界面脫粘分析的案例
基于cohesive單元的熱力耦合作用下界面脫粘分析 ￥99
一.前言
cohesive單元在裂紋、界面脫粘等領域有著廣泛的應用，但在abaqus2020之前的版本cohesive單元只能傳力不能傳熱，實際過程中往往熱、力及其他載荷耦合作用。因此實際仿真中需要cohesive單元傳熱，abqus2020新添COH2D4T等帶有溫度自由度的單元實現了傳熱問題：
之前就寫個一個帖子，可參考Abaqus2020cohesive單元傳熱分析
可惜的是CAE還不支持直接添加COH2D4T單元，一般只能修改inp或Edit keywords 來實現。
二、具體內容
本教程以兩種方法實現cohesive單元傳熱，同時分析傳熱及界面脫粘過程，附件包含以下內容：
熱力耦合過程中界面脫粘分析詳細教程
隨機分布骨料生成python腳本（2D圓形）:腳本預留骨料之最小距離d（第36行），請根據模型自行修改；同時請注意模型單位一直。
展開 【APDL Showcase】復合材料加筋板荷載作用下脫粘分析
通過接觸單元的粘結接觸模型（cohesive zone model——CZM）來模擬界面之間的粘結、漸進失效行為。
重點展示以下特點和功能：
1、使用實體殼單元建模（SOLSH190）
2、用粘結接觸模型（CZM）模擬界面行為
3、巧妙利用約束方程（CP）來模擬周期對稱邊界（periodic symmetry）
研讀分享不易，如果覺得本文有價值，請不吝點贊、關注！
【簡介】
加筋復合材料板由于其優異的耐久性和強度質量比，是飛機機身結構的理想選擇。ANSYS為分層復合材料結構建模提供了多種單元類型。在本例中，選擇了8節點的固體殼單元SOLSH190，因為它對層狀結構具有普遍適用性，并且極大地簡化了建模過程。
在這個例子中使用的SOLSH190單元的獨特特性大大簡化了薄零件之間的接觸建模。例如，當使用SOLSH190代替殼體時，不必擔心截面偏置、接觸面方向或大撓度時厚度的變化。
加筋板在承受工作荷載時，可能會經歷各種局部和整體破壞模式。這個例子主要集中在面板的整體屈曲和不同結構部件之間的粘結材料的漸進失效。為了模擬這種高度非線性和不穩定的現象，采用了非線性穩定方法和粘結接觸模型。
【案例介紹】
加筋板由三部分組成：蒙皮、桁條腹板和桁條翼緣。加強筋(桁條腹板和翼緣)按固定間隔重復施工，如下圖所示。這三種構件都由層狀復合材料制成。隨著面內壓縮載荷逐漸施加，導致面板屈曲，蒙皮和翼緣之間的產生剝離。
如下圖所示： 在本例中，在結構中部設定一個人為的初始缺陷區域（即只有標準接觸、無膠粘行為），并允許隨著負載的增加而擴展（其余位置設置粘結接觸CZM）。
板的一端被完全約束，如下圖所示。另一端假定為剛性，只允許縱向X方向上的均勻位移。
展開 模具強度分析示例#Lsdyna成形分析+界面力接觸力提取 ￥60
模具強度分析示例#Lsdyna成形分析+界面力接觸力提取
基于ANSYS經典界面的接觸分析例子
下一篇會接著恢復該數據庫，做下一個拔出分析。
SYNOPSYS? 新界面 ——單透鏡建模與分析-1
SYNOPSYS? 新界面單透鏡建模與分析-視頻 1
單透鏡設計要求：
物方孔徑角：0
半視場角：5°
入瞳半徑：12.7mm
波長：CDF
表面半徑：100mm
玻璃：N-BK7
視頻大綱
SYNOPSYS?新界面用Spreadsheet的方法和命令行的方法對單透鏡建模的視頻演示。
如何輸入透鏡；
繪制點列圖；
繪制后焦距-波長；
非球面自動轉換；
衍射面自動轉換；
插入元件。
點擊復制鏈接查看視頻詳情：https://mp.weixin.qq.com/s/Tg1XLki46T86jzRsu1Xvxg
展開 通過模擬分析揭示微觀尺度聲子對Si-Ge界面熱阻的影響
