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登錄ansys材料和實體綁定的案例
ANSYS APDL實體單元和殼單元(不共節點)之間的連接 ¥100
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。對于兩種單元之間的連接,通過目標單元TARGE170和接觸單元CONTA175實現,定義約束為實體-殼約束,接觸單元為MPC算法,接觸類型為綁定接觸。
2 有限元模型和綁定接觸
圖1 底部固定約束,殼單元施加均布荷載
圖2 目標單元和接觸單元
3 計算結果
圖3 von Mises stress
圖4 X-Component of displacement
付費內容為相關命令流。
展開 ANSYS輸出實體模型表面的節點信息 和單元拓撲關系
ANSYS輸出實體模型表面的節點信息
和單元拓撲關系
遇到一個問題,一個給定的實體模型,劃分了solid185的單元,假如實體模型單元劃分如下。需要提取實體模型外表面節點位置信息和單元拓撲關系(也就是每一個單元是由哪幾個節點組成的),目的是方便做其他分析,比如流體分析,提取外表面的節點可以施加溫度載荷。
圖1
對于此問題,在ansys里面很難直接提取所有外表面的節點和單元信息,因為外表面也是實體單元的一個單元面,不可能剝離出來。
因此,想要提取外表面的單元和節點,最好是需要外表面存在平面單元。
對于此,可以采用ansys里面的特殊單元mesh200,這個單元用于面網格的劃分,而且劃分后的單元不參與實際計算。
于是:
et,2,200 !定義mesh200單元類型
asel,s,ext !選擇所有的外表面
aatt,,,2 ! 設置劃分單元為mesh200
KEYOPT, 2, 1, 6 ! 4節點的四邊形單元
amesh,all ! 劃分所以的外表面
此時劃分的面網格和原來的實體網格的節點是一一對應的,這就保證了最后輸出的節點的坐標與原來實體模型的對應節點是一一對應的。
此時可以選擇刪除實體模型和實體單元。
展開 一文搞懂ANSYS_ACP復雜實體模型復合材料纏繞鋪層設計(Ⅳ型儲氫罐高精度建模及壓力作用分析) ¥99.66
IV型和III型的區別在于,IV型儲氫罐中使用了塑料襯套,再次降低了成本和重量,其氫氣儲存壓力可高達70MPa。
ANSYS ACP是一款專用的復合材料前后處理工具,在前處理鋪層信息定義和后處理結果查看環節中都有著簡潔高效和人性化的設置操作,但限于儲氫罐的幾何模型復雜、鋪層角度多變、圓頂處不規則加厚等特點,其實體模型的復材纏繞鋪層設置較有難度,本文旨在基于ANSYS Workbench平臺建立等比例、高精度的Ⅳ型儲氫罐復合材料實體模型,并將其與Static Structural聯合使用以分析其在60MPa壓力作用下的變形、應力、應變等信息。其中詳述了ANSYS ACP在復合材料鋪層設計中的操作流程及變角度、變厚度、實體貼合碳纖維鋪層等內容,為Step by Step可復現教程文檔,借助此過程可掌握復雜實體模型的復材鋪層設計技術,另外本文所采用的儲氫罐模型來源于真實Ⅳ型儲氫罐模型,亦可為儲氫罐設計應用提供技術支撐。
付費文件包含完整仿真流程文件一套、所使用的全部幾何文件和軟件逐步操作教程文檔一個。教程文檔十分詳細,共計51頁、7000余字,用戶可根據教程文檔進行學習以及逐步操作實現對Ⅳ型儲氫罐碳纖維復合材料的鋪層設計與仿真。
文檔教程收獲:
掌握ACP變角度、變厚度的復雜形狀實體復合材料纏繞鋪層設計技術。
學會ACP軟件厚度增強、鋪層修剪、沿指定路徑擠出、鋪層貼合實體等技能。
熟練掌握IV型儲氫罐的等比例、高精度復合材料設計建模技術,為儲氫罐設計應用奠定工程技術基礎。
展開 根據AutoCAD地形圖建立ANSYS和Flac3D實體模型
說明
為方便計算建模,分別采用VB.Net、C#和C++編制了幾個插件,(ACAD_SurferAns.dll、AutoCADToANSYS.dll、AnsysToFlac3D.dll),下面解釋幾個插件配合使用,根據AutoCAD地形圖建立ANSYS和Flac3D實體模型的過程。
