變厚度殼單元的案例
如何在APEX中實現(xiàn)變厚度殼單元
利用有限元分析解決工程實際問題的過程中，經(jīng)常遇到需要把變厚度薄板簡化為殼單元的問題，本文就針對這一問題，詳細闡述了如何在MSC APEX中實現(xiàn)變厚度殼單元。
首先我們來觀察下圖所示的模型：模型中存在變厚度的錐形薄板以及板料厚度的突變。
1、 導(dǎo)入幾何模型
2、 抽中面
為了獲得高質(zhì)量的中面，使用APEX的中間面增量功能漸進的抽取中面，抽取中面后使用縫合面功能縫合面之間的小間隙，抽取后的中面如下圖：
3、 劃分網(wǎng)格
設(shè)置網(wǎng)格尺寸大小為0.5mm，對中面劃分網(wǎng)格，劃分的網(wǎng)格如下圖所示：
4、 賦予殼單元厚度
使用APEX中的自動厚度計算功能自動給殼單元賦予相應(yīng)的厚度：
界面參數(shù)設(shè)置如下：
1、選擇自動檢測面以提取厚度
2、選擇基于分組容差自動確定等厚度或者錐形厚度
3、厚度限制：10mm
4、容差組：0.02mm
（PS:此模型厚度變化范圍為0.2mm~1.2mm，為了讓軟件能夠更精確的識別模型的厚度特征，設(shè)置一個較小的容差值0.02mm）
首先選擇抽取的中面，鼠標(biāo)中鍵確定，然后選擇幾何模型，鼠標(biāo)中鍵確定，賦予完厚度的殼單元如下圖所示：
賦予完厚度的殼單元與幾何模型完全匹配。如上所述，我們可以利用APEX軟件簡單輕松地實現(xiàn)變厚度的殼單元。
本文操作視頻鏈接：https://url.cn/5hEIPK3?sf=uri
展開 ansys workbench中設(shè)置變厚度殼單元
對于厚度尺寸相對于其他幾何尺寸較小的結(jié)構(gòu)，我們常常采用殼單元來代替三維實體單元進行分析。殼單元模型雖然不像三維實體模型那樣更接近真實模型，但其單元及節(jié)點數(shù)量少，計算量小，在工程中對復(fù)雜模型進行簡化時，采用殼單元能大大降低工作量和計算難度。
在建立殼單元模型時，我們需要輸入殼的厚度值，該厚度值可以在DM中設(shè)置，也可以在Mechanical中設(shè)置。DM中僅允許輸入常量厚度值（即等厚度），在Mechanical中可以設(shè)置隨某一坐標(biāo)變量變化的厚度值。
等厚度模型
厚度隨坐標(biāo)變化的模型
大多數(shù)情況下，以上厚度設(shè)置是能夠滿足工程分析需要的。但是，有一天突發(fā)奇想，我想建一個厚度值隨多個坐標(biāo)值變化的模型，現(xiàn)有的方法以函數(shù)進行輸入厚度隨坐標(biāo)變化時，只允許輸入一個變量，怎么辦？
workbench提供了一個很好的工具—External Data。用它，可以將任意位置的厚度值進行任意編輯，然后導(dǎo)入到Mechanical中。
展開 LS-PrePost中顯示殼單元厚度
對于ShellThickness
如果勾選了ShellThickness，會覆蓋原壁厚。
殼單元實體變截面箱梁模型，底板按二次拋物線變化
殼單元實體變截面箱梁模型，底板按二次拋物線變化
單元類型：shell63 solid45 beam4
shell63 單元數(shù)19488 solid45單元數(shù)1600 beam4單元數(shù)16
殼單元：厚度為10
beam4單元屬性：10,10**4/12,10**4/12,10,10
材料屬性：彈性模量 2e6 泊松比 0.167
負(fù)主跨：
負(fù)主跨1：
負(fù)邊跨：
負(fù)邊跨1：
正主跨：
正邊跨：
連接：
橋墩：
網(wǎng)格：
局部：
約束&加載：
位移云圖：
x方向應(yīng)力云圖：
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