ansys 彈簧阻尼單元
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys 彈簧阻尼單元的實(shí)例教程
分享關(guān)于創(chuàng)建彈簧和阻尼單元的
在deck里的element-discrete，得到的關(guān)鍵字是*element_discrete。
默認(rèn)每次創(chuàng)建時(shí)，得到的都是彈簧單元，于是顯示出來的也是彈簧單元
那么如何顯示阻尼呢？
我們可以查詢建立的彈簧單元的pid，然后修改該pid的材料號(hào)為阻尼材料，這樣顯示就會(huì)更新為阻尼標(biāo)識(shí)。
我想與其在建立后改來改去，還不如在創(chuàng)建時(shí)，把pid賦予好吧，這樣更方便
結(jié)果：
而應(yīng)用幾何接觸法定義時(shí)，接觸參數(shù)（接觸剛度、接觸阻尼、接觸指數(shù)以及最大滲入深度）的定義是否合理，一般是通過接觸力組成部分（彈簧力和阻尼力）的占比關(guān)系來判定。但由于Adams后處理沒有預(yù)定義的接觸彈簧力和接觸阻尼力輸出，而用戶自行建立相應(yīng)的輸出，又十分麻煩。本文基于上述這一點(diǎn)，對(duì)如何快速的輸出接觸彈簧力和阻尼力進(jìn)行說明，以快速的預(yù)測(cè)接觸參數(shù)的合理性。
圖1 接觸的定義
接觸彈簧力和阻尼力的快速繪圖Adams
01基本輸入
海克斯康的Adams技術(shù)專家為了方便用戶繪制接觸的彈簧力和阻尼力，根據(jù)彈簧力和阻尼力的基本原理，建立了接觸彈簧力和接觸阻尼力顯示的相關(guān)宏命令，同時(shí)也創(chuàng)建了導(dǎo)入宏命令和創(chuàng)建插件的腳本cmd文件。具體的文件如下表所示：
表1 必要的基本輸入文件
02生成插件bin文件
步驟1：打開Adams View，創(chuàng)建一個(gè)空的模型，進(jìn)入到Adams會(huì)話窗口；注意：Adams的工作目錄為表1文件所在文件夾，整個(gè)路徑不應(yīng)該包含中文，本案例是將表1的整個(gè)文件夾放在桌面上；
圖2 Adams工作目錄的定義
步驟2：生成插件文件。通過File→import或者快捷鍵F2，將build_bin.cmd文件載入至Adams，將在win64對(duì)話框中生成一個(gè)包含宏命令的插件文件advanced_contact_plotting.bin。具體如下圖3所示。
圖3 生成的bin文件
步驟3：將插件文件移至準(zhǔn)確的文件夾或者定義路徑環(huán)境變量。Adams能夠識(shí)別插件文件的前提是路徑準(zhǔn)確，所以需要將步驟2生成的bin文件移至Adams的安裝目錄→win64文件夾內(nèi)，具體如圖4所示。而定義環(huán)境變量MDI_USER_PLUGIN_DIR同樣能夠?qū)崿F(xiàn)上述的功能，具體如圖5所示。
展開 定義 Bush 單元需要使用兩種卡片： CBUSH (單元定義) 和 PBUSH (單元屬性定義)，簡單說明如下：
CBUSH 卡 - 定義一個(gè)廣義彈簧-阻尼單元
定義一個(gè)廣義的彈簧&阻尼單元，可以是非線性的或頻率相關(guān)的
格式：
CBUSH, EID, PID, GA, GB, GO/X1, X2, X3, CID
, S, OCID, S1, S2, S3
其中：
CBUSH - 卡片名； EID - 單元編號(hào)； PID - PBUSH 卡編號(hào)； GA、GB - 所連接的節(jié)點(diǎn)編號(hào)
GO/X1 - 用于確定單元坐標(biāo)系方向的節(jié)點(diǎn)號(hào) (GO) 或點(diǎn)的 x 坐標(biāo) (X1)。以整數(shù)或?qū)崝?shù)判斷是 GO 或 X1；
X2, X3 - 如果前一個(gè)數(shù)是 X1，則需要這兩個(gè)數(shù)，作為確定單元坐標(biāo)系方向的點(diǎn)的 y,z 坐標(biāo)；
單元坐標(biāo)系的 x 方向從 GA 到 GB，單元坐標(biāo)系的 XOY 平面 由 GA，GB 和 GO 或由 X1,X2,X3 定義的點(diǎn)確定。
CID - 單元坐標(biāo)系，如果該值大于等于 0，則單元坐標(biāo)系與 CID 的坐標(biāo)平行，不使用 GO 和 Xi。
續(xù)行用于定義單元的偏移，就不解釋了。
3 個(gè)不同的例子：
例 1：節(jié)點(diǎn)不重合
CBUSH, 39, 6, 1, 100, 75
CBUSH 單元 39，使用 PBUSH 卡 6，兩端節(jié)點(diǎn)為 1，100； GO 為 75.