1. 軟件環境
(1)AutoCAD(2007~2013,測試于win7_64bit下AutoCAD2012)
(2)Surfer(測試于Surfer 11、Surfer 12)
(3)ANSYS(測試于ANSYS10.0、ANSYS12.1)
2. 加載插件方法
2.1 AutoCAD插件
(1)打開AutoCAD,輸入NETLOAD,分別加載AutoCADToANSYS.dll和ACAD_SurferAns.dll;
(2)更多方法見 http://forum.simwe.com/thread-1070119-1-1.html 。
2.2 ANSYS插件
見http://forum.simwe.com/thread-1075857-1-1.html ,http://forum.simwe.com/thread-1107630-1-1.html,注意32位和64位的區別,以32位為例。
展開 
基于PRO/E和ANSYS的實體建模及有限元分析經驗
目的:用PRO/E進行3D實體建模,然后用ANSYS進行有限元分析。
優點:可快速生成復雜的3D實體零件模型(包括裝配模型ASM);一次性導入ANSYS后基本不用進行修修補補,兼容性較好,可認為是無縫連接。
一次導入成功率:99.9%
步驟:(須嚴格按照順序操作)
1、首先安裝PRO/E WILDFIRE 2.0,并進行正常使用;
2、按照ANSYS的安裝說明安裝ANSYS(最好是ANSYS 8.0以上版本),記錄下your PC ID and MAC Address,修改ANSYS.dat(也許是,有點忘了是哪個文件),然后代替此文件中第一行原來的ID and MAC Address,保存退出,用KEYGEN生成License.txt。然后進行安裝(在第二步安裝License過程中,對于安裝提示①是否是1或3 SERVER,選擇“是”;②是否有License文件時,選“是”(有點忘了,看情況吧);③選剛才生成的License文件,如此時有提示說找不到,不要緊,請見下面的步驟),注意要設置環境變量,然后Reboot。同時在運行License Server要將生成的License.txt拷貝到License Guide第三步提示的目錄里(如果一開始就知道是應該拷貝到哪個目錄,就在第③步前將此文件拷貝過去)。
3、安裝完成以后不要立即運行ANSYS,首先運行License Server管理器,完成License注冊。
4、運行ADMIN,配置ANSYS和PRO/E的連接,按照提示操作即可。
5、如果第4步成功的話,運行PRO/E后就可在其菜單欄里面看見多了一個ANSYS的選項,注意此時還沒有最后成功。
展開 ANSYS Workbench如何獲取實體單元某截面的剪力和軸力
其實在workbench中原理和classi一樣,也是通過建立結構面,投影結果并積分求解而來,依然以前文的懸臂梁為例來簡單說明。
第一步:建立該懸臂梁,并求解,如下。
第二步,在我們需要查看內力截面位置處建立局部坐標系,這里我們建立中間位置處截面,如下所示:
第三步,建立求解面。選擇Model,可以在工具欄中選中construction geometry,插入surface,坐標系選擇我們剛才建立的坐標系。
第四步,提取各個應力,也即是投影節點應力到我們的面上。選擇我們需要投影的節點力,點擊worksheet,然后在表格中右鍵 create user defined results.這兒我們提取SXZ和SZ,來獲取我們Y方向剪力和Z方向軸力。
第五步,觀察應力,并計算內力。
注意提取的時候要注意選擇SURFACE。
SXZ應力分布:
SZ應力分布:
我們這個截面的最終內力也即是 該截面的平均應力乘以我們的面積。
比如:
剪力
FY=66667*0.3*0.5N=10KN
這是與理論結果較為符合的。
細心的小伙伴可能會發現,為什么這里只說了WORKBENCH獲取軸力和剪力的方法,彎矩怎么獲取呢?
