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登錄ansys單元選項的案例
單元應力求解方法簡述、結果應力種類選項值的含義以及計算舉例 ¥1
后處理求解結果應力種類選項值的含義與計算舉例:
unveraged
areraged
nodal difference
nodal fraction
elmemntal difference
elemental mean
elemental fraction
Ansys Speos | Speos Option 選項參數設置技巧
本文展示了用戶在安裝Speos后可以更改的一些有用選項。
自定義主題(鼠標)
打開Speos軟件后,在file文件下,選擇Speos option選項。
為CAD應用程序選擇一個導航主題,或者從下拉菜單中分別設置每個操作。在navigation瀏覽Theme主題位置,選擇鼠標導航主題,可以根據使用習慣選擇CATIA,CREO等操作方法。
啟用Beta版功能
選中“啟用測試版功能”會在菜單上顯示測試版功能。測試版功能是仍在開發中的功能,每個Speos版本可能有所不同。在advanced高級選項中,選擇beta功能。
更換語言(Spaceclaim)
選擇一種想使用的語言。與spacecclaim相關的用戶界面語言將更改為所選語言。在advanced高級選項中,選擇language功能。
改變俯視圖方向
這允許將頂視圖更改為Z、Y或x。此設置隨文檔一起保存,并且僅適用于新文檔。當從使用不同向上方向的其他CAD應用程序導入繪圖時,可能需要更改此設置。建議設置為“Z (Speos默認)”。在advanced高級選項中,選擇behavior功能。
改變模擬的線程數
定義用于正向和逆向模擬的CPU線程數。當出現錯誤提示“沒有足夠的ANSYS OPTIS HPC許可,Licensing Error Not enough Speos HPC licenses”時,需要設置更少的線程。沒有加購HPC workgroup的用戶默認4HPC數量,將線程數改成4可運行仿真。在Light simulation選項中,選擇general此功能。
過濾警告消息
如果有要隱藏的警告消息,請設置過濾器。可以取消選中想要隱藏的內容。警告內容,不影響仿真運算。
展開 ANSYS Workbench 接觸高級選項詳解(3)
8.Stabilization Damping Factor
這個選項只有在選擇Frictional ,rough,frictionless這三個非線性接觸類型時才會出現
零件之間的初始狀態可能不是完全接觸上的,或是積分點之間有一定的距離,計算一開始無法探測到零件之間的接觸,可能會產生剛性位移。可以在接觸面之間添加一個阻尼避免剛性位移,有助于收斂。
默認值是0 ,當為0時,這個值只在第一個載荷步計算的時候起作用。后面的載荷步計算中程序會根據計算情況定義阻尼系數。
若人為定義一個阻尼系數,那么這個系數會在所有的載荷步計算中應用。
9.Pinball
這個選項是用來設置兩個接觸面之間探測的距離,當接觸面之間距離小于pinball 范圍,則接觸生效,若距離大于pinball范圍,則認為接觸失效。
使用pinball功能來人為定義接觸探測標準對幾何零件之間的初始縫隙消除是一個比較好用的辦法。
如下幾個使用場景供參考:
當你的幾何模型是一個面,然后在ANSYS里定義了面的厚度作為一個三維問題時,經常會出現面幾何與之接觸的其他零件之間縫隙比較大,那么你可以增加pinball尺寸,使得初始的接觸就生效。
在大變形問題中,由于零件的變形較大,可能導致較大的穿透,造成計算精度不高。這時,如果能夠定義一個比較合理的pinball 尺寸來消除一定量的穿透,可以一定程度上提高計算精度
兩個零件的幾何模型之間有一定的距離,但是實際上是接觸面,修改幾何很麻煩,因此可以定義一個較大的pinball 來使其接觸生效。
展開 ANSYS Workbench 接觸高級選項詳解(2)
這個推薦有較多使用經驗的童鞋們修改,在初次計算一個算例時,最好選擇程序默認選項。
7.Update stiffness
這個選項是用來定義是否在計算過程中根據實際的迭代計算情況來進行接觸剛度的修正,以及修正方法。
程序默認的設置是兩個剛體之間永遠不會更新接觸剛度,除此之外,接觸剛度根據每一迭代步的結果進行更新。
你也可以手動選擇Never ,即永遠不更新接觸剛度;
選擇Each Iteration就是每一個迭代步程序自動更新接觸剛度,在不確定你定義的初始接觸剛度是否合理時,推薦選擇這個選項;
Each Iteration,Aggressive 這個選項和上一個一樣也是程序自動更新接觸剛度,但是區別是這種更新的尺度會更加激進一些,這樣的好處是有時候會收斂得快一點。但是若剛度更新的差異過大也會造成收斂困難。
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ANSYS分析類型與求解控制選項 (2)
SEPR - 輸出選項,其值可取:
=0(缺省):不輸出超單元矩陣和荷載向量;
=1:輸出超單元矩陣和荷載向量;
=2:輸出超單元荷載向量但不輸出超單元矩陣。
SESST - 應力剛度控制保存控制,其值可取:
=0:不保存應力剛度矩陣;
=1:保存應力剛度矩陣。
EXPMTH - 擴展方法,可選擇:
=BACKSUB(缺省):保存為擴展過程所需的三角化矩陣;
=RESOLVE:不保存三角化矩陣,在擴展過程中重新形成總剛矩陣。
ANSYS Workbench 接觸高級選項詳解(1)
在使用ANSYS Workbench進行接觸設置的時候,看到這么多選項,這么多的“Progaram Controlled”時,你是否和我一樣好奇,這么多選項是用來干嘛的?程序控制又是如何控制的呢?