展開 圖6 載入過程
步驟5：繪制接觸彈簧力和阻尼力曲線。仿真后，切換至后處理。點(diǎn)擊Tools→Plot Contact K and C Components.如下圖7、圖8所示。
圖7 后處理接觸力顯示方法
圖8 彈簧力、阻尼力的結(jié)果曲線
總 結(jié)
通過本方法可以快速的繪制接觸彈簧力以及接觸阻尼力的曲線，極大的提高了接觸參數(shù)調(diào)試驗(yàn)證的效率。具體的參考文件請(qǐng)查看附件。
參考附件包括：
問題：
工程中兩個(gè)零部件之間經(jīng)常會(huì)有配合間隙，Ansys Workbench中可以使用combin39號(hào)非線性單元，通過控制不同行程的彈簧剛度來模擬間隙配合。
模型示例：
設(shè)定支座與軸有1mm的配合間隙，在一端施加X向100N作用力，查看運(yùn)動(dòng)位移。
計(jì)算步驟：
1. 在間隙配合位置，建立jiont連接，放開X向平動(dòng)自由度。
2. 在間隙配合位置，建立spring連接，同時(shí)插入Commands 命令。
ET,_sid,39,0,0,0,1
R,_sid,0.95,1,1.05,10000
3. 查看計(jì)算結(jié)果，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至0.95mm后spring彈簧剛度值陡增限制了X向運(yùn)動(dòng)。
建議：
? 同一個(gè)連接區(qū)域不建議使用兩個(gè)重復(fù)的連接關(guān)系，即jiont連接和spring連接不要使用同一個(gè)區(qū)域。
? 本文對(duì)配合區(qū)域進(jìn)行分段處理，中間為spring連接，兩側(cè)為jiont連接
? 使用Remote Point點(diǎn)創(chuàng)建連接，需要打開Beta選項(xiàng)。
? 這種等效方式并不能良好的反應(yīng)間隙配合位置的應(yīng)力狀態(tài)，需要校核配合區(qū)域的應(yīng)力狀態(tài)還是需要使用接觸連接。
展開 
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ansys 彈簧阻尼單元的最新內(nèi)容
對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中承受非線性彈簧單元Combin39的實(shí)際應(yīng)用。
在ANSYS Workbench里提供了兩種方法，一種是WB的雙向彈簧，輸入數(shù)據(jù)表格，其本質(zhì)上采用是LINK8單元進(jìn)行模擬，而不是非線性彈簧combin39。
而利用Combin39單元，需要建立彈簧單元后，插入命令流來實(shí)現(xiàn)，對(duì)于只承受壓縮載荷的力-位移曲線，輸入到最后，是需要稍等小的正位移和正力數(shù)值。
Adams接觸單元的彈簧力和阻尼力的快速繪圖7個(gè)月前
簡介
應(yīng)用Adams進(jìn)行兩個(gè)部件的接觸定義一般分為兩種方法，分別為函數(shù)法和幾何接觸定義法。幾何接觸定義法相對(duì)于函數(shù)法，應(yīng)用更為廣泛。而應(yīng)用幾何接觸法定義時(shí)，接觸參數(shù)（接觸剛度、接觸阻尼、接觸指數(shù)以及最大滲入深度）的定義是否合理，一般是通過接觸力組成部分（彈簧力和阻尼力）的占比關(guān)系來判定。但由于Adams后處理沒有預(yù)定義的接觸彈簧力和接觸阻尼力輸出，而用戶自行建立相應(yīng)的輸出，又十分麻煩。
示例
在ANSYS中設(shè)置彈簧-阻尼單元，假設(shè)測(cè)得某頻率下的動(dòng)剛度K?=1000+j200?N/mm，那么儲(chǔ)能剛度K′=1000N/mm，直接輸入到COMBIN14的剛度參數(shù)中。損耗剛度K′′=200?N/mm，轉(zhuǎn)換為粘性阻尼系數(shù)C=K′/ω=200/2πf，需根據(jù)當(dāng)前分析頻率 f 計(jì)算。（例如，在 f=50?Hz，C=0.64）
問題：