因為水哥也還不知道~~~場面一度十分尷尬。有興趣的歡迎可以一起研究討論哦~~~
展開 ANSYS和卡內基梅隆大學攜手推動下一次工業革命,顛覆實體產品制造領域
我們將幫助學生和產業合作者實現前所未有的探索創新工作,為所有工科學生提供所需的高級工具和專業技術。
在傳統的“構建拆分”方法中,工程師打造產品原型并通過測試來發現設計缺陷,而我們此次的合作另辟蹊徑,努力實現傳統方法的變革。在當今環境下,即使部署了計算機仿真技術,工程師通常只是在傳統設計流程末期用它來驗證設計。
仿真驅動的產品研發可提前虛擬探索各種設計選項的屬性,然后制定具體的材料和設計選擇決策,從而實現了設計流程的跨越式發展。基于物理場的計算工具有一個顯著優勢,它能夠測試上百萬種設計、材料、流程和形狀的組合,從而在工程師打造單個物理原型之前找到最佳設計方法。這種新方法不僅會開啟創新型物理產品研發的浪潮,還有助于實現更加節能、更具可持續性的設計。
當今的工程仿真技術是陽春白雪,只有具有高度專業化知識背景的專家才熟練精通,并且只有少數公司才會使用端到端的仿真技術。有關知識運用亟需在工程師隊伍中進一步推廣普及。ANSYS和卡內基梅隆大學正協力推進這一目標,為下一代工程師提供最好的教育機會,幫助他們打造滿足未來的產品。
卡內基梅隆大學工程學院院長James Garrett指出:“我們很感謝ANSYS慷慨提供資金,為我們的制造生態系統建造了重要的教學樓,并提供了寬敞的空間和有用的仿真工具,從而幫助工程學院乃至整個大學提升制造能力。這項合作只是長期計劃的開端,我們將致力于提高未來工程工作隊伍的知識技能。”
ANSYS的研究專業技術與卡內基梅隆大學專業領域有著廣泛交集,因此雙方的合作堪稱完美,將會涉及到多個不同的領域,如自動駕駛汽車、增料制造、生物醫療設備、物理產品和互聯產品的可持續性,不一而足。
關于ANSYS, Inc.
作為全球工程仿真領域的領先企業,ANSYS在眾多產品的創造過程中都扮演著至關重要的角色。
展開 交流-ANSYS橡膠材料超彈性本構模型和粘彈性性能仿真和試驗
交流-ANSYS橡膠材料超彈性本構模型和粘彈性性能仿真和試驗
最近在搞橡膠這個方向,單軸拉伸試驗和動態DMA,研究橡膠次本構模型
有研究橡膠超彈性。粘彈性性能的朋友可以聯系,互相交流學習、答疑。
Q254958758
ANSYS ACP 復合材料鋪層無人機結構仿真,附帶詳細講解視頻和案例模型 ¥158
涉及ACP復合材料鋪層,后處理等相關設置方法。過程詳細,結果合理。相關復合材料鋪層均可使用該文檔方法設置完成。
附帶詳細講解視頻和案例模型
復合材料因其高比強度、可設計性強等特點,在無人機輕量化結構中應用廣泛。本文基于ANSYS軟件平臺,詳細闡述復合材料無人機結構仿真的全流程操作,涵蓋幾何處理、材料定義、鋪層設計、載荷施加及結果驗證等關鍵環節。通過本文,用戶可系統掌握復合材料結構仿真技術,優化無人機設計,確保結構安全性與可靠性。
幾何模型預處理
抽殼處理(Shell Extraction)無人機結構多為薄壁殼體,需將實體模型轉換為殼單元以提升計算效率。操作路徑:Geometry > 右鍵部件 > 選擇“抽殼”,輸入設計厚度(如0.2mm)。
注意事項:抽殼后需檢查面法向方向(Tools > 面法向),確保所有面外法向一致,避免后續分析中出現應力方向錯誤。對于多曲面模型,抽殼可能導致局部厚度不均,需通過“偏置面”功能手動調整。
細節簡化,刪除非關鍵特征:移除直徑小于2mm的孔、倒角及裝飾性結構(選中孔邊緣 > Delete)。
合并面:針對相鄰面片,使用“合并面”工具(Tools > 合并面)消除微小間隙或尖角。案例:機翼與機身連接處常存在微小面片,合并后可提升網格質量。若模型關于XY平面對稱,可僅處理單側結構,再通過鏡像生成整體(Tools > 鏡像)。鏡像驗證:鏡像后需檢查對稱面是否完全貼合,避免因公差導致網格不連續。
