ansys等效
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys等效的實(shí)例教程
近日，水哥有看到粉絲對(duì)屋面等效節(jié)點(diǎn)荷載的施加有一定困惑，現(xiàn)以某屋面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為例，簡(jiǎn)述在ANSYS中實(shí)現(xiàn)等效節(jié)點(diǎn)荷載施加的方法。該案例摘自水哥即將推出新課程的第39個(gè)例子。
39 屋面網(wǎng)殼等效節(jié)點(diǎn)荷載計(jì)算
【工程概況】
如下所示一六邊形空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為6m，層高1.8m，鋼管截面面積為707mm2，材料彈性模量為210Gpa,泊松比為0.3，密度為7850kg/m3，各節(jié)點(diǎn)均為鉸接，屋面受均布投影荷載10KN/m2作用，采用等效節(jié)點(diǎn)荷載方法，計(jì)算結(jié)構(gòu)自重以及外部荷載用下的響應(yīng)。
【案例目的】
1、掌握導(dǎo)入CAD面域的基本方法
2、掌握Surf154單元的基本特征
3、掌握利用Surf154施加投影荷載的基本方法
4、掌握獲取等效節(jié)點(diǎn)荷載的基本方法
【案例說明】
本案例主要考察使用者對(duì)Surf154單元荷載施加方向的理解以及后續(xù)對(duì)結(jié)果提取循環(huán)的使用，Surf154單元作為一種荷載施加輔助單元，通過控制其單元關(guān)鍵項(xiàng)，能讓使用者實(shí)現(xiàn)復(fù)雜荷載的施加。
單就以屋面等效節(jié)點(diǎn)荷載而言，思路為通過控制154單元第11個(gè)關(guān)鍵項(xiàng)的設(shè)置，考慮投影荷載，施加方向?yàn)?，采用方向向量確定荷載方向，約束網(wǎng)殼所有節(jié)點(diǎn)，得到僅在均布荷載作用下的支座反力。通過后處理循環(huán)獲取每個(gè)節(jié)點(diǎn)的支座反力并存入數(shù)組，刪除154單元，施加節(jié)點(diǎn)力與重力荷載，并進(jìn)而求解。
【操作步驟】
一、在CAD中繪制圖形，并形成面域，導(dǎo)出為sat格式，放入軟件工作目錄下
二、導(dǎo)入sat文件，并設(shè)置顯示模式為normal
三、定義單元、材料屬性、布爾運(yùn)算及劃分單元
/FACET,NORML
!
展開 /PREP7
*SET,ALPH,0.5
*SET,TEMP,1
a=100
c1=0.4988
c2=1-c1
r1=sqrt(c1*a*a/3.1415926*4)
ET,1,PLANE42
KEYOPT,1,3,2
MP,EX,1,83.3
MP,PRXY,1,0.22
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
UIMP,1,REFT,,,
MPDATA,ALPX,1,,ALPH
MPDATA,ALPY,1,,-ALPH
MPDATA,ALPZ,1,,0
MP,EX,2,3.33
MP,PRXY,2,0.35
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
UIMP,1,REFT,,,
MPDATA,ALPX,2,,ALPH
MPDATA,ALPY,2,,-ALPH
MPDATA,ALPZ,2,,0
RECTNG,0,a,0,a,
PCIRC,r1, ,0,90,
AOVLAP,all
wpro,-45.000000,,
wpro,,,-90.000000
asbw,4
WPCSYS,-1,0
WPROTA,-45
CSWPLA,11,0,1,1,
CSYS,11
lsel,s,,,2,4
lsel,a,,,6
LESIZE,ALL, , ,11, ,1, , ,1,
lsel,s,,,10,11
lsel,a,,,1
LESIZE,ALL, , ,6, ,1, , ,1,
lsel,s,,,8,9
LESIZE,ALL, , ,22, ,1, , ,1,
allsel,
TYPE,1
MAT,1
ESYS,11
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,0
amesh,3
