ansys單元裝配的案例
solidworks裝配體導(dǎo)入到ansys后，如何把裝配體的各種材料賦予各自的材料屬性？
solidworks裝配體導(dǎo)入到ansys后，在ansys界面里這個(gè)裝配體成為一個(gè)整體了，如何把這個(gè)裝配體分割并賦予各自的材料屬性？
斯姆勒ANSYS裝配體剛?cè)狁詈戏治黾夹g(shù)講座： 01- 裝配體剛體動(dòng)力學(xué)分析
●主要內(nèi)容
裝配體剛體動(dòng)力學(xué)分析
裝配體剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析-瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析技術(shù)
裝配體剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析-超單元動(dòng)力學(xué)分析技術(shù)
裝配體剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析-靜力學(xué)工況分析技術(shù)
共四節(jié)，平臺(tái)將免費(fèi)更新2節(jié)
●技術(shù)背景
工程中存在大量運(yùn)動(dòng)機(jī)械；
基于傳統(tǒng)的靜力學(xué)工況計(jì)算沒有考慮結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)效應(yīng)，譬如沖擊，將造成較大的計(jì)算誤差；
運(yùn)動(dòng)機(jī)械存在不同的姿態(tài)，計(jì)算所有的靜力學(xué)工況是不可能的，也很難確定其最不利工況；
ANSYS提供完整的動(dòng)力學(xué)求解方案，能夠高效準(zhǔn)確的計(jì)算運(yùn)動(dòng)機(jī)械的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。
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技術(shù)專題：ANSYS裝配體剛?cè)狁詈戏治黾夹g(shù)
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●主要內(nèi)容
裝配體剛體動(dòng)力學(xué)分析
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●技術(shù)背景
工程中存在大量運(yùn)動(dòng)機(jī)械；
基于傳統(tǒng)的靜力學(xué)工況計(jì)算沒有考慮結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)效應(yīng)，譬如沖擊，將造成較大的計(jì)算誤差；
運(yùn)動(dòng)機(jī)械存在不同的姿態(tài)，計(jì)算所有的靜力學(xué)工況是不可能的，也很難確定其最不利工況；
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展開 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。
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)
對(duì)于板單元無需縫合間隙 進(jìn)行裝配體模態(tài) 靜態(tài) 頻響分析 NastranFX
對(duì)于板單元無需縫合間隙 進(jìn)行裝配體 模態(tài) 靜態(tài) 頻響分析 NastranFX 大大提高求解效率
hypermesh-ansys聯(lián)合仿真模型裝配1
劃分好網(wǎng)格和賦予合適的單元后需要進(jìn)行模型裝配，模型裝配的目的是將組成分析對(duì)象的若干部件在CAE層面建立連接，以實(shí)現(xiàn)力和位移的傳遞。模型建立裝配的實(shí)質(zhì)是在部件之間的連接位置實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的自由度耦合，根據(jù)不同耦合程度也就對(duì)應(yīng)著實(shí)際部件之間的裝配方式，下面逐一介紹。
首先是螺栓連接。
1.直接耦合
在螺栓孔周圍建立兩層單元（1層washer），如圖1.1，然后將上下螺栓孔的兩層單元的節(jié)點(diǎn)耦合到同一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，這樣這些單元的自由度將全部相同，將有相同的位移。
圖1.1建立washer
圖1.2
圖1.3
左側(cè)紅色框里選擇自動(dòng)計(jì)算，右側(cè)紅色框選中所有自由度，節(jié)點(diǎn)選擇螺栓孔周圍的兩層所有單元的節(jié)點(diǎn)。
圖1.4連接效果
需要說明，建立好連接后需要在新建的耦合節(jié)點(diǎn)上再建立一個(gè)質(zhì)量非常小的質(zhì)量單元，在《hypermesh-ansys聯(lián)合仿真之質(zhì)量單元》中已經(jīng)進(jìn)行過說明。
2.建立螺栓梁單元
圖2.1
首先按照1中的方式分別在兩個(gè)孔建立耦合節(jié)點(diǎn)，如圖2.1和圖2.2.
