
發(fā)布
注冊
/
登錄ansys軸力圖顯示比例的案例
如何使用ANSYS繪制拉(壓)桿的軸力圖?
書中第二章第一節(jié)介紹了軸向拉伸和壓縮的概念,主要要求掌握軸力的計算和軸力圖的繪制。下面討論例題2-1的材料力學解法和AMSYS解法。
一.材料力學解法:
假定拉力為正軸力,根據(jù)材料力學中提供的解法——截面法:
1.求支反力:根據(jù)平衡關系,可得支反力FR=10kN;
2.截面法:
根據(jù)每段桿件的平衡關系,可得:
FN1=10kN;FN2=50kN;FN3=-5kN;FN4=20kN,軸力圖如下:
二.ANSYS解法:
使用ANSYS求解該問題時,我們從以下幾個方面入手:
1. 確定分析類型:根據(jù)例題所示結(jié)構,確定分析類型為靜力學分析;
2. 確定單元類型:該結(jié)構為拉壓桿,結(jié)果需要輸出軸力圖,因此分析時使用beam單元;
Step1:在SCDM中創(chuàng)建線體模型:
1.將草繪平面設置為Z面(根據(jù)自己習慣,選擇草繪平面);
2.根據(jù)題目所示幾何尺寸,草繪四條線(草繪四條線,產(chǎn)生五個點,方便在后續(xù)步驟中施加四個載荷和一個約束);
3.為線賦予截面,完成線體建模(由于主要計算軸力,因此截面形狀和幾何尺寸我們可以隨意設置一種,筆者在此使用默認圓截面);
4.為了保證四個線體連接處的節(jié)點連續(xù),需要在選擇share命令進行重合拓撲共享;
Step2:在WB中創(chuàng)建載荷及約束:
1.搭建分析流程:
2.網(wǎng)格劃分:自由網(wǎng)格劃分,網(wǎng)格尺寸設置為10mm。
展開 第一篇梁單元的軸力圖 (理論計算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法) ¥10
第一篇梁單元的軸力圖
(理論計算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法)
篇幅內(nèi)容僅針對自我學習總結(jié)展示,并希望給軟件初學者帶來一定啟發(fā)。
結(jié)構有限元仿真中有兩種一維單元:桁架與梁
桁架單元:僅承受軸力作用;如二力桿。由于只在軸向承受拉/壓載荷,所以只需要定義截面面積;應力和變形均與截面形狀無關。ABAQUS 6.14-4中對應單元為truss T2D2;ANSYS 18.0中對應單元為link180。
梁單元:可承受軸向拉/壓載荷,具有承受扭轉(zhuǎn)和彎曲的能力。由于可承受扭轉(zhuǎn)、彎曲等組合變形,梁單元需要定義截面形狀。ABAQUS與ANSYS對應均為beam單元。
孫訓芳先生的《材料力學》例題2-1:一等直桿及其受力情況如下圖,試作桿的軸力圖。
由于桁架單元僅能承受拉/壓載荷;而梁單元可承受拉、壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)的組合變形,梁單元可承受的載荷類型更為復雜,故此篇通篇采用梁單元作為分析。
展開 ANSYS在后處理中如何顯示力流的矢量圖
這需要一個命令:
PLVECT, Item, Lab2, Lab3, LabP, Mode, Loc, Edge, KUND
下面挑重點介紹一下這個命令的各個參數(shù):
Item:顯示項目,ansys提供了一個整套解決方案,比如顯示節(jié)點位移方向(此時Item處填寫U)、主應力矢量方向(此時Item處填寫S)等等,具體請到ANSYS幫助文件中(或輸入命令 help,plvect)查找表格;
Lab2, Lab3, LabP:針對不同的Item有不同的設置,甚至還支持自定義Item,而對于常規(guī)項目,比如第一主應力,就是Lab2位置填1,其他兩處留空白;
Mode:為RAST時為柵格圖,為VECT時為向量圖;
Loc:顯示位置,為elem時矢量顯示在單元內(nèi)部,為node時為顯示在節(jié)點處;
Edge:設置單元邊緣是否顯示(on/off)
KUND:設置在變形或非變形的模型中顯示矢量(0/1)
另外,如果感覺箭頭大小不符合要求,可以利用/VSCALE 命令調(diào)整,如果ansys系統(tǒng)提供的顯示項目中并沒有你想要的,那可以先利用 ETABLE命令建立單元表,然后在Item中適當調(diào)用即可。
上面的這種顯示結(jié)果是用:plvect,S,1,,,vect,elem,on 做到的
再比如可以這樣:plvect,U
然而,最后我并不覺得這項功能有多么高的價值,如果模型比較簡單,那利用云圖或者肉眼直接就能看出來力流方向,如果模型復雜呢,那這個矢量圖也會復雜到亂糟糟一片,甚至到看不清楚方向的地步。。。
更多優(yōu)質(zhì)精彩內(nèi)容,請關注公眾號:十千牛
展開