對于實(shí)際應(yīng)用中承受非線性彈簧單元Combin39的實(shí)際應(yīng)用。 在ANSYS Workbench里提供了兩種方法，一種是WB的雙向彈簧，輸入數(shù)據(jù)表格，其本質(zhì)上采用是LINK8單元進(jìn)行模擬，而不是非線性彈簧combin39。 而利用Combin39單元，需要建立彈簧單元后，插入命令流來實(shí)現(xiàn)，對于只承受壓縮載荷的力-位移曲線，輸入到最后，是需要稍等小的正位移和正力數(shù)值。

<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;彈簧單元有3種類型：接地彈簧（spring1）、兩結(jié)點(diǎn)彈簧（spring2）、軸向彈簧（springA）。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<strong>spring1</strong>，接地彈簧，一個(gè)結(jié)點(diǎn)在大地上，只需定義另一個(gè)結(jié)點(diǎn)；需要定義彈簧力的方向。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<strong> spring2

示例 在ANSYS中設(shè)置彈簧-阻尼單元，假設(shè)測得某頻率下的動(dòng)剛度K?=1000+j200?N/mm，那么儲(chǔ)能剛度K′=1000N/mm，直接輸入到COMBIN14的剛度參數(shù)中。損耗剛度K′′=200?N/mm，轉(zhuǎn)換為粘性阻尼系數(shù)C=K′/ω=200/2πf，需根據(jù)當(dāng)前分析頻率 f 計(jì)算。（例如，在 f=50?Hz，C=0.64）

問題： 工程中兩個(gè)零部件之間經(jīng)常會(huì)有配合間隙，Ansys Workbench中可以使用combin39號(hào)非線性單元，通過控制不同行程的彈簧剛度來模擬間隙配合。 模型示例： 設(shè)定支座與軸有1mm的配合間隙，在一端施加X向100N作用力，查看運(yùn)動(dòng)位移。 計(jì)算步驟： 1. 在間隙配合位置，建立jiont連接，放開X向平動(dòng)自由度。 2. 在間隙配合位置，建立spring連接，同時(shí)插入Commands

本期云講堂我們邀請到了李安民博士來為大家分享ANSYS彈簧單元的應(yīng)用與建模過程。 李安民博士：結(jié)構(gòu)工程專業(yè)高校教師，在讀博士研究生。從2009年開始從事有限元的應(yīng)用和教學(xué)，在國家科技支撐計(jì)劃、多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目以及大量橫向課題中廣泛使用有限元進(jìn)行仿真分析。長期進(jìn)行有限元分析的咨詢工作。擅長土木方面的建筑物、構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)分析與教學(xué)。目前從事人工智能結(jié)合有限元在工程方面的應(yīng)用研究

圖1 壓縮機(jī)是空調(diào)主要的振動(dòng)元器件，壓縮機(jī)主體通過底部的若干個(gè)橡膠腳墊安裝在壓縮機(jī)安裝框架上，壓縮機(jī)的振動(dòng)主要通過兩個(gè)路徑傳遞給空調(diào)框架：1.通過橡膠墊傳遞給壓縮機(jī)安裝架然后進(jìn)一步傳遞給整機(jī)；2.通過壓縮機(jī)的吸排氣管傳遞給整機(jī)。需要平衡兩個(gè)路徑，來平衡整機(jī)振動(dòng)和管路振動(dòng)，傳遞給管路振動(dòng)能力較多時(shí)會(huì)增加管路泄漏的概率。

combin14單元 圖1 combin14單元圖示 combin14單元可以模擬1-D、2-D和3-D下具有軸向和旋轉(zhuǎn)剛度的彈簧。在hypermesh中可以為combin14單元設(shè)置3個(gè)關(guān)鍵字，如圖2分別是： KeyOpt1，求解類型，默認(rèn)為線性求解，但是當(dāng)CV2阻尼參數(shù)不為零時(shí)必須設(shè)置為非線性求解類型； KeyOpt2和KeyOpt3，設(shè)置不同維度時(shí)的自由度，默認(rèn)下為

對于厚度尺寸相對于其他幾何尺寸較小的結(jié)構(gòu)，我們常常采用殼單元來代替三維實(shí)體單元進(jìn)行分析。殼單元模型雖然不像三維實(shí)體模型那樣更接近真實(shí)模型，但其單元及節(jié)點(diǎn)數(shù)量少，計(jì)算量小，在工程中對復(fù)雜模型進(jìn)行簡化時(shí)，采用殼單元能大大降低工作量和計(jì)算難度。 在建立殼單元模型時(shí)，我們需要輸入殼的厚度值，該厚度值可以在DM中設(shè)置，也可以在Mechanical中設(shè)置。DM中僅允許輸入常量厚度值（即等厚度

關(guān)于梁分析的一個(gè)例子。首先是建立截面形式。為了后面調(diào)試中清楚地看到方向關(guān)鍵點(diǎn)的影響，所以截面采用矩形截面。調(diào)試的結(jié)果表明：截面的關(guān)鍵點(diǎn)是確定中性軸圍繞梁縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)的定位（或者說，無論怎么取方向關(guān)鍵點(diǎn)，截面的法線永遠(yuǎn)與梁的縱軸線平行，）如果大家為了測試這一點(diǎn)，可以采用與梁縱軸線垂直的面內(nèi)的若干個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)實(shí)驗(yàn)一下。如果兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)造成截面取向不同，則梁沿縱軸發(fā)生扭曲。前一個(gè)方向關(guān)鍵點(diǎn)控制的是梁的起點(diǎn)的方向，

考慮鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)滑移時(shí)，通常在鋼筋和混凝土的相應(yīng)結(jié)點(diǎn)之間設(shè)置聯(lián)結(jié)單元，為準(zhǔn)確地反映混凝土構(gòu)件的受力特性，可以采用ANSYS中三維非線性彈簧單元Combin39作為鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)單元，以模擬鋼筋-混凝土的粘結(jié)滑移關(guān)系。Combin39單元是一個(gè)具有非線性功能的彈簧單元，可對此單元輸入廣義的力-變形曲線以定義它的非線性行為。該單元包含2個(gè)節(jié)點(diǎn)，可用于一維、二維或三維的分析中，如圖1所示