熱管理就是一個能量轉換的過程，因此固體材料之間的界面的熱傳遞引起了人們的極大興趣。納米結構器件的普及，界面熱傳輸現象中逐漸占據更重要的作用。然而，由于復雜的物理性質和微觀效應，從原子尺度到微觀尺度的探究對界面熱運輸的原理仍然知之甚少。
隨著界面密度的增加，熱運輸不僅取決于材料本身的特性，還取決于熱界面的條件。在這些情況下，由熱界面引起的熱阻可能大于材料本身的熱阻，并在熱傳遞中起關鍵作用。但是，由于熱界面周圍的復雜性，如原子結構不匹配，熱載體之間的相互作用等，更好地理解界面阻力仍然是最近研究工作的中心。
近年來，在界面熱輸運理論和模擬方面取得了許多進展，主要集中在原子尺度上的界面散射。傳統的聲學失配模型(AMM)和擴散失配模型( DMM)基于兩種組成材料的性質來預測界面聲子散射，沒有考慮局部原子結構和鍵合強度對界面熱輸運的影響，存在一定的缺陷。
近期新的模擬手段，例如原子格林函數(AGF)和分子動力學(MD)模擬，克服了這些缺點，已廣泛應用于各種類型的界面。雖然這些MD和AGF在原子尺度上對界面聲子輸運的詳細機制的理解有了顯著的進步，但是它們對模擬更小尺度上的能力有限，例如距離界面幾微米范圍內的聲子-界面和聲子-聲子散射的聯合效應。因此揭示微觀尺度上聲子-界面和聲子-聲子散射的復雜相互作用是非常重要的。
02
成果掠影
近期，美國匹茲堡大學Sangyeop Lee教授團隊研究了硅鍺界面聲子-界面散射和硅鍺引線聲子-聲子散射對界面總熱阻的綜合影響。
利用動力學蒙特卡羅(MC)技術求解了半無限長Si和Ge引線界面上聲子輸運的穩態Peerls - Boltzmann輸運方程。此外，該團隊計算了聲子-聲子散射產生的局部熵，并定量分析了非平衡聲子在界面附近散射產生的熱阻。
展開 基于ANSYS經典界面的雙波導的聲輻射分析
【問題分析】
1. 這是一個諧響應分析問題。
2. 由于涉及到聲場和邊界層，而且是三維的規則空間結構，所以使用FLUID220單元，并分別給定不同的關鍵字，以表達聲場主體和邊界層。為了方便建模，先用MESH200建模四個面，然后通過拉伸的方式形成上述兩個區域。
3. 對邊界節點設置壓力為零的聲-軟邊界條件。
4. 在兩個波導管的進口處設置壓力激勵源。
5. 用POST1繪制聲壓云圖，而用POST26取出幾個對稱點的聲壓，進行比較。
6. 本例子來自于ANSYS15聲場分析的例子《13.9. Example: Radiation from Two Waveguides》，為方便講解，對命令流進行了調整，并在后處理中加入了云圖顯示。
7. 本例使用命令流進行講解。
【求解步驟】
1. 建模
1.1 選擇單元類型
在命令窗口中輸入
/prep7
et,11,200,7
et,1,220,,1
et,2,220,,1,,1
上述命令首先進入了前處理器
然后定義了三種單元，其中
200是MESH200，用于定義面單元。該單元主要是為了創建其它體單元做過渡。用完后就會清除掉。
220是FLUID220，其中第3行的該單元用于域內，建模空氣；而第4行用于建模邊界，表達網格截斷。
1.2 創建材料模型
在命令窗口中輸入
c0=340
mp,dens,1,1.
mp,sonc,1,c0
上述命令用于定義材料的密度和聲速。
展開 基于ANSYS 經典界面的桿的縱向振動的模態分析例子
二．理論分析
根據機械振動的理論，可以計算出其前五階縱向振動的固有頻率是：F1 = 12659 HZ；F2 = 37978 HZ；F3 = 63296 HZ；F4 = 88615 HZ；F5 = 113933 HZ
三．建模分析
由于只計算桿件的縱向振動，使用LINK180
逐漸增大單元數目，考察固有頻率的多少及大小
四．建模過程
1. 進入ANSYS APDL.
2. 選擇LINK180
3. 輸入截面尺寸，只需要輸入橫截面積為1e-4.
