ansys沖擊單元的案例
基于ansys的梁單元、實(shí)體單元徐變精細(xì)化分析（含各參數(shù)解釋） ￥25
2、改網(wǎng)格模型，改成自己對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格模型，網(wǎng)格用ansys，hypermesh，ansa等前處理軟件都沒問題。
3、改材料參數(shù)，改成你想要的徐變模型，對(duì)著規(guī)范或者是你做出來的試驗(yàn)擬合曲線。
以上即可實(shí)際應(yīng)用。
單元刪除法-鋁球沖擊鋼板 ￥10
通過定義單元刪除，實(shí)現(xiàn)板破裂并允許金屬球通過。如果對(duì)某些步驟有疑問，可以參考先前的教程。
附件中有詳細(xì)完整step by step教程和調(diào)試好的cae模型。
關(guān)鍵步驟：
1.幾何模型：
模型可以直接在abaqus中畫，也可以在三維軟件中畫，然后import part導(dǎo)入到abaqus中。
2.定義材料屬性：
小球采用線彈性定義steel；
金屬板采用彈塑性定義鋁合金，為單元刪除法定義了一組材料常數(shù)。使用“子選項(xiàng)”按鈕定義失效時(shí)的位移。
3.賦予截面
4.定義step
5.定義接觸：
6.定義邊界條件和速度場(chǎng)：
7.控制輸出：
8.定義網(wǎng)格，提交job
9.后處理
展開 ANSYS單元類型選擇方法 附ansys結(jié)構(gòu)單元與材料應(yīng)用手冊(cè)下載
六、單元類型選擇方法
7.進(jìn)行完前面的選擇工作，單元類型就基本上已經(jīng)定位在2-3種單元類型上了，接下來打開這幾種單元的幫助手冊(cè)，進(jìn)行以下工作：
仔細(xì)閱讀其單元描述，檢查是否與分析問題的背景吻合、
了解單元所需輸入的參數(shù)、單元關(guān)鍵項(xiàng)和載荷考慮；
了解單元的輸出數(shù)據(jù)；
下載地址：ansys結(jié)構(gòu)單元與材料應(yīng)用手冊(cè)
復(fù)合材料沖擊殼單元（兩種模型） ￥3
文件
單元刪除模擬斷裂失效實(shí)例-----小球沖擊鋁板
附件：
1 inp文件
b.rar
2 載荷-位移曲線
3 動(dòng)畫
這個(gè)中面斷裂圖（注意：是后處理顯示剖面，并非在前處理取半結(jié)構(gòu)分析）
----------------------------------------------------分割線-----------------------------------------------------
aba版用單元刪除做斷裂分析的帖子小結(jié)：
2.1.16 Progressive failure analysis of thin-wall aluminum extrusion under quasi-static and dynamic loads
這個(gè)是manual里面經(jīng)典實(shí)例，我附上manual里面模擬三點(diǎn)完全斷裂的inp：
three point bending_ alextrusion.inp
threepointbending_alextrusion.rar
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
技術(shù)鄰?fù)扑]：
ANSYS SCDM基礎(chǔ)培訓(xùn)視頻與教學(xué)模型
基于ANSYS的3D打印熱分析
cae論壇精華帖：CAE有限元分析介紹
展開 單元刪除模擬斷裂失效實(shí)例-----小球沖擊鋁板
很多人對(duì)單元刪除實(shí)現(xiàn)斷裂的模擬有認(rèn)識(shí)誤區(qū)，以為定義了塑性就能算斷裂。 不否認(rèn)從初學(xué)者的角度來說，參數(shù)太多，很容易讓人手足無措，無從下手。
但是斷裂問題本來就是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，控制的材料參數(shù)非常多。所以，如果你真的要做斷裂分析，一定要好好看看manual里面progressive damge部分。有些軟件可能經(jīng)過簡(jiǎn)單的定義就能算出結(jié)果，但是算出結(jié)果是否能用？是否得到科研界和業(yè)界人士承認(rèn)？ 這些年abaqus在科研界的廣泛使用，其實(shí)能說明一些問題。
這里提供一個(gè)鋁板被沖擊的實(shí)例，以前與實(shí)驗(yàn)對(duì)比過，效果還可以，現(xiàn)在提供inp
小球沖擊模型
