ansys 單元 應(yīng)變的案例
【Ls-dyna】Hypermesh&Ls-dyna聯(lián)合仿真時(shí)如何設(shè)置輸出單元應(yīng)變和查看單元應(yīng)變？
通常，使用Ls-dyna進(jìn)行瞬態(tài)分析時(shí)，默認(rèn)的輸出控制中是不包含單元的應(yīng)變值的。但是，如果關(guān)心單元上的應(yīng)變，或者需要對(duì)單元應(yīng)變有更全面的了解，那么就需要在建模和分析中進(jìn)行輸出控制，使計(jì)算結(jié)果中包含單元的應(yīng)變。那么，問題來了，如何在Hypermesh中如何設(shè)置可以輸出單元的應(yīng)變？如何在LS-POST中顯示單元的應(yīng)變云圖？ 接下來，依次解答。
如何在Hypermesh中如何設(shè)置可以輸出單元的應(yīng)變？
這里需要首先說明的是，本人使用Ls-dyna以來，一直使用的前處理不是Ls-prepost前處理，而是前處理軟件Hypermesh，后處理則使用Ls-prepost。所以，這里只說明Hypermesh&Ls-dyna聯(lián)合仿真時(shí)如何在Hypermesh中設(shè)置控制應(yīng)變輸出。
前處理軟件工作界面
后處理軟件工作界面
首先啟動(dòng)Hypermesh，點(diǎn)擊“user Profiles”，選擇Ls-dyna，其他默認(rèn)，進(jìn)入Ls-dyna分析模塊。
然后，在軟件的面板區(qū)域選擇“analysis”，并點(diǎn)擊“control card”。
點(diǎn)擊面板區(qū)域的Next，一直到出現(xiàn)“database-extent-binary”，點(diǎn)擊該按鈕
在關(guān)鍵字*Database-Extent-Binary的定義中，將第一行第四個(gè)參數(shù)【STRFLAG】的值設(shè)置為1，表示在二進(jìn)制結(jié)果文件d3plot中輸出單元的應(yīng)變。
在Hypermesh中按照上述方式就可以在d3plot中輸出單元的應(yīng)變，由于d3plot是二進(jìn)制文件，所以只能借助后處理LS-Prepost查看應(yīng)變結(jié)果。
那么，如何在LS-POST查看應(yīng)變，顯示應(yīng)變云圖呢？
打開LS-PrePost，點(diǎn)擊【Fcomp】，選擇【strain】，就可以觀察計(jì)算后的應(yīng)變云圖。
展開 代表性體積單元根據(jù)單元體積應(yīng)力應(yīng)變加權(quán)平均 ￥20
現(xiàn)如今，越來越多的人開始對(duì)復(fù)合材料性能進(jìn)行研究，如何通過<a href="/major/abaqus">abaqus提取代表性體積單元是非常重要的，我提供了一種可以根據(jù)單元體積進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變平均的代碼，希望對(duì)大家有用。
ANSYS如何提取能量結(jié)果（應(yīng)變能，應(yīng)變能密度，應(yīng)變能時(shí)程）？ ￥100
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<p>對(duì)于靜力分析，常提取結(jié)構(gòu)的變形、<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/4700" class="jsk-anchor">應(yīng)力</a>、應(yīng)變和約束反力等結(jié)果，相關(guān)方法可查看，而對(duì)于動(dòng)力分析，常提取結(jié)構(gòu)的位移、速度、加速度、反應(yīng)譜等計(jì)算結(jié)果。而能量是表征物理系統(tǒng)做功的量度，是<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/Ansys" class="jsk-anchor">ANSYS</a>重要的計(jì)算結(jié)果之一。應(yīng)變能(Strain Energy)是應(yīng)力和應(yīng)變結(jié)果計(jì)算出來的，由于變形而儲(chǔ)存在結(jié)構(gòu)內(nèi)的能量，包括由于材料塑性而產(chǎn)生的塑性應(yīng)變能。</p>