1.Formulation
這個選項用來選擇接觸算法的,對于一般的工程應用,程序默認的算法滿足大部分的情況。但是有時候針對自己的需要選擇更合適的算法可以使計算效率大大提高。
關于下拉菜單中的五種接觸算法,我在之前的文章中有介紹鏈接如下:
lalalahu:ANSYS Workbench 五種接觸算法詳解57 贊同 · 18 評論文章
2.Small Sliding
ANSYS 提供了兩種滑移計算模型:Finite Sliding 和Small Sliding。
在ANSYS經典版中,用戶可以自行選擇使用哪一種滑移模型,默認的選項是Finite Sliding 。Finite Sliding 允許接觸面之間任何的滑移,旋轉,甚至分離。Small Sliding 是假設接觸面之間會發生小于接觸長度20%的相對滑動,在接觸面之間出現較大的滑移或是旋轉時,small sliding 也是允許的。
相比Small Sliding 的算法,Finite Sliding 耗費的計算資源多,求解時間長。Small Sliding 對于小滑移問題的計算可以在保證計算精度的前提下增強收斂性,加快計算速度。
我們在進行僅有小滑移問題的計算時(如綁定接觸問題),其實是沒有必要使用finite sliding 算法的。因此可以激活Small sliding ,使計算更加穩定,收斂速度快。
展開 ANSYS分析類型與求解器控制選項(1)
在定義分析類型后,就需要設置求解控制選項,這些選項為獲得滿意結果有極大作用。盡管大多數情況下,程序已經設置了通用或比較合理的缺省值,但有些情況下必須進行設置。不同的分析類型其求解控制選項不同。
一、 靜態分析求解控制選項
靜態分析是ANSYS缺省的分析類型,該分析不考慮結構的慣性和阻尼,但靜慣性力(如重力和離心力)和慣性釋放除外。
靜態分析所能施加的荷載包括外荷載、靜慣性力、強迫位移、溫度荷載等。
靜態分析求解選項有 4 大選項,其中每個大選項又包括多條選項。4 大選項為基本選項、求解器選項、非線性選項及高級 NL 選項。由于各個版本的 GUI 方式對話框不盡相同,為方便起見在內容上不與任何版本的對話框一一對應。
1. 分析選項
包含大變形效應(NLGEOM 命令)和預應力效應(PSTRES 命令)。
⑴ 大變形效應
命令:NLGEOM, Key
其中 Key 為大變形效應參數,其值可取:
=OFF 或 0(缺省):忽略大變形效應,同時指定為小變形效應。
=ON 或 1:計入大變形(大轉動)效應,也可以是大應變效應。
ANSYS 的幾何非線性包括大應變效應、大變形(也可稱為大轉動或大撓度)、應力剛化及旋轉軟化效應。大多數實體單元和部分殼單元支持大應變效應;所有梁單元和大多數殼單元支持大變形(大轉動)效應,支持大應變的單元都支持大變形效應。
ANSYS 計入大變形或大轉動效應時是小應變,且大變形分析時慣性荷載和集中荷載的方向不隨變形改變,但面荷載的方向則隨變形而改變(即隨動荷載)。
NLGEOM 命令如在 /SOLU 層執行,必須在第一個荷載步內指定。
展開 基于ansys的梁單元、實體單元徐變精細化分析(含各參數解釋) ¥25
2、改網格模型,改成自己對應的網格模型,網格用ansys,hypermesh,ansa等前處理軟件都沒問題。
3、改材料參數,改成你想要的徐變模型,對著規范或者是你做出來的試驗擬合曲線。
以上即可實際應用。
ANSYS單元類型選擇方法 附ansys結構單元與材料應用手冊下載
六、單元類型選擇方法
7.進行完前面的選擇工作,單元類型就基本上已經定位在2-3種單元類型上了,接下來打開這幾種單元的幫助手冊,進行以下工作:
仔細閱讀其單元描述,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、單元關鍵項和載荷考慮;
了解單元的輸出數據;
下載地址:ansys結構單元與材料應用手冊
ANSYS中桿單元和殼單元的單元耦合問題
在比較復雜的結構的有限元分析中,不同的結構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節點的自由度數目是不同的,不同類型單元的連接節點處的自由度的耦合問題,是一個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點處的自由度(DOF)。
也可以用CE命令來認為添加自由度之間的約束方程來達到耦合的目的。
下面是一個簡單的算例,使用了CE命令來耦合連接節點處的自由度。
模型是航天器的機翼的一個Section的某一個隔框。上下表皮是薄殼結構,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。
建模的時候,link8單元和shell63單元在連接有各自獨立的節點。即:link8單元和shell63單元的節點在連接處是重合的,但是,節點編號是各自獨立的。
link8單元在每個節點有 ux,uy,uz3個平動自由度;
shell63在每個節點有ux,uy,uz這3個平動自由度和rotx,roty,rotz這3個轉個自由,共6個自由度。
在耦合節點處,兩個耦合節點的ux,uy,uz自由度應該是相等的。
這個等式可以用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單元和實常數;
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, ,