幾個(gè)常見需要注意的問題：
1）本例的小球?yàn)榱说玫降刃з|(zhì)量（實(shí)際的沖擊體只有接觸的沖頭是圓形的，后面是柱體），沒有采用本身密度。 并其后設(shè)置為剛體。
2）property
材料參數(shù)是難點(diǎn)。很多人為材料參數(shù)哪兒來？ 唯一靠譜的途徑是自己做實(shí)驗(yàn)，但是大家都知道實(shí)驗(yàn)費(fèi)用不菲而且還不一定有實(shí)驗(yàn)條件。所以國(guó)內(nèi)很多simulator其實(shí)是找老外做的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
對(duì)于絕大部分常見材料，沖擊模擬所需的材料參數(shù)，baidu or google 材料編號(hào)+Johnson-Cook 都可以搜到（不過本版還是很多人問某某鋼的材料參數(shù)，搜索能力啊）
（這個(gè)inp里面材料參數(shù)來自abaqus manual）另外，實(shí)在找不到的材料參數(shù)去ls-dyna版逛逛，會(huì)有收獲的。
3 step--time：動(dòng)態(tài)計(jì)算，時(shí)間是物理時(shí)間。很多人問time設(shè)為多少比較合適。現(xiàn)在流行的各種沖擊工況，幾乎都有現(xiàn)成方法或者經(jīng)驗(yàn)公式來估算沖擊歷時(shí)。
如果你實(shí)在是沒有任何經(jīng)驗(yàn)和參考數(shù)據(jù)，可以看看我的經(jīng)驗(yàn)。
就梁和板的沖擊而言，我個(gè)人經(jīng)驗(yàn)：
低速沖擊無擊穿，時(shí)間可以用pi*[sqrt（M1+M2/4）/kb] 近似估算.
展開 ANSYS中桿單元和殼單元的單元耦合問題
在比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的有限元分析中，不同的結(jié)構(gòu)部件通常使用不同類型的單元來模擬。
通常情況下，不同類型的單元的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的自由度數(shù)目是不同的，不同類型單元的連接節(jié)點(diǎn)處的自由度的耦合問題，是一個(gè)比較令人頭疼的問題。
在ANSYS中通常可以用耦合命令CP來耦合不同類型單元在連接節(jié)點(diǎn)處的自由度(DOF)。
也可以用CE命令來認(rèn)為添加自由度之間的約束方程來達(dá)到耦合的目的。
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的算例，使用了CE命令來耦合連接節(jié)點(diǎn)處的自由度。
模型是航天器的機(jī)翼的一個(gè)Section的某一個(gè)隔框。上下表皮是薄殼結(jié)構(gòu)，用Shell63單元來模擬，在上下表皮之間有起支撐作用的桿件，用link8單元來模擬。
建模的時(shí)候，link8單元和shell63單元在連接有各自獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)。即：link8單元和shell63單元的節(jié)點(diǎn)在連接處是重合的，但是，節(jié)點(diǎn)編號(hào)是各自獨(dú)立的。
link8單元在每個(gè)節(jié)點(diǎn)有 ux,uy,uz3個(gè)平動(dòng)自由度；
shell63在每個(gè)節(jié)點(diǎn)有ux,uy,uz這3個(gè)平動(dòng)自由度和rotx,roty,rotz這3個(gè)轉(zhuǎn)個(gè)自由，共6個(gè)自由度。
在耦合節(jié)點(diǎn)處，兩個(gè)耦合節(jié)點(diǎn)的ux,uy,uz自由度應(yīng)該是相等的。
這個(gè)等式可以用CE命令來描述。
完整的命令流如下：
finish
/clear,start
/prep7
!定義第一種材料屬性；
mp,ex,1,30e6
mp,prxy,1,0.3
!定義shell63單元和實(shí)常數(shù)；
et,1,shell63
r,1,1e-3
!建立幾何模型；
rectng,31.8,33.2,0,0.3556
agen,2,1,1,1,0,0,1
a,1,4,8,5
a,6,7,3,2
KL,7,0.5, ,
KL,3,0.5, ,
在關(guān)鍵點(diǎn)處生成節(jié)點(diǎn)；
nkpt,100,4 !與編號(hào)為117的節(jié)點(diǎn)耦合
nkpt,101,9 !