<p>在<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/Ansys" class="jsk-anchor">ANSYS</a>中，/POST1中觀察整個(gè)模型在指定時(shí)刻的結(jié)果，而在/POST26中，可以觀察到指定節(jié)點(diǎn)在整個(gè)持時(shí)范圍的響應(yīng)。本文分別從這兩個(gè)方面對(duì)ANSYS中能量的提取方法進(jìn)行介紹。
展開 有限元2D單元妙用 平面應(yīng)力與平面應(yīng)變 廣義平面應(yīng)變 硬干涉 ￥10
平面應(yīng)力單元還可以跟軸對(duì)稱單元結(jié)合，模擬出變厚度模型。比如對(duì)葉盤的分析。需要注意的是，在ANSYS里面，當(dāng)我們將平面應(yīng)力和軸對(duì)稱單元結(jié)合的時(shí)候，平面應(yīng)力單元的厚度應(yīng)該設(shè)置為所有圓周分布葉片厚度的總和。如下圖。
平面應(yīng)變單元：
ABAQUS中求解某部分單元的平均應(yīng)力或平均應(yīng)變 ￥10
1、參考模型：?jiǎn)蜗蚶w維的RVE模型；
2、腳本功能：針對(duì)指定的單元集合，在后處理中求解平均應(yīng)力和平均應(yīng)變。
3、應(yīng)用的公式：一階均勻化計(jì)算方法。對(duì)于 RVE 模型的平均真應(yīng)力和平均真應(yīng)變，可通過對(duì) RVE 內(nèi)每一個(gè)單元的真應(yīng)力 （真應(yīng)變）取均值獲得。使用一階均勻化計(jì)算方法輸出的應(yīng)力和應(yīng)變適用于各種邊界條件，但需要對(duì)每個(gè)單元進(jìn)行應(yīng)力（應(yīng)變）的輸出和計(jì)算。
ABAQUS提取單元平均應(yīng)力/應(yīng)變 ￥10
利用python讀取odb文件（可一次讀取多個(gè)odb）生成csv（excel）文件。提供源文件，注釋詳細(xì)，可根據(jù)需要進(jìn)行修改。
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
徐變應(yīng)變可表達(dá)為：
其中， ?(t,τ)為徐變系數(shù)，需通過規(guī)范公式或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)擬合確定
Ansys程序中內(nèi)置金屬蠕變規(guī)律如下：
命令中詳細(xì)解釋了改公式的具體用法，以及參數(shù)意義。
二者除個(gè)別參數(shù)外形式具有異曲同工之妙，因此本案例給出用ansys精確分析混凝土徐變的方法，案例背景模擬了一個(gè)混凝土PK梁特定工況下的徐變發(fā)生過程。
案例文件中包含：
1. 00-ConcreteCreep-benchmark.mac【徐變標(biāo)定文件，開箱即用，可以用來和手算對(duì)比是否正確】
2. 01-ConcreteCreep-solid.mac【分輸入模塊的參數(shù)化徐變計(jì)算文件【詳細(xì)解釋了各參數(shù)取值】。只需要改文件和計(jì)算邊界荷載即可計(jì)算實(shí)體徐變。】
3. ansa文件，用來生成網(wǎng)格
4. .cdb文件，網(wǎng)格文件
5. excel轉(zhuǎn)apdl命令流文件，用來輸入徐變系數(shù)。
進(jìn)一步白話闡述一下：
1、什么是徐變？別看公式一大堆，理論一大推，簡(jiǎn)單講就是：受力的結(jié)構(gòu)，啥邊界條件、荷載不變的情況下，結(jié)構(gòu)還是慢慢變形了。將這種慢慢變形的變形結(jié)果以及應(yīng)力重分配準(zhǔn)確分析出來就是徐變分析。機(jī)理一大堆，教科書上都比較詳盡，在此不做贅述，只講應(yīng)用，而且是拿到案例開箱即用。
白話闡述要點(diǎn)：
1、案例是ansys apdl（命令流）分析的，給出了全套參數(shù)化命令流，材料模型定義、材料參數(shù)定義、求解，拿過來可以直接運(yùn)行。
