ansys滑動(dòng)單元的案例
基于Tribo-X inside ANSYS滑動(dòng)軸承系數(shù)計(jì)算應(yīng)用
Tribo-X inside Ansys是滑動(dòng)軸承分析專用工具，具有滑動(dòng)軸承剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)計(jì)算的能力。
滑動(dòng)軸承剛度和阻尼項(xiàng)取決于轉(zhuǎn)速或軸偏心位置，反映了不同潤(rùn)滑操作條件下的動(dòng)態(tài)特性，獲得的跟隨轉(zhuǎn)子角速度變化而變化的滑動(dòng)軸承剛度和阻尼系數(shù)能夠無縫傳遞到轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析模塊的軸承工具中，進(jìn)行相關(guān)仿真分析使用。
一、Tribo-X inside ANSYS滑動(dòng)軸承分析系統(tǒng)搭建
Tribo-X inside ANSYS軟件分析環(huán)境基于ANSYS Mechanical進(jìn)行軸承分析的預(yù)處理和后處理，軟件安裝以后在ANSYS Mechanical中新增了一個(gè)名為Tribo-X inside ANSYS的工具欄，如圖1所示。
圖1
Tribo-X inside ANSYS分析的計(jì)算條件分為基礎(chǔ)邊界條件定義和高級(jí)分析求解邊界條件兩類。任何基于Tribo-X inside ANSYS工具的分析內(nèi)容都首先建立在基本邊界的定義基礎(chǔ)上，如圖2所示。而滑動(dòng)軸承剛度和阻尼系數(shù)的計(jì)算和傳遞要通過高級(jí)分析求解邊界條件進(jìn)行定義，往往需要更高級(jí)的license進(jìn)行支持。下面對(duì)Tribo-X的基礎(chǔ)邊界和高級(jí)邊界條件內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)要說明。
圖2
基礎(chǔ)邊界條件定義簡(jiǎn)要說明：
Pressure Supply：壓力邊界條件，用來定義潤(rùn)滑油的供應(yīng)區(qū)域。該區(qū)域可以在軸承或軸的表面上定義。當(dāng)壓力邊界條件選擇多個(gè)面時(shí)，就可以定義多個(gè)潤(rùn)滑油的供應(yīng)。供油幾何形狀可以是任意的，壓力值必須為正。因此，任何類型的潤(rùn)滑供應(yīng)都是可以定義的。
Bearing Geometry：如圖3所示，它用于確定液體滑動(dòng)軸承的位置，是確定軸承與軸之間潤(rùn)滑間隙的基礎(chǔ)。
展開 基于ANSYS WB平臺(tái)的滑動(dòng)軸承分析工具（一）
② 有限元網(wǎng)格處理
在求解過程中，TrboX-inside ANSYS映射ANSYS的網(wǎng)格生成適用于雷諾方程求解的網(wǎng)格，采用自己的網(wǎng)格，因此存在ANSYS軸承與軸的網(wǎng)格質(zhì)量影響滑動(dòng)軸承求解器的精度，對(duì)于網(wǎng)格質(zhì)量建議如下：
軸與軸承表面的網(wǎng)格質(zhì)量應(yīng)保證足以捕獲幾何形狀
建議采用帶中節(jié)點(diǎn)的單元可以更好的描述幾何形狀
潤(rùn)滑供油區(qū)域的單元尺寸應(yīng)足夠小，在幾何選擇的尺寸方向至少包含三個(gè)單元
（2）求解
對(duì)于滑動(dòng)軸承求解，需要設(shè)定不同的邊界條件:
（3）后處理
可以輸出云圖及表格的結(jié)果數(shù)據(jù)。
（1）云圖結(jié)果
可以展示流體動(dòng)力壓力、潤(rùn)滑間隙高度（或間隙填充比），剪應(yīng)力以及溫度等。
（2）氣穴區(qū)域
在不同的潤(rùn)滑間隙中會(huì)發(fā)生氣穴現(xiàn)象，為了正確地模擬熱平衡或軸承的負(fù)載能力，在Tribo-X中用適當(dāng)?shù)乃惴ū硎玖藲庋ㄐ?yīng)。
（3）圖表結(jié)果
可以顯示不同類型的表結(jié)果數(shù)據(jù):
l 最大壓力
l 最小間隙高度
l 水平及垂直偏心
l 最小間隙高度處的偏心及角度
l 平衡位置的反力
l 摩擦力矩和能量（power?）
展開 基于Tribo-X inside ANSYS的瞬態(tài)滑動(dòng)軸承分析實(shí)例
本系列文章主要針對(duì)Tribo-X inside Ansys的功能及各方向應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行介紹。本文將對(duì)軸承采用HD和EHD兩種方式進(jìn)行分析。
對(duì)于HD（Hydrodynamic）分析，在計(jì)算過程將軸承假設(shè)為剛體，不考慮其發(fā)生彈性變形。對(duì)于EHD（Elasto-Hydrodynamic）分析，在計(jì)算過程中軸承視為柔性體，考慮軸承的彈性變形，同時(shí)軸承的變形會(huì)對(duì)潤(rùn)滑間隙的結(jié)果產(chǎn)生影響。
