ansys非線性仿真的案例
基于ANSYS/LS-DYNA非線性彈簧振子仿真
生成K文件
參考文獻(xiàn)：
[1] 基于ANSYS的非線性彈簧振子動(dòng)力學(xué)仿真
[2] ANSYS14.5/LS-DYNA非線性有限元分析實(shí)例指導(dǎo)教程
來源：CAE學(xué)習(xí)
ANSYS實(shí)例 | 剛平板壓縮橡膠的非線性分析——接觸、材料和幾何非線性
二、GUI步驟
1．進(jìn)入ANSYS
程序→ ANSYS (版本號(hào))→ ANSYS Product Launcher→ 改變working directory到指定文件夾→ 在job name輸入：Rubber。
Ansys Workbench工程應(yīng)用之——結(jié)構(gòu)非線性（下）：狀態(tài)非線性（4）過盈配合
由于有摩擦力，所以使用非對(duì)稱牛頓法促進(jìn)收斂。
其余設(shè)置如下。
對(duì)活塞施加遠(yuǎn)程約束，約束點(diǎn)為（0，0），約束所有方向的移動(dòng)與轉(zhuǎn)到，允許變形（柔性）。
從第2步開始，對(duì)氣缸下邊施加Y向強(qiáng)制位移10，X方向0。
Step5 結(jié)果與后處理。
在結(jié)果中插入總位移，接觸壓力，強(qiáng)制位移處的反力。
位移結(jié)果如下：
接觸壓力結(jié)果如下：
支反力結(jié)果如下，Y方向最大為8535N，說明氣缸運(yùn)行需要這么大的驅(qū)動(dòng)力。
擴(kuò)展顯示設(shè)置如下：
寫在最后
WB已經(jīng)能輕松計(jì)算各種過盈問題，讀者需要注意過盈量的加載方式，特別是當(dāng)過盈量較大時(shí)，應(yīng)使用斜坡加載促進(jìn)收斂。
本期解讀了過盈裝配，下期將詳細(xì)解讀螺紋連接，敬請(qǐng)期待。
由于圖惜實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)實(shí)在有限，文中也難免紕漏百出，敬請(qǐng)批評(píng)指正。
參考文獻(xiàn)：
[1] ANSYS 2022幫助文件
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展開 35 Ansys Workbench工程應(yīng)用之——結(jié)構(gòu)非線性（下）：狀態(tài)非線性（5）螺紋連接
本期解讀了螺栓連接，非線性相關(guān)內(nèi)容快寫完了，下期寫啥暫時(shí)還不知道，敬請(qǐng)期待。
由于圖惜實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)實(shí)在有限，文中也難免紕漏百出，敬請(qǐng)批評(píng)指正。
參考文獻(xiàn)：
[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)》——濮良貴、紀(jì)名剛
[2]《Ansys Workbench有限元分析實(shí)例詳解》——周炬、蘇金英
[3] ANSYS 2022幫助文件
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Ansys – Linear 和 Nonlinear Buckling，線性和非線性屈曲分析 ￥15
教程內(nèi)容：
第1節(jié)：簡(jiǎn)介
第1講屈曲簡(jiǎn)介
第二講線性屈曲
第三講特征值屈曲
第4講線性屈曲示例-1
第五講線性屈曲示例-2
第2節(jié)：基于非線性的線性屈曲
第6講非線性屈曲簡(jiǎn)介
第7講基于非線性的線性屈曲示例
第3節(jié)：非線性屈曲
第8講非線性屈曲簡(jiǎn)介
第9講非線性屈曲示例第1部分
第10講非線性屈曲示例第2部分
第4節(jié)：后屈曲
第11講后屈曲簡(jiǎn)介
第12講屈曲后示例
第5節(jié)：弧長(zhǎng)法
第13講弧長(zhǎng)法
第14講Ansys的基本原理
展開 ANSYS5.7線性、非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南
Ansys57線性和非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南.pdf
非線性_幾何非線性分析.pdf
非線性_接觸分析.pdf
耦合場(chǎng)分析定義.pdf
非線性_接觸分析.pdf
非線性_彈塑性分析.pdf
Ansys57線性和非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南
Ansys57線性和非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南
Ansys57線性和非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南.pdf
非線性_幾何非線性分析.pdf