2、機(jī)理是用了ansys中關(guān)于金屬蠕變的材料模型。（細(xì)想蠕變和徐變的現(xiàn)象，表征都是一樣的。至于機(jī)理，各有各的理論，但不影響材料模型使用。）
具體使用：
1、，先跑一遍，看看到底徐變是怎么個(gè)事兒。
展開 基于HyperWorks膜單元輸出應(yīng)力應(yīng)變仿真分析與測(cè)試對(duì)標(biāo)的研究與應(yīng)用
常亮_基于HyperWorks膜單元輸出應(yīng)力應(yīng)變仿真分析與測(cè)試對(duì)標(biāo)的研究與應(yīng)用.pdf
平面應(yīng)變單元CPE4R齒輪傳動(dòng)接觸應(yīng)力計(jì)算 ￥49.9
厚齒輪的應(yīng)力符合平面應(yīng)變狀態(tài)，可以采用平面應(yīng)變單元CPE4R來進(jìn)行快速接觸應(yīng)力計(jì)算。
在sketch模塊建立非對(duì)稱結(jié)構(gòu)齒輪的草圖，然后建立part，并在assembly模塊進(jìn)行裝配。
非對(duì)稱齒輪草圖
齒輪裝配體
通過適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，非對(duì)稱齒輪可以在定速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下獲得按某規(guī)律的變化轉(zhuǎn)速，在工程上經(jīng)常會(huì)用到。
非對(duì)稱齒輪傳動(dòng)分析結(jié)果
非對(duì)稱齒輪應(yīng)力云圖
非對(duì)稱齒輪齒合區(qū)域局部應(yīng)力云圖
三角形常應(yīng)變單元解平面問題實(shí)施步驟與注意事項(xiàng)
利用上面討論的三角形常應(yīng)變單元解平面問題，其具體步驟可歸納如下:
1)將要計(jì)算的彈性體劃分成三角形單元。對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，列出結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)作為輸入信息。
(2)對(duì)單元進(jìn)行編號(hào)，列出單元三個(gè)結(jié)點(diǎn)的號(hào)碼作為輸入信息。
(3)計(jì)算載荷的等效結(jié)點(diǎn)力，把等效結(jié)點(diǎn)力作為輸入信息。
(4)按照(6)式計(jì)算各單元的常數(shù)bi、ci、bj、cj、bm、cm，再按照(4)計(jì)算2A。
(5)按照(35)式計(jì)算各單元的剛度矩陣。
(6)形成整體剛度矩陣。
(7)處理約束及消除剛體位移。
(8)解線性方程組(32)式，求結(jié)點(diǎn)位移。
(9)按照(20)式計(jì)算應(yīng)力矩陣，再按(18)式計(jì)算單元應(yīng)力。根據(jù)需要計(jì)算主應(yīng)力和主方向。
通常步驟(4)至(9)均由計(jì)算機(jī)來完成，而步驟(1)至(3)可以用手工完成，也可由計(jì)算機(jī)來完成。在實(shí)現(xiàn)以上各步驟時(shí)，為了達(dá)到一定的計(jì)算精度，節(jié)約計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)量，縮短計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)間等目的，還需要注意下列事項(xiàng)。
1、利用對(duì)稱性
在劃分單元前要研究一下，計(jì)算對(duì)象是否有對(duì)稱變形或反對(duì)稱變形存在，從而確定是否需要取整個(gè)物體，還是取部分物體作為計(jì)算模型。例如圖8a所示受純彎曲的梁，它對(duì)于x,y軸都對(duì)稱，而載荷對(duì)于y軸對(duì)稱，對(duì)于x軸反對(duì)稱。可見，應(yīng)力和應(yīng)變亦將具有同樣的對(duì)稱和反對(duì)稱特性，所以我們只需計(jì)算1/4梁就行了。分離體如圖8b所示。對(duì)于刪去部分結(jié)構(gòu)的影響可以這樣考慮：對(duì)于處于y軸對(duì)稱面內(nèi)各結(jié)點(diǎn)的x方向位移和y方向分布力都應(yīng)等于零，而對(duì)于處在x軸反對(duì)稱面上的各結(jié)點(diǎn)的x方向位移和y方向分布力亦都應(yīng)等于零。這些條件相當(dāng)于安置如圖8b中的約束。圖中o點(diǎn)上安置y方向的約束是為了消除剛體位移而設(shè)置的。又例如在分析圖9中所承受均勻壓力的厚壁圓筒時(shí)，根據(jù)結(jié)構(gòu)和載荷軸對(duì)稱的性質(zhì)，我們可以取出一個(gè)小扇形(圖中陰影部分)進(jìn)行計(jì)算。