在關鍵點處生成節點;
nkpt,100,4 !與編號為117的節點耦合
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模擬一個多層混凝土框架結構,一般除計算整體指標外,我們在計算具體荷載作用時(如風荷載、地震作用、恒載、活載等),樓板一般采用彈性版,此時可用殼單元模擬,主梁、次梁采用梁單元模擬,此時變為梁單元包含在殼面內的情況,當然此類情況是否需要考慮截面偏置,可根據具體工程而定。
對這中梁單元包含在殼單元面內的情況,只需要將梁單元與殼單元共用節點即可,而無須格外建立約束方程。
三、梁單元在殼單元內但不包含
此種情況為梁與殼位于同一面內,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域兩種方式連接。剛性梁采用MPC184單元,剛性區域采用Cerig命令,具體使用方法下期文章討論。
展開 
ANSYS APDL實體單元和殼單元(不共節點)之間的連接 ¥100
實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點,但單元之間不連續(實體單元每個節點有3個平動自由度,而殼單元每個節點有3個平動自由度和3個轉動自由度),對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法對實體-殼單元的連接方法進行說明。
1 單元類型
算例模型中,實體單元采用SOLID45,殼單元采用SHELL63,接觸位置不共節點。對于兩種單元之間的連接,通過目標單元TARGE170和接觸單元CONTA175實現,定義約束為實體-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 目標單元和接觸單元
3 計算結果
圖3 von Mises stress
圖4 X-Component of displacement
付費內容為相關命令流。
展開 ANSYS梁單元與實體單元的耦合與約束方程
ANSYS梁單元與實體單元的耦合與約束方程
By長安CAE
1 概述
在ANSYS計算過程中,有時候會遇到不同單元之間進行連接,由于不同的單元自由度不同,連接時通常需要通過耦合和約束方程建立節點自由度的關系,保證結果的準確性。
耦合可以理解成是將耦合的對象某個自由度作相等處理,而約束方程則不局限于相等這個關系,其可以描述具有某種關系的自由度。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,因為平面單元沒有轉動自由度。
圖1 梁單元與平面單元連接
為使節點2具有力矩傳遞的能力,要求1、2、3節點之間的自由度滿足以下關系:
ROTZ2 = (UY3 - UY1)/10
再通過CE命令,即可將此關系通過約束方程的形式施加給1、2、3節點。
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,用于區別約束方程,一般可以用數字1、2、3表示即可,表示第幾個約束方程;
CONST表示方程的常數項,一般為0;
NODE1,表示第一個節點;
Lab1,表示自由度標簽,對于結構而言,就是三個平移和三個轉動自由度;
C1,表示該自由度的系數;
同理,后面的也一樣。
展開 在ANSYS 中3維坐標下的 shell structure 使用2D 平面單元劃分,應該使用哪個單元型號的單元
在ANSYS 中3維坐標下的 shell structure 使用2D 平面單元(僅考慮平面內的位移)劃分,應該使用哪個單元型號的單元?
ANSYS特殊單元——Follw201(隨動荷載)單元
ANSYS的Follw201單元是ANSYS的幾個特殊單元(比如mesh200)之一,稱為隨動荷載單元。都知道在ansys里面施加壓力載荷pressure時,其實載荷是可以隨動的,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則不能保證。Follw201單元便能解決這個問題。
Follw201單元是一個單節點的3D單元,具有六個自由度,只能夠覆蓋在既有單元節點上,而且節點必須具有3個平移自由度和3個轉動自由度,也即是只能用在梁單元和殼單元上,實體單元僅有三個自由度。
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發生比較大的變形,面或線的法線方向可能發生比較大的變化,施加的載荷的方向是否隨動對結果的影響非常大。也就是用到此單元時會配對使用Nlgeon,on命令以打開大變形開關。如下圖所示為單元示意圖。
圖1
每個單元有兩個面,面1用于設定集中力的大小,面2用于設置力矩的大小,面的方向在應用時是通過單元的實常數進行定義的。
另外還需要注意,有限元求解的時候大部分是求解對稱矩陣,但隨動荷載單元的應用則包括了隨動荷載剛化效應,使剛度矩陣為非對稱的,因此需要采用非對稱求解器進行計算。
下面是具體應用,建一根梁單元,在梁的端部施加隨動集中力。
/prep7
!定義參數
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
!定義實常數,實常數1設置梁單元的參數
r,1,aa,iz,iz,b,b
r,2,,1.0
!
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