圖2.2
然后以兩個(gè)新建的耦合節(jié)點(diǎn)為端點(diǎn)建立梁單元，如圖2.3紅色的梁單元。
圖2.3
3.建立實(shí)體單元
建立實(shí)體單元更接近實(shí)際結(jié)構(gòu)，但是計(jì)算量也會(huì)增加不少。采用實(shí)體單元有兩中方式，一種是螺栓與被連接件采用綁定約束，這種可以應(yīng)用于靜力學(xué)和線性動(dòng)力學(xué)分析；另一種是螺栓與被連接件采用非線性接觸，此時(shí)不能應(yīng)用與線性動(dòng)力學(xué)，但是可以應(yīng)用與非線性靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，當(dāng)應(yīng)用于線性動(dòng)力學(xué)時(shí)要么報(bào)錯(cuò)要么自動(dòng)將非線性接觸自動(dòng)轉(zhuǎn)化為綁定接觸。
4.總結(jié)
上面3中建模方式采用策略如何？
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 hypermesh-ansys聯(lián)合仿真模型裝配2
接著上一篇《hypermesh-ANSYS聯(lián)合仿真模型裝配1》繼續(xù)，這一篇介紹鉸鏈接的模型裝配。
圖1
在機(jī)械設(shè)備中經(jīng)常有百葉的安裝，比如門窗等，一般這些結(jié)構(gòu)在6自由度的某一個(gè)方向上的剛度是非常小的甚至接近為0，但在其他5個(gè)自由度上剛度是非常大的，如圖1是一對(duì)通過鉸鏈銷連接的門，其中一面固定，另一面可以繞藍(lán)色的銷旋轉(zhuǎn)，建模時(shí)可以將銷簡(jiǎn)化為截面是圓形的梁單元，然后分別與兩側(cè)門建立連接關(guān)系。
圖2
銷與兩側(cè)門建立連接關(guān)系時(shí)，與紫色門建立6自由度耦合關(guān)系，紫色門為固定側(cè)加固定約束，與綠色門建立連接關(guān)系時(shí)建立5自由度耦合關(guān)系，釋放繞銷軸的旋轉(zhuǎn)自由度。連接效果圖如圖3所示。
圖3
圖4釋放旋轉(zhuǎn)自由度
圖5第一階模態(tài)振型
圖5是建立裝配模型后進(jìn)行模態(tài)分析得到的第一階模態(tài)振型，振型為活動(dòng)門繞銷旋轉(zhuǎn)。
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 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 
如何在ANSYS WORKBENCH中查看裝配體內(nèi)零件之間的合作用
如何在ANSYS WORKBENCH中查看裝配體內(nèi)零件之間的作用力？
例如：如圖所示的兩個(gè)物體并排放置在地面上，左邊物體的左端面固定，現(xiàn)在右邊物體的右端面上施加集中力。現(xiàn)在想知道左邊物體的接觸面上所受到的作用力的合力是多少。
顯然，答案是一目了然的，該合力的大小就等于右邊所施加的集中力。但是在ANSYS中如何得到接觸面上的合力呢？
這個(gè)問題很有代表性，以前也有研究生問到筆者這個(gè)問題，當(dāng)時(shí)筆者并未深究，只是讓他通過編程的方式提取接觸單元的壓力，然后求和得到合力。今天筆者仔細(xì)看了看幫助部分，發(fā)現(xiàn)ANSYS16已經(jīng)提供了對(duì)于整個(gè)接觸面上給出合力和合力矩的功能，不忍獨(dú)享，公布如下。
本篇博文就使用上面這個(gè)例子，求出接觸面所受到的作用力。
（1）創(chuàng)建一個(gè)靜力學(xué)分析系統(tǒng)。