滑動(dòng)軸承大量用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)力學(xué)行為與滑動(dòng)軸承的特性參數(shù)密切相關(guān)，有必要對(duì)滑動(dòng)軸承進(jìn)行計(jì)算以獲取軸承參數(shù)，研究軸承受力狀態(tài)，如油膜壓力、油膜間隙、軸承剪力、油膜剛度、油膜阻尼等。但滑動(dòng)軸承計(jì)算在本質(zhì)上屬于復(fù)雜的多物理場(chǎng)問題，涉及流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、熱力學(xué)，而且尺度極小，通常間隙量?jī)H為數(shù)十到數(shù)百微米，經(jīng)典三維CFD或者有限元計(jì)算難度很大。
基于ANSYS WB平臺(tái)開發(fā)的滑動(dòng)軸承計(jì)算工具Tribo-X inside ANSYS是基于熱彈油膜動(dòng)力學(xué)的滑動(dòng)軸承求解器，它采用合理簡(jiǎn)化算法，基于簡(jiǎn)單模型快速完成滑動(dòng)軸承計(jì)算。
Tribo-X inside ANSYS將Tribo-X求解器集成到ANSYS Workbench環(huán)境中，基于ANSYS環(huán)境建模、設(shè)置滑動(dòng)軸承計(jì)算參數(shù)并驅(qū)動(dòng)Tribo-X求解器實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)軸承快速計(jì)算，解決了傳統(tǒng)CAE方法難以計(jì)算滑動(dòng)軸承的困難，可以獲取軸承重要參數(shù)，研究軸承受力狀態(tài)，預(yù)測(cè)旋轉(zhuǎn)軸承系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)軸承參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，并可以將軸承計(jì)算與ANSYS Mechanical結(jié)構(gòu)計(jì)算聯(lián)合，精確考慮軸承特性對(duì)系統(tǒng)力學(xué)特性（如轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)）的影響。
展開 基于Tribo-X inside Ansys剛?cè)嵝?em>滑動(dòng)軸承分析實(shí)例
本系列文章主要針對(duì)Tribo-X inside Ansys的功能及各方向應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行介紹，限于篇幅關(guān)系會(huì)分五篇進(jìn)行介紹，第一篇：基于ANSYS WB平臺(tái)的滑動(dòng)軸承分析工具，主要結(jié)合軟件的需求、理論、功能及應(yīng)用方向進(jìn)行介紹，第二篇至第五篇將結(jié)合具體應(yīng)用方向的示例進(jìn)行介紹。
本文為第二篇，我將對(duì)軸承采用HD和EHD兩種方式進(jìn)行分析。對(duì)于HD（Hydrodynamic）分析，在計(jì)算過程將軸承假設(shè)為剛體，不考慮其發(fā)生彈性變形。對(duì)于EHD（Elasto-Hydrodynamic）分析，在計(jì)算過程中軸承視為柔性體，考慮軸承的彈性變形，同時(shí)軸承的變形會(huì)對(duì)潤(rùn)滑間隙的結(jié)果產(chǎn)生影響。
一、滑動(dòng)軸承計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景
滑動(dòng)軸承大量用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)力學(xué)行為與滑動(dòng)軸承的特性參數(shù)密切相關(guān)，有必要對(duì)滑動(dòng)軸承進(jìn)行計(jì)算以獲取軸承參數(shù)，研究軸承受力狀態(tài)，如油膜壓力、油膜間隙、軸承剪力、油膜剛度、油膜阻尼等。但滑動(dòng)軸承計(jì)算在本質(zhì)上屬于復(fù)雜的多物理場(chǎng)問題，涉及流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、熱力學(xué)，而且尺度極小，通常間隙量?jī)H為數(shù)十到數(shù)百微米，經(jīng)典三維CFD或者有限元計(jì)算難度很大。
基于Ansys WB平臺(tái)開發(fā)的滑動(dòng)軸承計(jì)算工具Tribo-X inside Ansys是基于熱彈油膜動(dòng)力學(xué)的滑動(dòng)軸承求解器，它采用合理簡(jiǎn)化算法，實(shí)現(xiàn)從3D計(jì)算到2D計(jì)算的轉(zhuǎn)換，基于簡(jiǎn)單模型快速完成滑動(dòng)軸承計(jì)算。
展開 
基于Tribo-X inside ANSYS的滑動(dòng)軸承混合潤(rùn)滑應(yīng)用概述
Tribo-X inside ANSYS具有考慮滑動(dòng)軸承處于混合潤(rùn)滑階段性能分析計(jì)算能力，開啟混合潤(rùn)滑高級(jí)項(xiàng) “Mixed Lubrication”功能即可以將其作為高級(jí)邊界條件添加到滑動(dòng)軸承性能的計(jì)算分析中，如圖1所示。
圖1