4. 確定材料模型。
彈性模量為2e11（N/M2）
密度為7800kg/m3
6. 創建幾何模型
先創建兩個關鍵點（0，0,0），（0.1,0,0),然后將它們連接成為直線。結果如下圖。
7. 劃分網格
只劃分一個單元，并打開橫截面開關，結果如下圖。
8. 固定左邊端點（關鍵點）
9. 直線在Y和Z方向無位移
約束后結果如下圖
10. 確定新分析是模態分析
11. 確定模態提取算法及要展開的模態數
這里使用BLOCK LANCZOS方法提取前10階模態，并展開之。
12. 進行計算
13. 查看結果
可見，只有1階模態，固有頻率是13959，與理論值有出入。
理論值有5階模態，而且第一階固有頻率是12659 HZ，顯然與這里的13959是有差距的。
展開 Midas gts/nx樁界面取值及影響性分析 ￥10
[圖片]
ansys經典界面-熱應力耦合分析（壓力容器）
“ansys經典界面”相對于“ansys workbench”而言，界面操作的缺點和不便確實是顯而易見的，但是對于初學者而言，尤其是像剛剛入門的研究生而言，確實是了解有限元分析流程的一把利器。
基于ANSYS經典界面的受拉平板的蠕變分析
結論
蠕變的結果，使得結構的位移會隨著時間持續增加（針對恒定載荷的情況）；而一般的線彈性分析則會保持位移的恒定（這并不意味著這種分析不需要時間，只是時間對它的影響可以忽略不計）。
蠕變分析因為增加了蠕變導致的塑性變形，從而使得其最終位移要大于同樣邊界條件下的靜力學分析的位移。
按照蠕變公式，只要時間增加，位移會一直增加下去。這與線彈性分析是不一樣的。線彈性分析的位移只與外力有關，外力恒定，則無論時間如何增加，位移都不變；但是蠕變卻會隨著時間的增加，變形一直增加。
來源：宋博士的博客（http://blog.sina.com.cn/s/blog_9e19c10b0102wph8.html）
展開 
基于ANSYS經典界面的單個螺栓聯接的分析-1
在對機械裝配體進行有限元分析時，經常涉及到螺栓聯接的分析問題。
那么如何對螺栓聯接進行分析呢？方法很多，這主要取決于問題本身的性質及分析的目的。
本文以單個螺栓聯接分析為例，說明如何在ANSYS經典界面中進行有預緊的螺栓聯接分析。之所以選擇經典界面，是為了清晰地說明ANSYS進行螺栓分析的實質。
雖然在WB中也可以方便的進行螺栓預緊的分析，但是那里只能看到表面現象，而對于弄清楚其建模的實質幫助不大。
該例子來自于《ANSYS機械工程應用精華50例》的第47個例子。【（第三版），高耀東，劉學杰主編，電子工業出版社，2011.】，本文主要對其加強了顯示部分和講解部分，以便用戶能更清晰地理解其分析過程。
本篇對于螺栓聯接使用完整的三維建模方式，第二篇使用簡化建模方式。
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【問題描述】
一個連接結構由上連接板，下連接板，一個螺栓，一個螺母構成。如下圖所示。該圖只繪制了整個連接的四分之一，因為對稱的緣故，只分析四分之一就足夠。
該聯接很簡單，就是一個螺栓加上一個螺母把上下兩塊連接板固定在一起。
現在給螺栓施加5000N的預緊力，然后施加1000N的工作載荷，要求施加該預緊力及施加工作載荷后，螺栓中的應力分布狀態，以及兩塊連接板的應力狀態。
【問題分析】
1. 幾何建模。由于問題簡單，直接在ANSYS中進行建模，對于螺栓分成四個空心圓柱體，而螺母是一個空心圓柱體（藍色），它們之間均使用粘接的方式進行連接。
2. 預緊力的施加。首先需要創建一個預緊截面，并對此截面劃分網格，從而生成預緊單元。這里對螺栓的與其軸線垂直的中截面生成預緊截面，并在此截面上創建預緊單元。
展開 基于ANSYS的界面化電機磁場分析程序設計.pdf
摘要：介紹了基于ANSYS二次開發語言UIDL與APDL相結合開發界面化電機磁場分析程序的過程。程序
實現界面化后使用方便，整個分析過程用戶不用修改源代碼，僅需按照電機結構輸入物理參數和分析需要的控制
參數。該程序適用于大多數常規結構的凸極同步電機，因此對于并未掌握ANSYS的電機分析者，通過該程序即可
實現電機磁場的空載、負載以及諧波計算分析。通過對多臺不同結構的凸極同步電機進行計算比較，證明了該程
序結構合理，計算速度高，結果準確，通用性強。
基于ANSYS的界面化電機磁場分析程序設計.pdf
展開 原創#含有預制裂紋和弱化界面的映射網格模型的開裂分析
<p>前面介紹了含有弱化界面的映射網格模型建立，那么基于這樣的網格，我們該如何做開裂失效分析呢，通過批量插入cohesive單元可以模擬更為真是的裂紋擴展路徑，下面給一個含有弱化界面和本征裂紋的win7圖標的拉伸開裂模擬和沖擊開裂模擬：</p><p>win7圖標的拉伸開裂模擬：</p><p>1 有限元模型</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/201810/419dd539df734e6085bc3c3aa7b344b1.jpg" title="A1.jpg" alt="A1.jpg" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201810/419dd539df734e6085bc3c3aa7b344b1.jpg?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201810/419dd539df734e6085bc3c3aa7b344b1.jpg?
展開 不同長度種植體對骨界面應力影響的三維有限元分析
作者應用牙CT掃描圖像建立三維有限元種植模型，研究不同長度種植體在垂直、斜向、水平三種受載條件下周圍骨界面的應力。結果顯示：種植體長度增加兩倍左右，而種植體骨界面最大應力區頸部的最大應力值只下降10％左右，從而提示，種植體長短對骨界面最大應力值影響不大，臨床上進行口腔種植手術設計時無須過分強調種植體的長度選擇。
不同長度種植體對骨界面應力影響的三維有限元分析.pdf
