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登錄ansys計算單元面積的案例
Ansys Workbench ACT插件,由窗口選中體單元,提取體積和表面積,計算幾何特征尺寸 ¥20
Ansys Workbench ACT插件,由窗口選中體單元,提取體積和表面積,計算幾何特征尺寸
問題:
在FKM關于結構疲勞評估計算方法中指出:零部件特征尺寸,影響疲勞結果評估。原因是材料的應力壽命曲線是由標準試樣進行試驗測試獲得的。當零部件的特征尺寸與測試樣件不一致時,需要考慮零部件的特征尺寸這一因素。(一般而言,當零部件的尺寸大于材料標準測試樣件時,零部件的表面或內部缺陷發生的概率會增加,從而導致零部件尺寸越大,疲勞壽命越低)
對與規則幾何形狀的零部件,有相應的經典公式提供特征尺寸的計算;例如圓形細長桿的特征尺寸是直徑;薄板零部件的特征尺寸是板厚等;但是實際工作中的零部件幾何形狀千差萬別,沒有統一的經典公式可以提供特征尺寸的計算;在FKM手冊中給出了一個通用公式,用于估計零部件疲勞危險區域的局部特征尺寸;
FKM關于循環載荷的疲勞評估中,提及可以使用循環載荷下的有限元應力結果進行疲勞損傷估計。此時,除了需要由應力結果估計危險疲勞區域,提取危險點的應力結果外,還需要給出危險疲勞區域的特征尺寸。在Ansys Workbench中,用戶可以方便的查看應力結果云圖,從而大體評估出危險疲勞區域。并且用戶可以通過選取高應力區域的單元體,再通過特征尺寸一般計算公式,來估計高應力區域的特征尺寸,進行進行合理的FKM疲勞評估。
但是,Ansys Workbench中,當用戶選中了某個/某些體單元后,在選擇信息欄中并不能直接給出單元體積和表面的有效信息輸出。并且通過查詢資料,即使在APDL經典界面中對與體單元也是僅僅只能輸出體積(沒有體單元表面的輸出);并且對與FKM特征尺寸的一般計算公式中,關于表面積A,也并不是指每個體單元所有面的表面積的總和。
展開 ANSYS提取具體三維單元的體積,面元的面積和線的長度
在ANSYS中,能提取具體三維單元的體積,面元的面積和線的長度。
如:*GET,E_VOLUME,ELEM,10,VOLU 為提取編號為10的單元的體積
*GET,a_area,AREA,50,AREA 為提取編號為50的面元的面積
*GET,l_length,LINE,100,LENG 為提取編號為100的線的長度
以上對應的GUI操作: Utility Menu>Parameters>Get Scalar Data 如果要一次性提取多個元素的相關參數,可以用命令 *VGET, ParR, Entity, ENTNUM, Item1, IT1NUM, Item2, IT2NUM, KLOOP 對應GUI操作:Utility Menu>Parameters>Get Array Data
輸入命令 alist,p 出選項框,選你要看的那個面積,提取選中的單元面積。
*cfopen,'area','txt',
*GET,MaxEleNum,ELEM,,NUM,MAX
*GET,MinEleNum,ELEM,,NUM,MIN
*do,i,MinEleNum,MaxEleNum,1
*if,esel(i),eq,1,then
*get,volu,elem,i,volu
*vwrite,i,volu
(f5.0,f15.12)
*end if
*enddo
*cfcols
展開 平面四邊形四節點單元計算程序與ANSYS結果對比
為什么要導出單元剛度矩陣
在學習有限元方法時,我們會需要編寫程序計算結構的單元剛度矩陣。此外,當我們需要做有限元軟件二次開發時,我們也需要驗證所做的開發是否正確。為了驗證程序正確性,我們可以從商業有限元軟件中導出單元剛度矩陣來驗證程序的計算結果。下面簡單介紹從ansys軟件中導出平面四邊形四節點單元的單元剛度矩陣。
平面四邊形四節點單元示例
如圖所示,計算這兩個單元組成單元剛度矩陣,并組裝成整體剛度矩陣,求解各個節點的位移。
展開 ANSYS Mechanical 2022 新功能:單元、接觸、斷裂力學、并行計算
本期是ANSYS Mechanical 2022 功能更新之單元、接觸、斷裂力學、并行計算。
文末領取學習資料
下面我們看看具體的更新內容:
一、單元部分
增強單元性能加強
面增強單元的彎曲剛度
使用單軸剛度單元進行反向求解
耦合單元的增強
運動副單元增強
二、接觸部分
基于Dual Shape函數的接觸算法
新的自適應小滑移選項
殼-實體組裝件的準確性改進
螺栓預緊支持通用軸對稱單元
網格獨立點焊增強功能
瞬態動力學精度改進:HHT算法
力矩收斂參考值計算穩健性改進
三、斷裂力學
基于應力比率的疲勞裂紋閉合
Paris定律與裂縫閉合效應相結合
應力比率(R)相關的疲勞裂紋擴展規律
靜態裂紋擴展的溫度/時間相關斷裂準則
自適應裂紋初始化/插入
3D界面單元
動態裂紋擴展尺寸控制
四、求解器效率提升
資源預測增強
分布式求解增強
文章篇幅有限
下圖微信掃碼領取完整版學習資料
展開 
ansys建模計算——常用單元和材料類型