展開 ANSYS各類型單元連接專題講解(五)之3D梁單元與殼單元剛接
例如采用ANSYS模擬一個(gè)多層混凝土框架結(jié)構(gòu)，一般除計(jì)算整體指標(biāo)外，我們?cè)谟?jì)算具體荷載作用時(shí)（如風(fēng)荷載、地震作用、恒載、活載等），樓板一般采用彈性版，此時(shí)可用殼單元模擬，主梁、次梁采用梁單元模擬，此時(shí)變?yōu)榱?em>單元包含在殼面內(nèi)的情況，當(dāng)然此類情況是否需要考慮截面偏置，可根據(jù)具體工程而定。
對(duì)這中梁單元包含在殼單元面內(nèi)的情況，只需要將梁單元與殼單元共用節(jié)點(diǎn)即可，而無須格外建立約束方程。
三、梁單元在殼單元內(nèi)但不包含
此種情況為梁與殼位于同一面內(nèi)，但其中面不包含梁線，適用于多尺度建模分析（如下圖）。梁單元與殼單元的連接在端部可以通過剛性梁和剛性區(qū)域兩種方式連接。剛性梁采用MPC184單元，剛性區(qū)域采用Cerig命令，具體使用方法下期文章討論。
展開 批量插入嵌入0厚度cohesive粘結(jié)單元模擬沖擊載荷下裂紋擴(kuò)展特征
<p>本帖給出了通過批量插入0厚度的cohesive單元，模擬在沖擊條件下，小球開裂和基體開裂兩種情況下的效果圖，對(duì)整個(gè)模型都插入cohesive單元或者對(duì)局部插入cohesive單元或者其他特定條件下的插入都可以使用程序插入，在小球沖擊情況下，裂紋的擴(kuò)展過程在下面給出來了，由于參數(shù)是隨便假設(shè)的，所以效果可能不是很理想，對(duì)于不同行業(yè)，可以通過調(diào)整實(shí)際的參數(shù)可以很好地模擬裂紋的擴(kuò)展，</p><p>批量插入cohesive單元：</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/201806/1528620192337_六面體單元間嵌入cohesive單元.jpg" title="六面體單元間嵌入cohesive單元.jpg" alt="六面體單元間嵌入cohesive單元.jpg" style="max-width: 760px; width: 484px; height: 274px;" width="484" height="274" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201806/1528620192337_六面體單元間嵌入cohesive單元.jpg?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201806/1528620192337_六面體單元間嵌入cohesive單元.jpg?