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)
2階8節(jié)點(diǎn)減縮積分平面應(yīng)變單元子程序UELMAT ￥1
2階8節(jié)點(diǎn)減縮積分平面應(yīng)變單元子程序UELMAT源代碼及計(jì)算算例
讀取ABAQUS結(jié)果文件中的單元應(yīng)變能并輸出至excel文件的處理腳本 ￥1
腳本內(nèi)容如題。
基于ABAQUS的UEL子程序定義4節(jié)點(diǎn)平面應(yīng)變等參單元的剛度問題
摘要：
采用基于ABAQUS的UEL子程序開發(fā)4節(jié)點(diǎn)平面應(yīng)變等參單元，采用雙線性形函數(shù)，4點(diǎn)高斯積分，本構(gòu)關(guān)系為線彈性各向同性材料，得到的單元剛度矩陣和ABABUS自帶的CPE4單元的單元剛度矩陣（剛度矩陣輸出方式為*element matrix output, elset= ALLE, stiffness=yes, OUTPUT FILE=USER DEFINED）不同；對(duì)比ANSYS的單元剛度矩陣，結(jié)果顯示兩者也不相同。問題出在哪里呢？本文檔將對(duì)此問題進(jìn)行回答。
本文可以作為ABAQUS高級(jí)子程序UEL的入門級(jí)教程，做UEL的應(yīng)該關(guān)注下！
基于ABAQUS的UEL子程序定義4節(jié)點(diǎn)平面應(yīng)變等參單元的剛度問題（技術(shù)鄰 藍(lán)牙）.pdf
展開 有限元教學(xué)程序數(shù)值算例 之 多種單元和多種材料的平面應(yīng)變問題
本模型中，單元結(jié)點(diǎn)數(shù)(elem-nodes)為8（取最大值）， 總單元數(shù)（elements）為10， 總結(jié)點(diǎn)數(shù)
(nodes)為22， 半帶寬(bandwidth)為（22－8＋1）×2＝30
位移約束(fixed-points) 有3個(gè)結(jié)點(diǎn)，在1，2，3結(jié)點(diǎn)上分別固定兩個(gè)方向的位移。
集中載荷(load-points)有5個(gè)結(jié)點(diǎn)，
在13和15結(jié)點(diǎn)上的x方向給定載荷200*1/6 = 33.3333
在16和17結(jié)點(diǎn)上的x方向給定載荷200*2/3 =133.3333
在14結(jié)點(diǎn)上的x方向給定載荷200*1/6*2 = 66.3333
材料類型(matieral and geommetry) 只有二組，
材料1 E=2.1E10, v=0.3 材料2 E=1.0E08, v=0.32
單元類型(node and element)有4組，
單元1 3結(jié)點(diǎn)， 1點(diǎn)Hammer積分
單元2 4結(jié)點(diǎn)， 在兩個(gè)方向都是高斯2點(diǎn)積分
單元3 5(8)結(jié)點(diǎn)， 在x方向高斯2點(diǎn)積分，在y方向高斯3點(diǎn)積分
(各種5－7結(jié)點(diǎn)單元都默認(rèn)為退化的8結(jié)點(diǎn)單元)
單元4 8結(jié)點(diǎn)， 在兩個(gè)方向都是高斯3點(diǎn)積分
由于各單元的材料類型和單元類型不同，要輸入單元的附加信息
所以取單元附加（elem_plus）為2 輸入的結(jié)點(diǎn)自由度為freedoms-node2
本模型為平面應(yīng)變問題的靜力求解，
取問題類型m_problem_type為2 取求解類型m_solve_type為1
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