ansys受壓?jiǎn)卧陌咐?/h1> Cohesive單元受壓的本構(gòu)模型和算法實(shí)現(xiàn) ￥500 更多細(xì)節(jié)請(qǐng)見(jiàn)以下鏈接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/408291955
UMAT子程序付費(fèi)后可見(jiàn)。 cohesive element受壓時(shí)單元穿透的解決方法 劃分單元大小為1mm×1mm，在模型中間插入cohesive element。如下圖所示。RP1和頂面耦合。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202507/453f2325f6637b1f8b8243c65a369053.png"> <img src="https://img.jishulink.com/msimage/202507/962009fe4e62a2de5c3d04861f7fbd8b.png"></p><p>計(jì)算模型</p><p>參數(shù)設(shè)置如下圖所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202507/6ccbe0dbe8b0766c5c671a345c0df72e.png"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202507/2b21b8a182bb52180576f1bcf5292b92.png"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202507/eef94e6a5c7b04374c7f3342cf488c4e.png"></p><p>RP1施加30N的向下的力，那么理論上cohesive單元壓縮的位移是1mm，查看結(jié)果如下圖所示（只顯示cohesive單元）。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202507/039625ef18804c1b3c6b57340d26e89d.png"></p><p>可以看到，cohesive 單元頂部向下的位移為1mm，與理論計(jì)算的一致。 展開(kāi) 彈簧單元combin39如何實(shí)現(xiàn)單向受拉或者單向受壓 彈簧單元一直是ANSYS中使用頻率較高的單元，尤其是非線性彈簧單元combin39, 39單元功能較多，單元選項(xiàng)設(shè)置復(fù)雜，在很多方面都有其獨(dú)特的運(yùn)用，今天水哥介紹下39單元比較特殊的一面，也即單元的單向行為。
所謂單向行為，也即單元的單向受壓或者單向受拉，在土木地下結(jié)構(gòu)計(jì)算領(lǐng)域，單向彈簧的使用頻率最高，常常用于其模擬彈性地基，等效圍巖等。
要利用該單元實(shí)現(xiàn)單向彈簧，首先要讀懂該單元各個(gè)單元關(guān)鍵項(xiàng)的意思，該單元有很多關(guān)鍵項(xiàng)，不同的設(shè)置會(huì)有不同的單元表現(xiàn)。該單元一共有八種單元表現(xiàn)，羅列如下：
從上述單元表現(xiàn)可見(jiàn)，第B種和第e種情況可實(shí)現(xiàn)單向彈簧的功能，這兩者的主要區(qū)別在于一個(gè)是卸載路徑與原加載路徑相同，一種是卸載路徑與加載路勁的原點(diǎn)段平行。
細(xì)心的同學(xué)可以發(fā)現(xiàn)，這兒combin39所謂的單向是指受拉單向，也即是該單元只提供單向受拉的功能，如果要實(shí)現(xiàn)我們口中所謂的單向受壓，則需要一定的建模技巧。
為驗(yàn)證該單元的單向功能，下面我們做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。
命令流如下：
finish
/clear
/prep7
et,1,combin39
!Z方向的單向彈簧
keyopt,1,4,0
keyopt,1,3,3
keyopt,1,1,0
keyopt,1,2,1
n,1
n,2,0,0,1.0
!彈簧的初始彈性模量為100
r,1,0.1,100*0.1
e,1,2
d,1,all,0
allsel,all
! 展開(kāi) ansys apdl 實(shí)現(xiàn)僅受壓支座建模與內(nèi)力導(dǎo)出 ￥5 ansys中實(shí)現(xiàn)支座僅受壓行為的方式有很多，最常用的有兩種：通過(guò)接觸，通過(guò)僅受壓彈簧。
彈簧單元是ANSYS中使用頻率較高的單元。正常非線性彈簧單元combin39單元可以實(shí)現(xiàn)僅受壓或者僅受拉功能，其單元功能較多，單元選項(xiàng)設(shè)置復(fù)雜，在很多方面都有其獨(dú)特的運(yùn)用。下面分享某段工程案例中的實(shí)際用到的僅受壓彈簧整套批量建模命令流。
建模采用combine39，實(shí)際單元行為靠單元option決定，如下圖所示，看不懂沒(méi)關(guān)系可以直接通過(guò)代碼進(jìn)行學(xué)習(xí)。 展開(kāi) 