展開 ANSYS APDL實(shí)體單元和殼單元（不共節(jié)點(diǎn)）之間的連接 ￥100
實(shí)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(jié)點(diǎn)，但單元之間不連續(xù)（實(shí)體單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)平動(dòng)自由度，而殼單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)平動(dòng)自由度和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度），對(duì)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(duì)實(shí)體-殼單元的連接方法進(jìn)行說明。
1 單元類型
算例模型中，實(shí)體單元采用SOLID45，殼單元采用SHELL63，接觸位置不共節(jié)點(diǎn)。對(duì)于兩種單元之間的連接，通過目標(biāo)單元TARGE170和接觸單元CONTA175實(shí)現(xiàn)，定義約束為實(shí)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(biāo)單元和接觸單元
3 計(jì)算結(jié)果
圖3 von Mises stress
圖4 X-Component of displacement
付費(fèi)內(nèi)容為相關(guān)命令流。
展開 ANSYS梁單元與實(shí)體單元的耦合與約束方程
ANSYS梁單元與實(shí)體單元的耦合與約束方程
By長(zhǎng)安CAE
1 概述
在ANSYS計(jì)算過程中，有時(shí)候會(huì)遇到不同單元之間進(jìn)行連接，由于不同的單元自由度不同，連接時(shí)通常需要通過耦合和約束方程建立節(jié)點(diǎn)自由度的關(guān)系，保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。
耦合可以理解成是將耦合的對(duì)象某個(gè)自由度作相等處理，而約束方程則不局限于相等這個(gè)關(guān)系，其可以描述具有某種關(guān)系的自由度。如圖1所示，為梁單元與平面單元的連接。如果不采用約束方程，力矩的傳遞無法完成，因?yàn)槠矫?em>單元沒有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。
圖1 梁單元與平面單元連接
為使節(jié)點(diǎn)2具有力矩傳遞的能力，要求1、2、3節(jié)點(diǎn)之間的自由度滿足以下關(guān)系：
ROTZ2 = (UY3 - UY1)/10
再通過CE命令，即可將此關(guān)系通過約束方程的形式施加給1、2、3節(jié)點(diǎn)。
2 命令
查看ANSYS的幫助文檔，查詢CE命令的解釋，如圖2所示。
圖2 ANSYS的CE命令解釋
CE, NEQN, CONST, NODE1, Lab1, C1, NODE2, Lab2, C2, NODE3, Lab3, C3
其中，NEQT表示常數(shù)，用于區(qū)別約束方程，一般可以用數(shù)字1、2、3表示即可，表示第幾個(gè)約束方程；
CONST表示方程的常數(shù)項(xiàng)，一般為0；
NODE1，表示第一個(gè)節(jié)點(diǎn)；
Lab1，表示自由度標(biāo)簽，對(duì)于結(jié)構(gòu)而言，就是三個(gè)平移和三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；
C1，表示該自由度的系數(shù)；
同理，后面的也一樣。
展開 
ANSYS Workbench 沖擊譜分析
圖 8 沖擊譜設(shè)置
得到 Y 向沖擊情況下整個(gè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況，如圖 9，最高應(yīng)力發(fā)生在內(nèi)部結(jié)構(gòu)的陰極支撐結(jié)構(gòu)上，最大應(yīng)力 1051MPa ，應(yīng)力比較大（X 方向最小，Z 方向更大）。
圖 9 Y 向沖擊下結(jié)構(gòu)應(yīng)力
應(yīng)力最大關(guān)鍵件的應(yīng)力云圖如圖 11。
圖 11 Y 沖擊下關(guān)鍵件的應(yīng)力
補(bǔ)充說明：
沖擊分析一直是分析中比較難的，而且沖擊計(jì)算出的結(jié)果比較大，要分析仿真計(jì)算結(jié)果值是因?yàn)閼?yīng)力奇異，還是實(shí)際結(jié)果就是大。
文章來源： ANSYS及ANSYS Workbench工程實(shí)戰(zhàn)