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耦合場(chǎng)分析定義.pdf
非線性_接觸分析.pdf
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非線性仿真之如何解決接觸仿真收斂問題
對(duì)于非線性材料，這尤其成問題。
3）使用基于曲面投影的接觸（又名——在 ANSYS 中檢測(cè)方法=來自接觸的節(jié)點(diǎn)投影法向）：這種方法通常會(huì)改善接觸壓力和牽引力的分布，特別是當(dāng)配合接觸表面上的網(wǎng)格有很大差異時(shí)。它還往往在底層單元中提供更準(zhǔn)確的應(yīng)力解。
4）添加接觸穩(wěn)定阻尼：這是在物體之間存在初始間隙的情況下，可用于消除剛體運(yùn)動(dòng)的另一種方法。這為手動(dòng)將物體移動(dòng)到接觸狀態(tài)、添加偏移量或使用“調(diào)整至接觸”選項(xiàng)提供了一種替代方法。雖然這些方法有效，但它們會(huì)通過有效地偏移接觸檢測(cè)點(diǎn)的位置來改變感知到的幾何形狀。另一方面，接觸穩(wěn)定阻尼會(huì)抑制部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，允許部件相對(duì)移動(dòng)并消除間隙。
如果您仿真分析中碰到了接觸仿真計(jì)算不收斂問題，可以聯(lián)系討論。
展開 非線性材料的熱疲勞仿真
模擬非線性材料中疲勞的工程師們常常面臨著兩個(gè)挑戰(zhàn)。一是必須用正確的本構(gòu)關(guān)系表征材料的力學(xué)行為，二是使用一個(gè)能夠描述壽命控制機(jī)制的疲勞模型，應(yīng)對(duì)這兩個(gè)挑戰(zhàn)需要有全面的材料力學(xué)知識(shí)。今天，我們將討論在對(duì)非線性材料中的熱疲勞進(jìn)行建模時(shí)面臨的這些挑戰(zhàn)。
熱疲勞
我們可以使用 COMSOL 軟件中提供了一系列預(yù)定義的非線性材料模型的
非線性結(jié)構(gòu)材料模塊
，與包含了許多用于不同應(yīng)用的疲勞模型的
疲勞模塊
，來解決包含上述挑戰(zhàn)的一些應(yīng)用的數(shù)值模擬。
當(dāng)溫度變化時(shí)，材料會(huì)膨脹或收縮。在由幾個(gè)不同零件組成的應(yīng)用中，這種熱變形將受到限制，因?yàn)楦鞣N材料的熱膨脹系數(shù)不同。在存在非線性材料的情況下，這種現(xiàn)象將更具挑戰(zhàn)性。
關(guān)于非線性材料
材料的非線性意味著變形與載荷不成正比。不同材料的非線性可以大致分為可逆的非線性和不可逆的非線性。可逆的非線性也被稱為彈性非線性，這意味著一旦外部載荷回到起始點(diǎn)，應(yīng)變狀態(tài)就會(huì)回到初始狀態(tài)。
表現(xiàn)出不可逆非線性的材料在加載時(shí)可以承受永久性的損傷，并且在卸載時(shí)不會(huì)恢復(fù)到初始狀態(tài)。例如，下圖中的一個(gè)具有非線性焊接材料的
表面貼片電阻
受到了熱循環(huán)的影響示例就表現(xiàn)出這種現(xiàn)象。
在熱負(fù)荷周期結(jié)束時(shí)，表面貼片電阻的位移。藍(lán)色表示零位移。
材料的非線性是一種蠕變機(jī)制，一旦材料受到應(yīng)力場(chǎng)的影響就會(huì)發(fā)生變形，即使應(yīng)力場(chǎng)保持不變。由于表面貼片電阻的不同部分的
熱膨脹
是不均勻的(底部的印刷電路板更大，頂部的電阻更小)，因此在熱載荷循環(huán)中，該組件受到了壓力。
一旦熱載荷達(dá)到載荷循環(huán)的終點(diǎn)，并返回到初始溫度，電阻器兩端的焊點(diǎn)就會(huì)留下永久變形(蠕變應(yīng)變)。焊點(diǎn)的永久變形會(huì)阻止其余部分恢復(fù)到初始狀態(tài)。我們可以在圖中看到這一點(diǎn)，電阻被壓縮并隆起，而印刷電路板被拉長(zhǎng)。
展開 ANSYS知識(shí)普及系列19——ansys workbench非線性屈曲分析
本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識(shí)水平有限，不對(duì)之處請(qǐng)諒解。也歡迎各位網(wǎng)友**好的資料分享，讓我們共同完成這個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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聲 明:1、ANSYS知識(shí)普及系列中所有資料均來自網(wǎng)上；
2、如侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系ANSYS專家本人或者技術(shù)鄰，我將第一時(shí)間刪除。
小技巧：加本人關(guān)注，可以及時(shí)觀看本人發(fā)布的技術(shù)貼