ANSYS三維梯度孔隙結(jié)構(gòu)受壓模擬 ANSYS對(duì)三維梯度孔隙結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析具有重要研究意義。其高精度建模揭示孔隙率梯度分布、幾何特征對(duì)彈性模量、強(qiáng)度及斷裂韌性的影響機(jī)制，量化應(yīng)力集中與失效風(fēng)險(xiǎn)，為航空航天、生物醫(yī)用等領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論支撐與方法創(chuàng)新。本案例介紹在ANSYS內(nèi)對(duì)功能梯度孔隙材料（FGM）的受壓模擬。
梯度孔隙3D模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建模，AutoCAD參數(shù)化建模完成后將多孔結(jié)構(gòu)梯度模型導(dǎo)出為sat格式文件。
在ANSYS Workbench內(nèi)選擇與研究相適應(yīng)的分析系統(tǒng)，并在幾何結(jié)構(gòu)下導(dǎo)入梯度孔隙幾何模型。
對(duì)模型劃分網(wǎng)格并在分析設(shè)置中添加受壓荷載。
求解并查看計(jì)算結(jié)果。 展開(kāi) 基于ANSYS的軸心受壓柱屈曲分析 為了了解和掌握軸心受壓柱特征值屈曲和非線性屈曲差異，以及考慮在屈曲分析中劃分不同單元數(shù)量對(duì)分析結(jié)果的影響，選取適當(dāng)?shù)?em>單元數(shù)量，利用有限元軟件ANSYS對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。初步了解特征值屈曲與非線性屈曲所得結(jié)果差異。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了多例軸心受壓柱的仿真模擬分析，同時(shí)考慮不同長(zhǎng)細(xì)比對(duì)屈曲分析結(jié)果的影響，掌握了長(zhǎng)細(xì)比變化對(duì)軸心受壓柱特征值屈曲和非線性屈曲的計(jì)算結(jié)果的影響規(guī)律。提出工程中應(yīng)盡量采取非線性屈曲分析，并在分析中采取正確的分析方法。
引言：
隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展人類實(shí)現(xiàn)了一個(gè)又一個(gè)的突破，大大提高了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、分析和制造的效率和產(chǎn)品性能。有限元理論的發(fā)展對(duì)于建筑專業(yè)更是一個(gè)飛躍。在結(jié)構(gòu)線彈性計(jì)算中，一般都假定在加載過(guò)程中用結(jié)構(gòu)變形前的形狀來(lái)代替結(jié)構(gòu)變形后的形狀。然而結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中，往往存在大位移、大轉(zhuǎn)角或大應(yīng)變等問(wèn)題。這時(shí)的平衡條件就應(yīng)如實(shí)的建立在變形后的形狀上，以考慮變形對(duì)平衡的影響，因此要考慮非線性屈曲分析。在進(jìn)行ANSYS分析時(shí)，如果單元數(shù)量選取不當(dāng)，會(huì)使結(jié)果產(chǎn)生很大的誤差，選取正確的單元數(shù)量是計(jì)算的前提條件。
一． 劃分不同單元數(shù)量對(duì)特征值屈曲和非線性結(jié)果影響的分析
本節(jié)討論特征值屈曲和非線性屈曲結(jié)果影響分析受單元網(wǎng)格密度的影響，通過(guò)分析時(shí)通過(guò)改變網(wǎng)格密度，所得計(jì)算結(jié)果提取第一階特征值屈曲穩(wěn)定系數(shù)和非線性屈曲系數(shù)。通過(guò)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)前后兩個(gè)結(jié)果滿足一定誤差要求時(shí)，即可認(rèn)為結(jié)果正確，否則應(yīng)繼續(xù)改變網(wǎng)格密度進(jìn)行比較。最終找到本單元類型所需劃分最佳的單元數(shù)量。 展開(kāi) ANSYS workbench 水杯受壓靜力學(xué)分析 ￥10 本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)水杯三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)壓力載荷和邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 水杯受壓靜力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
? ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例7---橡膠墊圈的受壓分析 本實(shí)例是ANSYS與ABAQUS比較之系列的第7個(gè)例子，該例子主要說(shuō)明超彈性材料的受壓分析。
