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關注創建者:王靖雯 創建時間:2023-03-07


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Ansys針對這類工程問題提供模態綜合法(CMS)利用超單元,將非關鍵部件進行縮減計算。
本文根據查閱到的網絡資料,對超單元縮減計算如何在Ansys Workbench 中實現,進行了介紹。
示例:
工業設計產品需要模擬工作環境進行振動試驗,產品本身結構已經很復雜,再加上工裝往往是一個更大的結構。
你是否在綁定接觸公式嘗試從純罰函數(Pure Penalty)更改為基于MPC的綁定?你是否知道這意味著什么?你是否曾想過該何時使用它?
在多個版本的 ANSYS MAPDL和ANSYS Mechanical(Workbench)中,已經可以選擇將運動學多點約束(或MPCs)用于線性接觸公式。
3.3.2.2 高斯消元法求解問題
第二個問題是結構有限元一般采用直接法來求解矩陣,高斯消元法最常見的直接法,高斯消元法將矩陣分解成單位下三角矩陣L和上三角矩陣U,高斯消元法不是直接求K的逆矩陣來求解。
3 Lagrange因子法求解約束方程
沒加約束前的虛功原理表示為:
4 各個軟件的約束關系的具體實現方式
約束關系雖然原理都可以用Lagrange因子法來求,但軟件的實現往往更復雜
也就是說slave面上任意一點在Master面上都有一個點來對應,這個點我們稱為錨點,錨點的法向指向Slave點是一個必要條件(不是充分條件,因為有可能Master有兩個錨點法向指向同一個xs點,譬如Master是個拐角的情況)。如下圖所示。
實體單元和殼單元之間的連接是ANSYS中常見的問題。即使兩種單元之間共節點,但單元之間不連續(實體單元每個節點有3個平動自由度,而殼單元每個節點有3個平動自由度和3個轉動自由度),對于兩種單元之間面面接觸,可直接定義剛域,本文主要采用MPC法對實體-殼單元的連接方法進行說明。
1 單元類型
算例模型中,實體單元采用SOLID45,殼單元采用SHELL63,接觸位置不共節點。
利用ANSYS軟件進行有限元分析計算,采用ANAND本構模型描述焊錫的黏塑性行為,采用基于接觸的多點約束( Multi-point Constraint,MPC) 算法實現焊錫層與功能層的跨尺度自由度耦合。計算結果表明,焊接順序對模塊殘余應力影響較小,各功能層的選材需要綜合考慮模塊變形及應力安全裕度。
接觸建模
為葉盤和風扇葉片之間的接觸定義了一個粘結的面-面接觸對(使用基于MPC的算法):
接觸表面用CONTA174接觸單元劃分網格。目標表面用TARGE170目標單元劃分網格。
材料屬性
該模型使用線性彈性材料。
在計算機內部,Ansys創建遠程點和被選幾何區域的綁定接觸(Bonded)。
接觸單元的目標單元(控制節點)和節點通過多點約束方程法(MPC)計算處理。
接觸節點的位移依賴于控制節點的約束自由度。
打開案例模型中分析系統I,打開視頻學習更多關于遠程點的行為選項知識。
五.
使用ANSYS CFX進行非定常流體計算。葉片上的不穩定壓力是由于入口每轉一次的畸變信號以及葉片在壓力場中的旋轉引起的。
用于產生10%入口畸變的表達式為:
該表達式繪制在下圖中:
對于CFX分析,只考慮兩個葉片,如下所示:
該分析采用傅里葉變換入口擾動法。