刪除冗余部件,移除內部支撐管、非承重連接件等,僅保留主承力結構。示例:無人機起落架安裝座若與靜力分析無關,可直接刪除以簡化模型。
接下來我們將進行建模處理,首先打開軟件,主要工作是劃分網格并進行命名。
展開 ANSYS與材料力學之軸向拉伸和壓縮(三)
研究結構如下圖:
一、材料力學解法:
如果我們不考慮截開,則桿在橫截面(α=0)上的應力
σ
0=F/A=1000/100=10MPa
式中,A為桿的橫截面積;
假想一平面沿斜截面k-k將桿截開,并研究左段的平衡可得,
Fα=F=1000N
Pα=Fα/Aα
Aα=A/cosα
所以,
P
α=(F/A)*cosα=σ
0*cosα
總應力P
α是矢量,可以分解為沿截面法向的正應力σ
α和沿截面切向的切應力τ
α:
σ
α=P
α*cosα=σ
0*cos
2α
τ
α=P
α*sinα=(σ
0/2)*sin2α
上式表達了通過該拉桿內任意一點處不同方位橫截面上的正應力σ
α和切應力τ
α隨α角變化的規律:
1.當α=0°時,σ
α=σ
0是σ
α的最大值;
2.當α=45°時,τ
α=σ
0/2是τ
α的最大值;
3.當α=90°時,σ
α=0,τ
α=0。
對于該結構,
σ
max=10MPa
τ
max=5MPa
二、ANSYS解法:
下面,我們用ANSYS驗證一下材料力學解法的準確性。通過該例子,學習在ANSYS中怎么提取任意截面上的應力。
展開 ansys建模計算——常用單元和材料類型
加強版是shell181(注意18*系列單元都是ansys后開發的單元,考慮了以前單元的優點和缺陷,因而更完善),優點是:能實現shell41、shell63、shell43...的所有功能并比它們做的更好,偏置中點很方便(比如模擬梁版結構時常要把板中面望上偏置),可以分層,等等。
(4)solid(體)系列
土木中常用的就solid45、46、65、95等。
45就不用多說了,95是它的帶中結點版本。
solid46可以容忍單元的長厚比達到20比1,可以用來模擬鋼板碳纖維板鋼管等。
solid65是專門的混凝土單元,可以考慮開裂,這個討論得很多了,清華的陸新征寫的一個講義(www.luxizheng.net)里面有詳細解釋。
(5)combin(彈簧)系列
常用的有7、14、39、40等。
7可以用來模擬鉸接點。14是最簡單的帶阻尼彈簧。39是非線性彈簧,在實常數中可以靈活定義力-位移關系,可用來模擬鋼筋與混凝土的粘結滑移等。40可模擬隔震結構(據說)。
(6)contact(接觸)系列
常用的有conta52,可用來模擬橡膠墊支座。這個很簡單,可以用命令流添加(eintf)。TARGE16*和CONTA17*系列可用接觸向導添加,三維的接觸往往會造成收斂困難,和混凝土非線性分析一樣,需要憑經驗調參數反復試算。
二、材料
彈性部分(必需)用MP命令輸入,非線性部分用TB命令輸入。
(1)TB,DP
即Drucker-Prager模型,ansys中唯一用來模擬土的模型。可以和幾乎所有單元類型(2維和3維)配合使用,所以有時也會在計算2維的混凝土模型時用到它。
(2)TB,CONCR
用來模擬混凝土,采用w-w五參數破壞準則,只能和solid65配合使用。
展開 
ANSYS和材料信息領先企業GRANTA DESIGN簽署最終收購協議
此次收購將為客戶提供豐富的材料選擇和管理信息來源
2019年1月22日,匹茲堡訊 – 工程仿真軟件領域的全球領先企業ANSYS(NASDAQ: ANSS)今天宣布,已達成收購Granta Design的最終協議,后者是業界領先的材料信息技術供應商。此次收購有助于將ANSYS的產品組合擴展到重要領域,為ANSYS客戶提供各種重要的材料數據信息,幫助其實現成功的仿真。交易預計將于2019年第一季度完成。管理層將在交易完成后就交易細節及其對2019年財務業績展望的影響提供更多信息。