工程中兩個(gè)零部件之間經(jīng)常會(huì)有配合間隙，Ansys Workbench中可以使用combin39號(hào)非線性單元，通過控制不同行程的彈簧剛度來模擬間隙配合。
模型示例：
設(shè)定支座與軸有1mm的配合間隙，在一端施加X向100N作用力，查看運(yùn)動(dòng)位移。
計(jì)算步驟：
1. 在間隙配合位置，建立jiont連接，放開X向平動(dòng)自由度。
2. 在間隙配合位置，建立spring連接，同時(shí)插入Commands
簡 介
應(yīng)用Adams進(jìn)行兩個(gè)部件的接觸定義一般分為兩種方法，分別為函數(shù)法和幾何接觸定義法。幾何接觸定義法相對(duì)于函數(shù)法，應(yīng)用更為廣泛。而應(yīng)用幾何接觸法定義時(shí)，接觸參數(shù)（接觸剛度、接觸阻尼、接觸指數(shù)以及最大滲入深度）的定義是否合理，一般是通過接觸力組成部分（彈簧力和阻尼力）的占比關(guān)系來判定。但由于Adams后處理沒有預(yù)定義的接觸彈簧力和接觸阻尼力輸出，而用戶自行建立相應(yīng)的輸出，又十分麻煩。
本期云講堂我們邀請(qǐng)到了李安民博士來為大家分享ANSYS彈簧單元的應(yīng)用與建模過程。
李安民博士：結(jié)構(gòu)工程專業(yè)高校教師，在讀博士研究生。從2009年開始從事有限元的應(yīng)用和教學(xué)，在國家科技支撐計(jì)劃、多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目以及大量橫向課題中廣泛使用有限元進(jìn)行仿真分析。長期進(jìn)行有限元分析的咨詢工作。擅長土木方面的建筑物、構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)分析與教學(xué)。目前從事人工智能結(jié)合有限元在工程方面的應(yīng)用研究
圖1
壓縮機(jī)是空調(diào)主要的振動(dòng)元器件，壓縮機(jī)主體通過底部的若干個(gè)橡膠腳墊安裝在壓縮機(jī)安裝框架上，壓縮機(jī)的振動(dòng)主要通過兩個(gè)路徑傳遞給空調(diào)框架：1.通過橡膠墊傳遞給壓縮機(jī)安裝架然后進(jìn)一步傳遞給整機(jī)；2.通過壓縮機(jī)的吸排氣管傳遞給整機(jī)。需要平衡兩個(gè)路徑，來平衡整機(jī)振動(dòng)和管路振動(dòng)，傳遞給管路振動(dòng)能力較多時(shí)會(huì)增加管路泄漏的概率。
combin14單元
圖1 combin14單元圖示
combin14單元可以模擬1-D、2-D和3-D下具有軸向和旋轉(zhuǎn)剛度的彈簧。在hypermesh中可以為combin14單元設(shè)置3個(gè)關(guān)鍵字，如圖2分別是：
KeyOpt1，求解類型，默認(rèn)為線性求解，但是當(dāng)CV2阻尼參數(shù)不為零時(shí)必須設(shè)置為非線性求解類型；
KeyOpt2和KeyOpt3，設(shè)置不同維度時(shí)的自由度，默認(rèn)下為
分享關(guān)于創(chuàng)建彈簧和阻尼單元的
在deck里的element-discrete，得到的關(guān)鍵字是*element_discrete。
默認(rèn)每次創(chuàng)建時(shí)，得到的都是彈簧單元，于是顯示出來的也是彈簧單元
那么如何顯示阻尼呢？
我們可以查詢建立的彈簧單元的pid，然后修改該pid的材料號(hào)為阻尼材料，這樣顯示就會(huì)更新為阻尼標(biāo)識(shí)。
我想與其在建立后改來改去，還不如在創(chuàng)建時(shí)，把pid賦予好吧，這樣更方便
結(jié)果
定義 Bush 單元需要使用兩種卡片： CBUSH (單元定義) 和 PBUSH (單元屬性定義)，簡單說明如下：
CBUSH 卡 - 定義一個(gè)廣義彈簧-阻尼單元
定義一個(gè)廣義的彈簧&阻尼單元，可以是非線性的或頻率相關(guān)的
格式：
CBUSH, EID, PID, GA, GB, GO/X1, X2, X3, CID
, S