混合潤(rùn)滑的考慮可以建立在軸承體彈性變形的軸承分析基礎(chǔ)上（EHD），一個(gè)3油楔滑動(dòng)軸承分析目錄樹如圖2所示：軸承分析的剛度信息由靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析確定，考慮軸承設(shè)計(jì)、材料、支撐和網(wǎng)格等；
軸承表面和軸之間的幾何尺寸和間隙在CAD模型中進(jìn)行定義，Tribo-X自動(dòng)檢測(cè)幾何尺寸和這個(gè)間隙；壓力邊界條件用來定義潤(rùn)滑油的供應(yīng)區(qū)域，幾何形狀可以是任意的，因此任何類型的潤(rùn)滑供應(yīng)都是可以定義的，潤(rùn)滑油供應(yīng)區(qū)域的單元尺寸應(yīng)定義得足夠小，幾何形狀選擇尺寸范圍內(nèi)包含至少3個(gè)單元；
此外，潤(rùn)滑屬性用來定義潤(rùn)滑劑的材料性質(zhì)，操作條件用來定義滑動(dòng)軸承負(fù)荷、速度或軸是否對(duì)準(zhǔn)的條件，湍流工具允許考慮潤(rùn)滑間隙內(nèi)的湍流行為，通常紊流會(huì)導(dǎo)致更高的承載能力，并伴隨著摩擦的增加。
圖2
限于本文著重點(diǎn)，以下不再針對(duì)Tribo-X基本分析流程進(jìn)行介紹，僅對(duì)混合潤(rùn)滑的設(shè)置和技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要說明。
圖3
一般情況下軸與滑動(dòng)軸承啟動(dòng)到工作平衡的過程的摩擦可以分為三個(gè)階段，邊界摩擦階段、混合摩擦階段、流體摩擦階段。如圖3所示，邊界摩擦階段在低轉(zhuǎn)速、低粘度、高負(fù)荷或低潤(rùn)滑條件下發(fā)生，承載能力來自于套管和軸的粗糙表面的接觸，高摩擦系數(shù)；
當(dāng)軸與軸承表面的間隙高度低于一定極限值時(shí)，軸與軸承處于混合摩擦階段，摩擦表面沒有完全分離，固相摩擦和流體摩擦同時(shí)存在；處于流體摩擦階段摩擦表面完全分離，有足夠的周向速度，承載能力完全由流體動(dòng)力壓力實(shí)現(xiàn)。
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)
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 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 
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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展開 2020Ansys新單元：CABLE280纜索單元簡(jiǎn)介及應(yīng)用舉例
CABLE280單元是ANSYS 2020R1新推出的纜索單元，可以用來模擬拉索和電纜等中等至極細(xì)的以軸力為主的結(jié)構(gòu)，廣泛地應(yīng)用于海洋平臺(tái)、建筑和機(jī)械行業(yè)。
與其他線體單元（如LINK 180、BEAM 188、BEAM 189等）相比，CABLE 280采用了高階形函數(shù)，能實(shí)現(xiàn)良好的網(wǎng)格收斂性和較粗單元下良好的計(jì)算精度。
CABLE280是三維的二次三節(jié)點(diǎn)線單元，單元幾何構(gòu)成圖中包括I、J、K、L四個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中節(jié)點(diǎn)L為方位節(jié)點(diǎn)，可省略。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)自由度：節(jié)點(diǎn)x、y和z方向的平動(dòng)。即其不受彎矩，只有平移自由度，計(jì)算效率高。
▲ 圖1. CABLE280 Geometry
1、CABLE280是基于混合位移和軸力(U-F)函數(shù)：位移采用二階近似，軸力采用一階線性近似。當(dāng)求解高度非線性的靜力學(xué)或動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，需要使用迭代求解（NLGEOM,ON）。
2、CABLE280支持彈性、等向硬化、隨動(dòng)硬化、Chaboche硬化和蠕變；支持附加質(zhì)量、阻尼、抗壓剛度折減、粘性正則化和初始狀態(tài)。
l 附加質(zhì)量：可以對(duì)單元添加單位長(zhǎng)度的質(zhì)量（SECCONT ROL，ADDMAS）。
l 阻尼：可以定義非線性的阻尼系數(shù)（SECCONT ROL,,,CV1,CV2），用于表征流體環(huán)境的非線性阻尼效應(yīng)特性。
l 抗壓剛度折減：纜索非常柔軟幾乎不能受壓，實(shí)際抗壓剛度比較小，以抗拉剛度（EA）乘于系數(shù)進(jìn)行折減。
l 粘性正則化：纜索在受壓和受拉狀態(tài)之間切換，因?yàn)閯偠炔贿B續(xù)，可能出現(xiàn)的收斂困難。單元使用粘性正則化幫助收斂。
l 初始狀態(tài)：設(shè)置初始應(yīng)力或初始應(yīng)變，以保證求解的魯棒性。
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