本篇1使用ABAQUS分析，下篇2將使用ANSYS進(jìn)行分析
【問(wèn)題描述】
一橡膠支座如下圖所示
下鋼板底面被豎直支撐，在上鋼板頂面上施加0.5MPa的壓力，要求對(duì)橡膠支座做壓縮仿真。
已知：鋼材的彈性模量206e3MPa,泊松比0.3；橡膠則有三組試驗(yàn)數(shù)據(jù)：?jiǎn)屋S拉伸，雙軸拉伸，平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下
表1 單軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表2 雙軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表3 平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)
橡膠支座的幾何尺寸均已知（該圖是通過(guò)支座旋轉(zhuǎn)軸的一個(gè)半切面）
【問(wèn)題分析】
分析類型：靜力學(xué)分析
非線性考慮：因?yàn)橛写笞冃?，需要考慮幾何非線性；橡膠也鋼材緊密結(jié)合，節(jié)點(diǎn)共享，不需要考慮接觸問(wèn)題；橡膠是典型的超彈性材料，要輸入試驗(yàn)數(shù)據(jù)模擬應(yīng)力-應(yīng)變曲線。鋼材是線彈性。
幾何建模：軸對(duì)稱問(wèn)題，只需要取出一個(gè)截面，由于結(jié)構(gòu)上下對(duì)稱，再取該截面的一半建模，以減小計(jì)算量。
分析步：只需要一個(gè)分析步。
邊界條件：對(duì)于對(duì)稱面施加對(duì)稱邊界條件，在鋼材表面施加均布載荷。
網(wǎng)格劃分：使用四邊形雜交軸對(duì)稱單元CAX8H.
【求解過(guò)程】
1. 創(chuàng)建部件
根據(jù)上述尺寸創(chuàng)建草圖，創(chuàng)建一個(gè)軸對(duì)稱柔性部件，并分割為兩部分，結(jié)果如下圖。
2. 定義材料屬性
定義兩種材料屬性：鋼材和橡膠。
對(duì)于鋼材，只定義彈性模量和泊松比
對(duì)于橡膠，定義超彈性材料，確定對(duì)于應(yīng)變勢(shì)能使用多項(xiàng)式，而該多項(xiàng)式是用試驗(yàn)數(shù)據(jù)插值得到的。
對(duì)于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別輸入單軸，雙軸，平面試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
進(jìn)行數(shù)據(jù)插值，獲取多項(xiàng)式的系數(shù)
3. 展開(kāi) ANSYS WORKBENCH鋼筋混凝土立柱偏心受壓模擬（文末附模型文件） Solid65+Link單元，采用CEINTF方程耦合鋼筋與混凝土節(jié)點(diǎn)，可應(yīng)用于任何類型的鋼筋混凝土元件，包括鋼筋混凝土柱。
唯一的例外是，由于約束方程的限制，該方法不適合涉及非常大變形的問(wèn)題。例如，預(yù)測(cè)非常細(xì)長(zhǎng)的柱的非線性屈曲強(qiáng)度。非常細(xì)長(zhǎng)的柱的撓度（在本例中為橫向撓度）在其最大強(qiáng)度下可能非常高。此方法中的荷載-撓度曲線，在載荷開(kāi)始時(shí)撓度較小時(shí)仍然是準(zhǔn)確的，但當(dāng)（橫向）撓度變高時(shí)可能會(huì)顯著偏離實(shí)驗(yàn)室結(jié)果。
在現(xiàn)實(shí)生活中的鋼筋混凝土問(wèn)題中，高撓度區(qū)域（此方法）的不準(zhǔn)確性可以被認(rèn)為是無(wú)關(guān)緊要的。因?yàn)樵诩?xì)長(zhǎng)柱的橫向撓度變大之前很久，使用極限狀態(tài)就將主導(dǎo)設(shè)計(jì)。
因此，只要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師根據(jù)實(shí)踐規(guī)范遵循極限狀態(tài)和使用極限狀態(tài)，該工作流程仍然適用于現(xiàn)實(shí)結(jié)構(gòu)問(wèn)題中的細(xì)長(zhǎng)柱。然而，如果目標(biāo)是在實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)確預(yù)測(cè)非常細(xì)長(zhǎng)的柱的載荷-撓度曲線，則約束方程不適用于這種情況。相反，使用傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)合并將混凝土和鋼筋連接在一起，這需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)準(zhǔn)備有限元模型。
后臺(tái)回復(fù)關(guān)鍵詞，獲取模型文件：ANSYS WORKBENCH鋼筋混凝土立柱偏心受壓模擬