加強版是shell181(注意18*系列單元都是ansys后開發的單元,考慮了以前單元的優點和缺陷,因而更完善),優點是:能實現shell41、shell63、shell43...的所有功能并比它們做的更好,偏置中點很方便(比如模擬梁版結構時常要把板中面望上偏置),可以分層,等等。
(4)solid(體)系列
土木中常用的就solid45、46、65、95等。
45就不用多說了,95是它的帶中結點版本。
solid46可以容忍單元的長厚比達到20比1,可以用來模擬鋼板碳纖維板鋼管等。
solid65是專門的混凝土單元,可以考慮開裂,這個討論得很多了,清華的陸新征寫的一個講義(www.luxizheng.net)里面有詳細解釋。
(5)combin(彈簧)系列
常用的有7、14、39、40等。
7可以用來模擬鉸接點。14是最簡單的帶阻尼彈簧。39是非線性彈簧,在實常數中可以靈活定義力-位移關系,可用來模擬鋼筋與混凝土的粘結滑移等。40可模擬隔震結構(據說)。
(6)contact(接觸)系列
常用的有conta52,可用來模擬橡膠墊支座。這個很簡單,可以用命令流添加(eintf)。TARGE16*和CONTA17*系列可用接觸向導添加,三維的接觸往往會造成收斂困難,和混凝土非線性分析一樣,需要憑經驗調參數反復試算。
二、材料
彈性部分(必需)用MP命令輸入,非線性部分用TB命令輸入。
(1)TB,DP
即Drucker-Prager模型,ansys中唯一用來模擬土的模型。可以和幾乎所有單元類型(2維和3維)配合使用,所以有時也會在計算2維的混凝土模型時用到它。
(2)TB,CONCR
用來模擬混凝土,采用w-w五參數破壞準則,只能和solid65配合使用。
展開 基于算例分析ANSYS有限元計算后處理結點解與單元解的區別
3.4求解
四、后處理
ANSYS 提供了兩個后外理器:通用后處理器(POST1)和 時間歷程后處理器(POST26)。通用后處理器(POST1):用來觀察整個模型在某一時刻的結果。時間歷程后處理器(POST26):用來觀察整個模型在不同時間段或荷載步上的結果,常用干處理瞬態分析和動力分析結果。本算例為靜力分析,因此,該模型的后處理主要用到 POST1 處理器。
4.1顯示變形形狀
4.2顯示位移云圖
PLNSOL 為用等值線或云圖的方式顯示結點處的計算結果;PLESOL為用等值線或云圖的方式顯示單元的計算結果。
4.3顯示應力云圖
4.3.1顯示連續應力云圖
4.3.2顯示非連續應力云圖
文章來源:CAE愛聯盟
展開 第一篇梁單元的軸力圖 (理論計算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法) ¥10
第一篇梁單元的軸力圖
(理論計算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法)
篇幅內容僅針對自我學習總結展示,并希望給軟件初學者帶來一定啟發。
結構有限元仿真中有兩種一維單元:桁架與梁
桁架單元:僅承受軸力作用;如二力桿。由于只在軸向承受拉/壓載荷,所以只需要定義截面面積;應力和變形均與截面形狀無關。ABAQUS 6.14-4中對應單元為truss T2D2;ANSYS 18.0中對應單元為link180。
梁單元:可承受軸向拉/壓載荷,具有承受扭轉和彎曲的能力。由于可承受扭轉、彎曲等組合變形,梁單元需要定義截面形狀。ABAQUS與ANSYS對應均為beam單元。
孫訓芳先生的《材料力學》例題2-1:一等直桿及其受力情況如下圖,試作桿的軸力圖。
由于桁架單元僅能承受拉/壓載荷;而梁單元可承受拉、壓、彎曲、扭轉的組合變形,梁單元可承受的載荷類型更為復雜,故此篇通篇采用梁單元作為分析。
展開 ANSYS與ABAQUS關于梁單元后處理的計算與理論值比較(糾錯)- CAE夢想很偉大
ANSYS與ABAQUS關于梁單元后處理的計算與理論值比較(推薦)- CAE夢想很偉大
本文原創,若是轉載,請注明出處和筆名CAE-夢想很偉大。
感謝abaqus襄陽對于本文中錯誤Mises應力的問題的糾正。
本文目的
本文以工程項目中出現的評估問題為原型,以懸臂梁為例,對abaqus的mises應力在評估梁單元的如何獲得正確性進行說明。以理論計算為主,聯合ansys 和ansys workbench的計算結果,縱向評估正確的abaqus查看梁單元的正確用法beam-stress。
雖然本文可能小題大做,但是對于新手和一般不了解beam-mises的工程師,都希望引起足夠的重視。若是有任何異議,請大家留言,也歡迎大家留言討論。
具體內容如下
以10×10mm矩形截面,長度100mm的矩形管為例進行說明。
載荷:軸向載荷為10000N,彎矩為100N.m。通過理論計算
理論計算結果
軸向正應力為 ,
彎曲最大應力為
疊加組合應力
最大組合應力100+60=160
最小組合應力100-60=40
下面對比有限元計算結果與理論值比對,如表格所示
可以知道ANSYS、WB、ABAQUS顯示結果均與理論值一致。但是需要注意的是,ABAQUS需要修改截面顯示設置,需要考慮TOP和BOTTOM同時顯示數據,才能獲得正確的MISES結果。
ABAQUS的Mises不同截面激活設置顯示形式的比較如圖4所示。
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