TYPE,1
MAT,2
ESYS,11
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,1
amesh,1,2
展開 所以就查詢了deepseek和豆包，然后就知道了ansys官方已經(jīng)針對(duì)該問題設(shè)計(jì)了一個(gè)ACT插件專門用于模擬膠粘凝固過程的仿真： ACCS Ansys Composite Cure Simulation （收費(fèi)插件，人窮志短買不起，哎！）
然后就查詢了一些關(guān)于膠粘過程的論文，其中“車身制造用鋁合金-鋼膠接接頭固化變形及固化失效機(jī)理研究-朱曉搏”寫的比較詳細(xì)，指出膠粘過程大致階段如下，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考原文。
? 第一階段：從開始加熱起始直至溫度升高到膠層的凝膠點(diǎn)結(jié)束。在這一階段中，膠層為粘流態(tài)，表現(xiàn)為高粘度的流體。
? 第二階段從膠粘劑凝膠開始，經(jīng)歷整個(gè)保溫階段至溫度下降到玻璃化溫度為止。整個(gè)階段，膠層處于高彈態(tài)。這一階段是整個(gè)固化過程中膠層屬性最為復(fù)雜的階段。包括膠層固化反應(yīng)收縮和溫度、膠層狀態(tài)等多方面因素共同影響。
? 第三階段由玻璃化溫度開始直至膠層溫度冷卻至室溫。在此階段中，膠層完全固化，處在玻璃態(tài)，其物理屬性只與溫度相關(guān)。在此狀態(tài)下，膠層的鏈段被凍結(jié)，變形能力很小，具有較高的模量。
這里結(jié)合當(dāng)前工作需求和實(shí)際狀態(tài)，以上述論文中的膠粘凝固過程為基礎(chǔ)，嘗試了一個(gè)偷懶的仿真方式。其中論文中的第一階段，膠層為流體狀態(tài)，結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力，不予考慮；論文中的第二階段，這里只考慮膠層的固化反應(yīng)體積收縮，其余不考慮。同時(shí)該階段膠層材料的物理屬性由固化后屬性按比例衰減估計(jì)；論文中的第三階段則為降溫體積收縮過程。所以，本文針對(duì)膠粘固化過程的仿真變?yōu)閮蓚€(gè)階段。
針對(duì)階段1的膠層固化反應(yīng)體積收縮，同樣等效為溫度變化導(dǎo)致的體積變化，仍為降溫體積收縮仿真。這里需要考慮的重點(diǎn)是體積收縮量和等效降溫溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
階段1溫度：equivalent Temperature T1：利用降溫，等效膠層固化體積收縮。
展開 隧道荷載結(jié)構(gòu)模式計(jì)算時(shí)，在節(jié)點(diǎn)上添加等效節(jié)點(diǎn)力的時(shí)候是比較麻煩的事。受力計(jì)算簡(jiǎn)圖：
現(xiàn)提供自動(dòng)荷載添加程序。
“Apply_Load.txt”命令流文件：ANSYS中隧道荷載——結(jié)構(gòu)模式自動(dòng)施加節(jié)點(diǎn)力，只需選擇襯砌單元并設(shè)置Q1, Q2, E1, E2, E3, E4即可。
“Demo.txt”命令流文件：演示 。
Apply_Load 子程序：
Apply_Load.txt
! 本子程序適用于隧道荷載——結(jié)構(gòu)模式計(jì)算荷載施加。
! 用戶選擇襯砌單元，并設(shè)置Q1, Q2, E1, E2, E3, E4
! 程序會(huì)根據(jù)選擇集自動(dòng)判斷節(jié)點(diǎn)并加載節(jié)點(diǎn)力。
! 注意事項(xiàng)：(1) 結(jié)構(gòu)盡量為封閉環(huán)狀；
! (2) 結(jié)構(gòu)需關(guān)于x、y軸對(duì)稱；
! (3) 單元?jiǎng)澐州^細(xì)，忽略等效節(jié)點(diǎn)彎矩。
!
! 西南交通大學(xué)地下工程系，求是工作室
! g.wang.89@foxmail.com 2013/12/12
! *SET,_Q1,42410
! *SET,_Q2,62410
! *SET,_E1,12482
! *SET,_E2,22482
! *SET,_E3,22482
! *SET,_E4,32482
! LSEL,S,MAT,,1
!