視頻網(wǎng)址：https://www.bilibili.com/video/BV1xc411x785/?vd_source=e17686e9196d8cab671e3cabcd549dd6 展開(kāi) Ansys如何同時(shí)考慮受拉受壓材料本構(gòu) 請(qǐng)問(wèn)一下，像這種需要同時(shí)考慮受拉和受壓，且屈服強(qiáng)度不同的材料本構(gòu)，如何在ansys輸入？謝謝~ ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例7---橡膠墊圈的受壓分析1 本實(shí)例是ANSYS與ABAQUS比較之系列的第7個(gè)例子，該例子主要說(shuō)明超彈性材料的受壓分析。
本篇1使用ABAQUS分析，下篇2將使用ANSYS進(jìn)行分析
【問(wèn)題描述】
一橡膠支座如下圖所示
下鋼板底面被豎直支撐，在上鋼板頂面上施加0.5MPa的壓力，要求對(duì)橡膠支座做壓縮仿真。
已知：鋼材的彈性模量206e3MPa,泊松比0.3；橡膠則有三組試驗(yàn)數(shù)據(jù)：?jiǎn)屋S拉伸，雙軸拉伸，平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下
表1 單軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表2 雙軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表3 平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)
橡膠支座的幾何尺寸均已知（該圖是通過(guò)支座旋轉(zhuǎn)軸的一個(gè)半切面）
【問(wèn)題分析】
分析類型：靜力學(xué)分析
非線性考慮：因?yàn)橛写笞冃?，需要考慮幾何非線性；橡膠也鋼材緊密結(jié)合，節(jié)點(diǎn)共享，不需要考慮接觸問(wèn)題；橡膠是典型的超彈性材料，要輸入試驗(yàn)數(shù)據(jù)模擬應(yīng)力-應(yīng)變曲線。鋼材是線彈性。
幾何建模：軸對(duì)稱問(wèn)題，只需要取出一個(gè)截面，由于結(jié)構(gòu)上下對(duì)稱，再取該截面的一半建模，以減小計(jì)算量。
分析步：只需要一個(gè)分析步。
邊界條件：對(duì)于對(duì)稱面施加對(duì)稱邊界條件，在鋼材表面施加均布載荷。
網(wǎng)格劃分：使用四邊形雜交軸對(duì)稱單元CAX8H.
【求解過(guò)程】
1. 創(chuàng)建部件
根據(jù)上述尺寸創(chuàng)建草圖，創(chuàng)建一個(gè)軸對(duì)稱柔性部件，并分割為兩部分，結(jié)果如下圖。
2. 定義材料屬性
定義兩種材料屬性：鋼材和橡膠。
對(duì)于鋼材，只定義彈性模量和泊松比
對(duì)于橡膠，定義超彈性材料，確定對(duì)于應(yīng)變勢(shì)能使用多項(xiàng)式，而該多項(xiàng)式是用試驗(yàn)數(shù)據(jù)插值得到的。
對(duì)于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別輸入單軸，雙軸，平面試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
進(jìn)行數(shù)據(jù)插值，獲取多項(xiàng)式的系數(shù)
3. 定義并分配截面屬性
創(chuàng)建兩種截面屬性，分別索引兩種材料模型
將這兩種截面屬性分配到幾何圖形中對(duì)應(yīng)的面域
4. 展開(kāi) 
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(méi)問(wèn)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(lái)的試驗(yàn)擬合曲線。
以上即可實(shí)際應(yīng)用。 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(lái)打開(kāi)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(wèn)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) ANSYS中桿單元和殼單元的單元耦合問(wèn)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(lái)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(wèn)題，是一個(gè)比較令人頭疼的問(wèn)題。