隨著金屬、塑料等材料的性能不斷提升,包括復合材料和增材制造等領域的創新發展,制造商在研發產品時面臨豐富的材料選擇。與此同時,制造商需要準確、可跟蹤而且可靠的材料信息,從而制定明智的材料選擇,并確保仿真的準確性。此次收購將讓ANSYS客戶大獲裨益,他們不僅能夠訪問全球領先的企業材料信息管理系統,還能獲得市場領先的材料來源、選擇和管理解決方案。Granta客戶則能夠更方便地采用ANSYS的黃金標準仿真技術。Granta將繼續研發其開放式生態系統,并與一系列豐富的領先產品生命周期管理、CAD和計算機輔助工程解決方案相結合。
Granta Design總部位于英國劍橋,擁有超過180名員工。其產品包括業界領先的企業材料信息管理系統GRANTA MI,以及幫助用戶探索不同材料如何影響產品行為的CES Selector。此外,Granta還研發了全球領先的材料教學資源CES EduPack,覆蓋工程、科學、加工和設計等學科領域,該教學資源已被全球1000多所高校采用。Granta的客戶包括空客、通用汽車、艾默生電氣公司、洛克希德馬丁、美國國家航空航天局、沙特阿美和勞斯萊斯等。
ANSYS的副總裁兼總經理Shane Emswiler指出:“Granta Design是材料信息技術領域的先驅。
展開 ANSYS和材料信息領先企業GRANTA DESIGN簽署最終收購協議
近日,匹茲堡訊 – 工程仿真軟件領域的全球領先企業ANSYS(NASDAQ: ANSS)今天宣布,已達成收購Granta Design的最終協議,后者是業界領先的材料信息技術供應商。此次收購有助于將ANSYS的產品組合擴展到重要領域,為ANSYS客戶提供各種重要的材料數據信息,幫助其實現成功的仿真。交易預計將于2019年第一季度完成。管理層將在交易完成后就交易細節及其對2019年財務業績展望的影響提供更多信息。
隨著金屬、塑料等材料的性能不斷提升,包括復合材料和增材制造等領域的創新發展,制造商在研發產品時面臨豐富的材料選擇。與此同時,制造商需要準確、可跟蹤而且可靠的材料信息,從而制定明智的材料選擇,并確保仿真的準確性。此次收購將讓ANSYS客戶大獲裨益,他們不僅能夠訪問全球領先的企業材料信息管理系統,還能獲得市場領先的材料來源、選擇和管理解決方案。Granta客戶則能夠更方便地采用ANSYS的黃金標準仿真技術。Granta將繼續研發其開放式生態系統,并與一系列豐富的領先產品生命周期管理、CAD和計算機輔助工程解決方案相結合。
Granta Design總部位于英國劍橋,擁有超過180名員工。其產品包括業界領先的企業材料信息管理系統GRANTA MI,以及幫助用戶探索不同材料如何影響產品行為的CES Selector。此外,Granta還研發了全球領先的材料教學資源CES EduPack,覆蓋工程、科學、加工和設計等學科領域,該教學資源已被全球1000多所高校采用。Granta的客戶包括空客、通用汽車、艾默生電氣公司、洛克希德馬丁、美國國家航空航天局、沙特阿美和勞斯萊斯等。
展開 ANSYS與材料力學系列教程之軸向拉伸和壓縮(七)
掃描二維碼關注公眾號,一起聊聊力學和有限元那點兒事。
ANSYS與材料力學系列教程之軸向拉伸和壓縮(四)
結論:
①材料力學方法計算結果為1.2934mm,ANSYS計算結果為1.2945mm,結果基本一致。但材料力學計算方法使用小變形假設,在作圖求位移時,也進行了一定的簡化計算,所以ANSYS的計算結果應較為準確。
②材料力學中小變形假設,計算誤差在可接受范圍以內,但計算效率卻得到了很大的提高。
③該題還可使用彈性體的功能原理進行方便快捷的計算,ANSYS也可計算結構中的應變能,該方法將在下一篇文章中為大家講解。
歡迎大家評論轉發支持!掃描二維碼關注公眾號,一起聊聊力學和有限元那點兒事。
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