展開 在ANSYS 中3維坐標(biāo)下的 shell structure 使用2D 平面單元劃分，應(yīng)該使用哪個(gè)單元型號(hào)的單元
在ANSYS 中3維坐標(biāo)下的 shell structure 使用2D 平面單元（僅考慮平面內(nèi)的位移）劃分，應(yīng)該使用哪個(gè)單元型號(hào)的單元？
ANSYS特殊單元——Follw201（隨動(dòng)荷載）單元
ANSYS的Follw201單元是ANSYS的幾個(gè)特殊單元（比如mesh200）之一，稱為隨動(dòng)荷載單元。都知道在ansys里面施加壓力載荷pressure時(shí)，其實(shí)載荷是可以隨動(dòng)的，也就是能夠一直保持著面的法線方向，而施加集中了或者力矩時(shí)則不能保證。Follw201單元便能解決這個(gè)問題。
Follw201單元是一個(gè)單節(jié)點(diǎn)的3D單元，具有六個(gè)自由度，只能夠覆蓋在既有單元節(jié)點(diǎn)上，而且節(jié)點(diǎn)必須具有3個(gè)平移自由度和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，也即是只能用在梁單元和殼單元上，實(shí)體單元僅有三個(gè)自由度。
Follw201單元主要用于幾何非線性分析問題中，在這類問題的分析過程中幾何會(huì)發(fā)生比較大的變形，面或線的法線方向可能發(fā)生比較大的變化，施加的載荷的方向是否隨動(dòng)對(duì)結(jié)果的影響非常大。也就是用到此單元時(shí)會(huì)配對(duì)使用Nlgeon,on命令以打開大變形開關(guān)。如下圖所示為單元示意圖。
圖1
每個(gè)單元有兩個(gè)面，面1用于設(shè)定集中力的大小，面2用于設(shè)置力矩的大小，面的方向在應(yīng)用時(shí)是通過單元的實(shí)常數(shù)進(jìn)行定義的。
另外還需要注意，有限元求解的時(shí)候大部分是求解對(duì)稱矩陣，但隨動(dòng)荷載單元的應(yīng)用則包括了隨動(dòng)荷載剛化效應(yīng)，使剛度矩陣為非對(duì)稱的，因此需要采用非對(duì)稱求解器進(jìn)行計(jì)算。
下面是具體應(yīng)用，建一根梁單元，在梁的端部施加隨動(dòng)集中力。
/prep7
!定義參數(shù)
EE=207E3
B=10
LCD=300
AA=B*B
IZ=B**4/12
PHZ=EE*IZ/LCD/LCD
!定義單元和材料
!201單元不需要定義材料
et,1,beam4
et,2,follw201
mp,ex,1,ee
mp,prxy,1,0.3
!定義實(shí)常數(shù)，實(shí)常數(shù)1設(shè)置梁單元的參數(shù)
r,1,aa,iz,iz,b,b
r,2,,1.0
!
展開 ANSYS不同單元類型連接專題（一）Solid-Beam單元的連接
通過對(duì)比兩次計(jì)算的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
1）全部使用Solid單元進(jìn)行分析和使用Solid單元和Beam單元連接起來進(jìn)行分析，
計(jì)算結(jié)果幾乎完全一致；
2）使用Solid單元和Beam單元建模和全部使用solid單元進(jìn)行建模相比，節(jié)點(diǎn)數(shù)量大大減少，
顯著
降低了計(jì)算量。
三、連接原理。
在Workbench中，我們很容易就建立了solid-beam的連接，那么，軟件究竟是根據(jù)什么原理建立的呢？我們?nèi)?em>ANSYS經(jīng)典中一探究竟。
通過查看單元類型我們發(fā)現(xiàn)，ANSYS生成了計(jì)算用的5種單元類型。而我們沒有定義接觸，怎么會(huì)有接觸單元174和目標(biāo)單元170呢？
通過查看接觸向?qū)覀儼l(fā)現(xiàn)，ANSYS生成了一個(gè)
單點(diǎn)控制接觸，控制節(jié)點(diǎn)為173184。看到這我們就大概明白了，在梁模型和實(shí)體模型接觸的位置，軟件建立了一個(gè)170點(diǎn)目標(biāo)單元，在實(shí)體模型的端面上，軟件建立了174單元。使用170單元的173184節(jié)點(diǎn)控制174單元上的節(jié)點(diǎn)。
那么端面上的實(shí)體單元又是怎么和梁單元連接的呢？我們發(fā)現(xiàn)，還有一個(gè)
MPC184單元沒派上用場(chǎng)。我們單獨(dú)顯示MPC184單元，發(fā)現(xiàn)它連接了173183和173184節(jié)點(diǎn)，173184就是我們剛才提到的控制節(jié)點(diǎn)，而173183為軟件在梁模型的端點(diǎn)上建立的170單元上的節(jié)點(diǎn)。
至此，本文完結(jié)。
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