在ANSYS中通?？梢杂民詈厦頒P來(lái)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(lái)認(rèn)為添加自由度之間的約束方程來(lái)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(lái)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(lái)模擬，在上下表皮之間有起支撐作用的桿件，用link8單元來(lái)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(lái)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(kāi) 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(wú)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(guò)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(kāi) ansys受壓?jiǎn)卧南嚓P(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
Cohesive單元受壓的本構(gòu)模型和算法實(shí)現(xiàn) ￥500
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UMAT子程序付費(fèi)后可見(jiàn)。
cohesive element受壓時(shí)單元穿透的解決方法
劃分單元大小為1mm×1mm，在模型中間插入cohesive element。如下圖所示。RP1和頂面耦合。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202507/453f2325f6637b1f8b8243c65a369053.png"> <img src="https://img.jishulink.com/msimage/202507/962009fe4e62a2de5c3d04861f7fbd8b.png"></p><p>計(jì)算模型</p><p>參數(shù)設(shè)置如下圖所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202507/6ccbe0dbe8b0766c5c671a345c0df72e.png"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202507/2b21b8a182bb52180576f1bcf5292b92.png"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202507/eef94e6a5c7b04374c7f3342cf488c4e.png"></p><p>RP1施加30N的向下的力，那么理論上cohesive單元壓縮的位移是1mm，查看結(jié)果如下圖所示（只顯示cohesive單元）。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202507/039625ef18804c1b3c6b57340d26e89d.png"></p><p>可以看到，cohesive 單元頂部向下的位移為1mm，與理論計(jì)算的一致。
展開(kāi) 彈簧單元combin39如何實(shí)現(xiàn)單向受拉或者單向受壓
彈簧單元一直是ANSYS中使用頻率較高的單元，尤其是非線性彈簧單元combin39, 39單元功能較多，單元選項(xiàng)設(shè)置復(fù)雜，在很多方面都有其獨(dú)特的運(yùn)用，今天水哥介紹下39單元比較特殊的一面，也即單元的單向行為。
所謂單向行為，也即單元的單向受壓或者單向受拉，在土木地下結(jié)構(gòu)計(jì)算領(lǐng)域，單向彈簧的使用頻率最高，常常用于其模擬彈性地基，等效圍巖等。
要利用該單元實(shí)現(xiàn)單向彈簧，首先要讀懂該單元各個(gè)單元關(guān)鍵項(xiàng)的意思，該單元有很多關(guān)鍵項(xiàng)，不同的設(shè)置會(huì)有不同的單元表現(xiàn)。該單元一共有八種單元表現(xiàn)，羅列如下：
從上述單元表現(xiàn)可見(jiàn)，第B種和第e種情況可實(shí)現(xiàn)單向彈簧的功能，這兩者的主要區(qū)別在于一個(gè)是卸載路徑與原加載路徑相同，一種是卸載路徑與加載路勁的原點(diǎn)段平行。
細(xì)心的同學(xué)可以發(fā)現(xiàn)，這兒combin39所謂的單向是指受拉單向，也即是該單元只提供單向受拉的功能，如果要實(shí)現(xiàn)我們口中所謂的單向受壓，則需要一定的建模技巧。
為驗(yàn)證該單元的單向功能，下面我們做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。
命令流如下：
finish
/clear
/prep7
et,1,combin39
!Z方向的單向彈簧
keyopt,1,4,0
keyopt,1,3,3
keyopt,1,1,0
keyopt,1,2,1
n,1
n,2,0,0,1.0
!彈簧的初始彈性模量為100
r,1,0.1,100*0.1
e,1,2
d,1,all,0
allsel,all
!
