(SE)和動態(tài)能(KE)會與解析解比較,對于彈塑性材料,結(jié)果的蘑菇狀半徑、最終長度、等效塑性應(yīng)變和Von Mises應(yīng)力與參考文獻解比較。
建模
金屬棒使用3-D粗網(wǎng)格用495個SOLID186單元建模,剛性墻和棒端的無摩擦接觸使用TARGE170和CONTA174單元建模。
CONTA174單元有下列設(shè)置:
? 增廣拉格朗日公式(KEYOPT(2)=0,默認值)
? 接觸檢測點在垂直于目標表面的節(jié)點上的位置被激活(KEYOPT(4)=2)。對于剛性沖擊情況需要該設(shè)置,因為接觸表面上可能存在的幾何不規(guī)則性會產(chǎn)生不對稱的接觸力分布,并對解的收斂產(chǎn)生不利影響。
? 在每個循環(huán)中更新接觸剛度(KEYOPT(10)=2)
本問題使用三個單獨的單元級時間增量控制(KEYOPT(7))
? 無控制(KEYOPT(7)=0)——時間增量基于響應(yīng)頻率
? 接觸預(yù)測改變(KEYOPT(7)=3)——無論何時當(dāng)一個接觸狀態(tài)改變發(fā)生時,保持最小的時間/載荷增量
? 使用沖擊約束(KEYOPT(7)=4)時間增量自動調(diào)整
后兩個時間增量控制激活時間步長控制來獲取所有的接觸類型改變。
沖擊方案
檢測了三種沖擊方案,每種方案都有自己的有限元模型和結(jié)果輸出。
剛性沖擊
棒建模為剛體,只使用TARGE170單元,對剛性目標節(jié)點自動約束邊界條件(KEYOPT(2)=1),目標單元在金屬面的外表面,已經(jīng)用SOLID186單元劃分了網(wǎng)格。
程序在剛體的外表面節(jié)點和在重心的引導(dǎo)點建立內(nèi)部多點約束,引導(dǎo)點也與3-D點質(zhì)量(用MASS21單元建模)共享轉(zhuǎn)動慣量。
展開 2000m3大型丙烯球罐整體有限元分析
幾何模型
本例球罐采用了各種單元的組合建模方法,因模型較大,球體采用Solid185增強應(yīng)變單元,可在計算精度與Solid186單元相當(dāng)且能保證計算精度的情況下,大大減小單元和網(wǎng)格節(jié)點數(shù)量,進而保證計算效率和計算時間的大大提高;支柱部分:支柱與球體的連接處是應(yīng)力重點考察區(qū)域,因而上半部分支柱同樣采用Solid185增強應(yīng)變單元,而下半部分支柱并非重點考察對象,在采用Shell181單元的情況下同樣可減小單元和網(wǎng)格節(jié)點數(shù)量;拉桿部分采用Link180單元。需要注意的是:不同單元組合建模時候需要考慮不同單元之間的連接問題,桿單元具有三個自由度,殼單元具有六個自由度,實體單元具有三個自由度,雖然桿單元與殼單元具有不同的自由度,但桿單元與殼單元可以實現(xiàn)網(wǎng)格節(jié)點的共享,而殼單元與實體單元則無法實現(xiàn)網(wǎng)格節(jié)點的共享,因而在殼單元與實體單元連接處需采用綁定接觸將二者聯(lián)系起來,詳細幾何模型見下圖:
網(wǎng)格劃分
網(wǎng)格劃分采用全六面體網(wǎng)格劃分,相對于實體部分,球體部分結(jié)構(gòu)規(guī)則可切分出可掃掠的體,但球體與支柱連接部分因結(jié)構(gòu)非常不規(guī)則,難以進行切分,但可劃出以六面體主導(dǎo)的網(wǎng)格,采用殼單元和桿單元的支柱和拉桿部分網(wǎng)格劃分則較為簡單,同時根據(jù)應(yīng)力分析的需求將支柱與球體連接部分網(wǎng)格細化,而其它部分網(wǎng)格可粗化,在保證計算精度的前提下同時提高計算效率。
載荷施加
本例中只列出了一種計算工況:設(shè)計壓力+結(jié)構(gòu)附件及腐蝕層的重量+操作介質(zhì)液柱靜壓+25%風(fēng)載荷+地震載荷+雪載荷,其中結(jié)構(gòu)附件及腐蝕層的重量與球體重量一起采用密度折算法,以等效密度并施加重力速度的方法考慮球體及附件重量,操作介質(zhì)液柱靜壓以WB中液柱靜壓力功能施加,風(fēng)載荷以集中力形式施加,地震載荷以水平加速度施加,雪載荷以質(zhì)量點形式施加。
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