（2）創(chuàng)建幾何模型。
使用任意的尺寸，在DESIGN MODELER中創(chuàng)建兩個(gè)長(zhǎng)方體，使得這兩個(gè)長(zhǎng)方體肩并肩挨在一起，如下圖。
（3）設(shè)置接觸。
進(jìn)入mechanical時(shí)，設(shè)置接觸如下圖。
接觸的細(xì)節(jié)視圖如下
即設(shè)置為綁定接觸，且是非對(duì)稱接觸。
（4）劃分網(wǎng)格。
使用默的網(wǎng)格尺寸和網(wǎng)格劃分方式，劃分單元結(jié)果如下圖。
（5）固定左邊物體的左端面。
（6）在右邊物體的右端面上加力。
這里垂直于表面施加，是1000N，給定的是壓力。
（7）設(shè)置分析輸出。關(guān)鍵的一步。
進(jìn)行分析設(shè)置，設(shè)置輸出控制中，節(jié)點(diǎn)力要輸出，而接觸的一些雜項(xiàng)也要輸出。
（8）添加探針，查看接觸面的總反力。
在求解對(duì)象中添加一個(gè)probe---force reaction.
設(shè)置其細(xì)節(jié)視圖如上。注意，在該視圖中對(duì)于各項(xiàng)，是從上往下設(shè)置的，其意義是提取接觸單元的力，求和后得到總力。
（9）計(jì)算，并查看結(jié)果
計(jì)算完畢后，查看結(jié)果如下圖。有一個(gè)力指向接觸面。
展開 基于ANSYS WORKBENCH中的裝配體中的剛體處理技術(shù)
因?yàn)閷?shí)際上ANSYS內(nèi)部并沒有考慮這個(gè)具有幾何形狀的物體，內(nèi)部只是一個(gè)質(zhì)量單元而已。
查看該剛性桿與下面的圓柱銷連接處的接觸應(yīng)力，如下圖所示
可見，ANSYS的確計(jì)算了接觸。
總之，對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的裝配體進(jìn)行分析時(shí)，合理設(shè)置剛性體對(duì)于提高計(jì)算效率舉足輕重。ANSYS WORKBENCH提供的剛體設(shè)置很簡(jiǎn)單。該剛體可以使用接觸，鉸鏈，彈簧等連接行為，對(duì)它可以施加遠(yuǎn)程力，力矩以及遠(yuǎn)程位移。在ANSYS內(nèi)部，對(duì)于剛性桿是用一個(gè)MASS來代替的，而所有施加在其表面的作用力則會(huì)通過力的平移定理轉(zhuǎn)移到相關(guān)部位進(jìn)行靜力計(jì)算。
展開 轉(zhuǎn)，基于ANSYS WORKBENCH中的裝配體中的剛體處理技術(shù)
因?yàn)閷?shí)際上ANSYS內(nèi)部并沒有考慮這個(gè)具有幾何形狀的物體，內(nèi)部只是一個(gè)質(zhì)量單元而已。
查看該剛性桿與下面的圓柱銷連接處的接觸應(yīng)力，如下圖所示
可見，ANSYS的確計(jì)算了接觸。
總之，對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的裝配體進(jìn)行分析時(shí)，合理設(shè)置剛性體對(duì)于提高計(jì)算效率舉足輕重。ANSYS WORKBENCH提供的剛體設(shè)置很簡(jiǎn)單。該剛體可以使用接觸，鉸鏈，彈簧等連接行為，對(duì)它可以施加遠(yuǎn)程力，力矩以及遠(yuǎn)程位移。在ANSYS內(nèi)部，對(duì)于剛性桿是用一個(gè)MASS來代替的，而所有施加在其表面的作用力則會(huì)通過力的平移定理轉(zhuǎn)移到相關(guān)部位進(jìn)行靜力計(jì)算。
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 