展開 一、錯(cuò)誤截圖
其他之前的步驟都沒有任何問題，只是繪制 vonMises（等效）應(yīng)力云圖的情況下，大概率是這種問題。
可以采用如下的解決方案。
二、錯(cuò)誤原因
安裝的時(shí)候Mechanical APDL Product Launcher中默認(rèn)選擇了Use Distributed Computing(DMP)
三、解決方案
1.打開Mechanical APDL Product Launcher
2.將DMP改為SMP
3.重新運(yùn)行程序生成即可
ansys等效的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ansys等效的最新內(nèi)容
問題：
最近遇到一個(gè)仿真項(xiàng)目：一個(gè)光滑薄板粘貼在基板上，要求評(píng)估膠粘凝固后平面的變形量。作為一位結(jié)構(gòu)仿真工程師，關(guān)于膠粘凝固過程的仿真——膠水由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，似乎和結(jié)構(gòu)仿真沒什么關(guān)系，自己也不知道如何進(jìn)行計(jì)算。所以就查詢了deepseek和豆包，然后就知道了ansys官方已經(jīng)針對(duì)該問題設(shè)計(jì)了一個(gè)ACT插件專門用于模擬膠粘凝固過程的仿真： ACCS Ansys Composite Cure
一、錯(cuò)誤截圖
其他之前的步驟都沒有任何問題，只是繪制 vonMises（等效）應(yīng)力云圖的情況下，大概率是這種問題。
可以采用如下的解決方案。
二、錯(cuò)誤原因
安裝的時(shí)候Mechanical APDL Product Launcher中默認(rèn)選擇了Use Distributed Computing(DMP)
三、解決方案
1.打開Mechanical APDL Product Launcher
圖22 優(yōu)化重構(gòu)結(jié)構(gòu)ANSYS等效應(yīng)力圖
圖23 優(yōu)化重構(gòu)結(jié)構(gòu)ANSYS等效應(yīng)變圖
圖24 優(yōu)化重構(gòu)結(jié)構(gòu)8-11階振型圖
圖25 優(yōu)化重構(gòu)結(jié)構(gòu)自由模態(tài)前20階振動(dòng)頻率
四、應(yīng)用前景分析
四旋翼無人機(jī)廣泛運(yùn)用于航拍、森林防火、搜救，運(yùn)送物資等領(lǐng)域，與傳統(tǒng)方法相比具有巨大優(yōu)勢(shì)。
APDL 批量創(chuàng)建數(shù)組，在一維數(shù)組名上做文章，實(shí)現(xiàn)其與二維數(shù)組近似相同效果
首先批量創(chuàng)建了8個(gè)一維數(shù)組，數(shù)組名中的循環(huán)變量j使用%j%
finish
/prep7*do,j,1,8
*dim,List%j%,array,10,1
*enddo
然后給八個(gè)數(shù)組里的每一個(gè)元素賦值，總共80個(gè)元素
并且以數(shù)組元素值作為節(jié)點(diǎn)編號(hào)，同數(shù)組的y坐標(biāo)值相同
*do,i,1,10
*do,j
近日，水哥有看到粉絲對(duì)屋面等效節(jié)點(diǎn)荷載的施加有一定困惑，現(xiàn)以某屋面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為例，簡(jiǎn)述在ANSYS中實(shí)現(xiàn)等效節(jié)點(diǎn)荷載施加的方法。該案例摘自水哥即將推出新課程的第39個(gè)例子。
筆者之前發(fā)過一篇文章：
討論了振動(dòng)臺(tái)掃頻試驗(yàn)等效于ansys的諧響應(yīng)分析，遭到了同行的質(zhì)疑。這引起了筆者的注意。
筆者回想，之所以敢發(fā)這篇文章，也是因?yàn)槎啻慰吹綍旧线@么仿真地震。地震和振動(dòng)臺(tái)問題都屬于支座移動(dòng)。筆者一直認(rèn)為該方法適用于支座移動(dòng)。
28
56、如何看到模型內(nèi)部的應(yīng)力分布情況... 29
57、ANSYS中如何提取等效節(jié)點(diǎn)載荷？... 29
58、關(guān)于提取最大節(jié)點(diǎn)力的問題... 29
59、請(qǐng)問一下，如何改變圖象顯示模式？...
隧道荷載結(jié)構(gòu)模式計(jì)算時(shí)，在節(jié)點(diǎn)上添加等效節(jié)點(diǎn)力的時(shí)候是比較麻煩的事。受力計(jì)算簡(jiǎn)圖：
現(xiàn)提供自動(dòng)荷載添加程序。
“Apply_Load.txt”命令流文件：ANSYS中隧道荷載——結(jié)構(gòu)模式自動(dòng)施加節(jié)點(diǎn)力，只需選擇襯砌單元并設(shè)置Q1, Q2, E1, E2, E3, E4即可。
“Demo.txt”命令流文件：演示 。
Apply_Load 子程序：
/PREP7
*SET,ALPH,0.5
*SET,TEMP,1
a=100
c1=0.4988
c2=1-c1
r1=sqrt(c1*a*a/3.1415926*4)
ET,1,PLANE42
KEYOPT,1,3,2
MP,EX,1,83.3
MP,PRXY,1,0.22
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
UIMP,1,REFT,,,
MPDATA,ALPX