展開(kāi) ansys apdl 實(shí)現(xiàn)僅受壓支座建模與內(nèi)力導(dǎo)出 ￥5
ansys中實(shí)現(xiàn)支座僅受壓行為的方式有很多，最常用的有兩種：通過(guò)接觸，通過(guò)僅受壓彈簧。
彈簧單元是ANSYS中使用頻率較高的單元。正常非線性彈簧單元combin39單元可以實(shí)現(xiàn)僅受壓或者僅受拉功能，其單元功能較多，單元選項(xiàng)設(shè)置復(fù)雜，在很多方面都有其獨(dú)特的運(yùn)用。下面分享某段工程案例中的實(shí)際用到的僅受壓彈簧整套批量建模命令流。
建模采用combine39，實(shí)際單元行為靠單元option決定，如下圖所示，看不懂沒(méi)關(guān)系可以直接通過(guò)代碼進(jìn)行學(xué)習(xí)。
展開(kāi) ANSYS三維梯度孔隙結(jié)構(gòu)受壓模擬
ANSYS對(duì)三維梯度孔隙結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析具有重要研究意義。其高精度建模揭示孔隙率梯度分布、幾何特征對(duì)彈性模量、強(qiáng)度及斷裂韌性的影響機(jī)制，量化應(yīng)力集中與失效風(fēng)險(xiǎn)，為航空航天、生物醫(yī)用等領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論支撐與方法創(chuàng)新。本案例介紹在ANSYS內(nèi)對(duì)功能梯度孔隙材料（FGM）的受壓模擬。
梯度孔隙3D模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建模，AutoCAD參數(shù)化建模完成后將多孔結(jié)構(gòu)梯度模型導(dǎo)出為sat格式文件。
在ANSYS Workbench內(nèi)選擇與研究相適應(yīng)的分析系統(tǒng)，并在幾何結(jié)構(gòu)下導(dǎo)入梯度孔隙幾何模型。
對(duì)模型劃分網(wǎng)格并在分析設(shè)置中添加受壓荷載。
求解并查看計(jì)算結(jié)果。
展開(kāi) 基于ANSYS的軸心受壓柱屈曲分析
為了了解和掌握軸心受壓柱特征值屈曲和非線性屈曲差異，以及考慮在屈曲分析中劃分不同單元數(shù)量對(duì)分析結(jié)果的影響，選取適當(dāng)?shù)?em>單元數(shù)量，利用有限元軟件ANSYS對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。初步了解特征值屈曲與非線性屈曲所得結(jié)果差異。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了多例軸心受壓柱的仿真模擬分析，同時(shí)考慮不同長(zhǎng)細(xì)比對(duì)屈曲分析結(jié)果的影響，掌握了長(zhǎng)細(xì)比變化對(duì)軸心受壓柱特征值屈曲和非線性屈曲的計(jì)算結(jié)果的影響規(guī)律。提出工程中應(yīng)盡量采取非線性屈曲分析，并在分析中采取正確的分析方法。
引言：
隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展人類實(shí)現(xiàn)了一個(gè)又一個(gè)的突破，大大提高了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、分析和制造的效率和產(chǎn)品性能。有限元理論的發(fā)展對(duì)于建筑專業(yè)更是一個(gè)飛躍。在結(jié)構(gòu)線彈性計(jì)算中，一般都假定在加載過(guò)程中用結(jié)構(gòu)變形前的形狀來(lái)代替結(jié)構(gòu)變形后的形狀。然而結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中，往往存在大位移、大轉(zhuǎn)角或大應(yīng)變等問(wèn)題。這時(shí)的平衡條件就應(yīng)如實(shí)的建立在變形后的形狀上，以考慮變形對(duì)平衡的影響，因此要考慮非線性屈曲分析。在進(jìn)行ANSYS分析時(shí)，如果單元數(shù)量選取不當(dāng)，會(huì)使結(jié)果產(chǎn)生很大的誤差，選取正確的單元數(shù)量是計(jì)算的前提條件。
一． 劃分不同單元數(shù)量對(duì)特征值屈曲和非線性結(jié)果影響的分析
本節(jié)討論特征值屈曲和非線性屈曲結(jié)果影響分析受單元網(wǎng)格密度的影響，通過(guò)分析時(shí)通過(guò)改變網(wǎng)格密度，所得計(jì)算結(jié)果提取第一階特征值屈曲穩(wěn)定系數(shù)和非線性屈曲系數(shù)。通過(guò)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)前后兩個(gè)結(jié)果滿足一定誤差要求時(shí)，即可認(rèn)為結(jié)果正確，否則應(yīng)繼續(xù)改變網(wǎng)格密度進(jìn)行比較。最終找到本單元類型所需劃分最佳的單元數(shù)量。
展開(kāi) ANSYS workbench 水杯受壓靜力學(xué)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)水杯三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)壓力載荷和邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 水杯受壓靜力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
?
ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例7---橡膠墊圈的受壓分析
本實(shí)例是ANSYS與ABAQUS比較之系列的第7個(gè)例子，該例子主要說(shuō)明超彈性材料的受壓分析。
本篇1使用ABAQUS分析，下篇2將使用ANSYS進(jìn)行分析
【問(wèn)題描述】
一橡膠支座如下圖所示
下鋼板底面被豎直支撐，在上鋼板頂面上施加0.5MPa的壓力，要求對(duì)橡膠支座做壓縮仿真。
已知：鋼材的彈性模量206e3MPa,泊松比0.3；橡膠則有三組試驗(yàn)數(shù)據(jù)：?jiǎn)屋S拉伸，雙軸拉伸，平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下
表1 單軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表2 雙軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表3 平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)
橡膠支座的幾何尺寸均已知（該圖是通過(guò)支座旋轉(zhuǎn)軸的一個(gè)半切面）
【問(wèn)題分析】
分析類型：靜力學(xué)分析
非線性考慮：因?yàn)橛写笞冃?，需要考慮幾何非線性；橡膠也鋼材緊密結(jié)合，節(jié)點(diǎn)共享，不需要考慮接觸問(wèn)題；橡膠是典型的超彈性材料，要輸入試驗(yàn)數(shù)據(jù)模擬應(yīng)力-應(yīng)變曲線。鋼材是線彈性。
幾何建模：軸對(duì)稱問(wèn)題，只需要取出一個(gè)截面，由于結(jié)構(gòu)上下對(duì)稱，再取該截面的一半建模，以減小計(jì)算量。
分析步：只需要一個(gè)分析步。
邊界條件：對(duì)于對(duì)稱面施加對(duì)稱邊界條件，在鋼材表面施加均布載荷。
網(wǎng)格劃分：使用四邊形雜交軸對(duì)稱單元CAX8H.
【求解過(guò)程】
1. 創(chuàng)建部件
根據(jù)上述尺寸創(chuàng)建草圖，創(chuàng)建一個(gè)軸對(duì)稱柔性部件，并分割為兩部分，結(jié)果如下圖。
2. 定義材料屬性
定義兩種材料屬性：鋼材和橡膠。
對(duì)于鋼材，只定義彈性模量和泊松比
對(duì)于橡膠，定義超彈性材料，確定對(duì)于應(yīng)變勢(shì)能使用多項(xiàng)式，而該多項(xiàng)式是用試驗(yàn)數(shù)據(jù)插值得到的。
對(duì)于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別輸入單軸，雙軸，平面試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
進(jìn)行數(shù)據(jù)插值，獲取多項(xiàng)式的系數(shù)
3.
展開(kāi) ANSYS WORKBENCH鋼筋混凝土立柱偏心受壓模擬（文末附模型文件）
Solid65+Link單元，采用CEINTF方程耦合鋼筋與混凝土節(jié)點(diǎn)，可應(yīng)用于任何類型的鋼筋混凝土元件，包括鋼筋混凝土柱。
唯一的例外是，由于約束方程的限制，該方法不適合涉及非常大變形的問(wèn)題。例如，預(yù)測(cè)非常細(xì)長(zhǎng)的柱的非線性屈曲強(qiáng)度。非常細(xì)長(zhǎng)的柱的撓度（在本例中為橫向撓度）在其最大強(qiáng)度下可能非常高。此方法中的荷載-撓度曲線，在載荷開(kāi)始時(shí)撓度較小時(shí)仍然是準(zhǔn)確的，但當(dāng)（橫向）撓度變高時(shí)可能會(huì)顯著偏離實(shí)驗(yàn)室結(jié)果。
在現(xiàn)實(shí)生活中的鋼筋混凝土問(wèn)題中，高撓度區(qū)域（此方法）的不準(zhǔn)確性可以被認(rèn)為是無(wú)關(guān)緊要的。因?yàn)樵诩?xì)長(zhǎng)柱的橫向撓度變大之前很久，使用極限狀態(tài)就將主導(dǎo)設(shè)計(jì)。
因此，只要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師根據(jù)實(shí)踐規(guī)范遵循極限狀態(tài)和使用極限狀態(tài)，該工作流程仍然適用于現(xiàn)實(shí)結(jié)構(gòu)問(wèn)題中的細(xì)長(zhǎng)柱。然而，如果目標(biāo)是在實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)確預(yù)測(cè)非常細(xì)長(zhǎng)的柱的載荷-撓度曲線，則約束方程不適用于這種情況。相反，使用傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)合并將混凝土和鋼筋連接在一起，這需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)準(zhǔn)備有限元模型。
后臺(tái)回復(fù)關(guān)鍵詞，獲取模型文件：ANSYS WORKBENCH鋼筋混凝土立柱偏心受壓模擬
視頻網(wǎng)址：https://www.bilibili.com/video/BV1xc411x785/?vd_source=e17686e9196d8cab671e3cabcd549dd6
展開(kāi) Ansys如何同時(shí)考慮受拉受壓材料本構(gòu)
請(qǐng)問(wèn)一下，像這種需要同時(shí)考慮受拉和受壓，且屈服強(qiáng)度不同的材料本構(gòu)，如何在ansys輸入？謝謝~
ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例7---橡膠墊圈的受壓分析1
本實(shí)例是ANSYS與ABAQUS比較之系列的第7個(gè)例子，該例子主要說(shuō)明超彈性材料的受壓分析。
本篇1使用ABAQUS分析，下篇2將使用ANSYS進(jìn)行分析
【問(wèn)題描述】
一橡膠支座如下圖所示
下鋼板底面被豎直支撐，在上鋼板頂面上施加0.5MPa的壓力，要求對(duì)橡膠支座做壓縮仿真。
已知：鋼材的彈性模量206e3MPa,泊松比0.3；橡膠則有三組試驗(yàn)數(shù)據(jù)：?jiǎn)屋S拉伸，雙軸拉伸，平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下
表1 單軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表2 雙軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表3 平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)
橡膠支座的幾何尺寸均已知（該圖是通過(guò)支座旋轉(zhuǎn)軸的一個(gè)半切面）
【問(wèn)題分析】
分析類型：靜力學(xué)分析
非線性考慮：因?yàn)橛写笞冃?，需要考慮幾何非線性；橡膠也鋼材緊密結(jié)合，節(jié)點(diǎn)共享，不需要考慮接觸問(wèn)題；橡膠是典型的超彈性材料，要輸入試驗(yàn)數(shù)據(jù)模擬應(yīng)力-應(yīng)變曲線。鋼材是線彈性。
幾何建模：軸對(duì)稱問(wèn)題，只需要取出一個(gè)截面，由于結(jié)構(gòu)上下對(duì)稱，再取該截面的一半建模，以減小計(jì)算量。
分析步：只需要一個(gè)分析步。
邊界條件：對(duì)于對(duì)稱面施加對(duì)稱邊界條件，在鋼材表面施加均布載荷。
網(wǎng)格劃分：使用四邊形雜交軸對(duì)稱單元CAX8H.
【求解過(guò)程】
1. 創(chuàng)建部件
根據(jù)上述尺寸創(chuàng)建草圖，創(chuàng)建一個(gè)軸對(duì)稱柔性部件，并分割為兩部分，結(jié)果如下圖。
2. 定義材料屬性
定義兩種材料屬性：鋼材和橡膠。
對(duì)于鋼材，只定義彈性模量和泊松比
對(duì)于橡膠，定義超彈性材料，確定對(duì)于應(yīng)變勢(shì)能使用多項(xiàng)式，而該多項(xiàng)式是用試驗(yàn)數(shù)據(jù)插值得到的。
對(duì)于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別輸入單軸，雙軸，平面試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
進(jìn)行數(shù)據(jù)插值，獲取多項(xiàng)式的系數(shù)
3. 定義并分配截面屬性
創(chuàng)建兩種截面屬性，分別索引兩種材料模型
將這兩種截面屬性分配到幾何圖形中對(duì)應(yīng)的面域
4.
展開(kāi) 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(méi)問(wèn)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(lái)的試驗(yàn)擬合曲線。
以上即可實(shí)際應(yīng)用。
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(lái)打開(kāi)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(wèn)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)
ANSYS中桿單元和殼單元的單元耦合問(wèn)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(lái)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(wèn)題，是一個(gè)比較令人頭疼的問(wèn)題。
在ANSYS中通?？梢杂民詈厦頒P來(lái)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(lái)認(rèn)為添加自由度之間的約束方程來(lái)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(lái)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(lái)模擬，在上下表皮之間有起支撐作用的桿件，用link8單元來(lái)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(lái)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(kāi) 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(wú)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(guò)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。
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