摘自（http://blog.sina.com.cn/s/blog_625847130101h78r.html）
很多旋轉(zhuǎn)受壓結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行屈曲分析，常規(guī)結(jié)構(gòu)屈曲分析軟件有nastran、abaqus和ansys，nastran對(duì)線性大型模型分析效率較高；abaqus屈曲分析使用較少；ansys使用比較頻繁，其快速建模，與CAD軟件的良好借口及有限元模型前處理的便捷性（WB界面）很有吸引力，屈曲分析功能較為完善，可以進(jìn)行線性、非線性和后屈曲分析。
ansys學(xué)習(xí)資料中介紹較多的是線性屈曲分析。線性屈曲分析在工業(yè)實(shí)際中預(yù)測(cè)的值偏高，有的甚至超過實(shí)際實(shí)驗(yàn)測(cè)試值的幾十倍，線性分析唯一優(yōu)勢(shì)是其分析速度較快。但在實(shí)際中其預(yù)測(cè)值參考價(jià)值不大，僅給定結(jié)構(gòu)屈曲失效的上限值。非線性屈曲分析考慮其他因素，包括結(jié)構(gòu)加工缺陷（幾何），材料非線性等，因此較為接近實(shí)際情況，但計(jì)算耗時(shí)較長(zhǎng)。針對(duì)最艱難學(xué)習(xí)情況歸納總結(jié)非線性屈曲分析時(shí)技術(shù)要點(diǎn)及應(yīng)注意事項(xiàng)。
展開 如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座 ￥299
進(jìn)階內(nèi)容（需另付費(fèi)，有需要可聯(lián)系）
（1）隔震支座在ANSYS中的批量建模方法，預(yù)計(jì)時(shí)間2024年02月
（2）如何在ABAQUS中模擬非線性單位隔震支座（連接器單元），預(yù)計(jì)時(shí)間2024年03月
3. 解決的問題
（1）如何在ANSYS中模擬橡膠隔震支座？
（2）如何確定隔震模型的力學(xué)參數(shù)與隔震支座設(shè)計(jì)參數(shù)的定量對(duì)應(yīng)關(guān)系？
（3）如何模擬隔震支座的非線性特性？
（4）如何驗(yàn)證隔震支座模擬的正確性？
4. 隔震模型的力學(xué)參數(shù)與隔震支座設(shè)計(jì)參數(shù)的定量對(duì)應(yīng)關(guān)系
我們知道，實(shí)際應(yīng)用中，我們可以采用廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的隔震支座，也可以訂制特殊類型的隔震支座，不管采用那種形式，在仿真模擬時(shí)，我們都要將設(shè)計(jì)參數(shù)與隔震模型的力學(xué)參數(shù)對(duì)應(yīng)起來，從而進(jìn)行力學(xué)分析。
ANSYS中并沒有特定的隔震單元，但提供了一系列的彈簧-阻尼器單元，可以通過組合單元模擬隔震支座的力學(xué)特性。采用COMBIN14單元模擬隔震支座的豎向剛度，COMBIN14又稱彈簧-阻尼器單元，具有1D、2D和3D的軸向或扭轉(zhuǎn)能力。軸向彈簧-阻尼器為單軸拉壓行為，每個(gè)單元有2個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度，即沿著X、Y和Z方向的三個(gè)平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)位移。水平方向上，采用COMBIN40單元模擬隔震支座的水平剛度和阻尼，COMBIN40單元將彈簧、滑塊和阻尼器并聯(lián)，再用串聯(lián)的方式與間隙耦合形成組合體，適用于多種情況的分析。該單元可以引入雙線性強(qiáng)化模型，并考慮粘滯阻尼的影響。詳細(xì)參考《ANSYS結(jié)構(gòu)分析單元與應(yīng)用》。
在解決了單元類型之后，我們選擇一種常用的隔震支座，如圖1所示。
展開 
ANSYS workbench擠壓成型非線性分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)擠壓成型的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)擠壓成型非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)擠壓成型非線性接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 擠壓成型非線性接觸分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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ansys非線性分析
ansys非線性分析
橡膠靴密封非線性仿真 ￥5
這是一個(gè)完美的模擬示例，用牛頓-拉夫森方法來展示幾何形狀、材料和接觸非線性。
橡膠靴形密封件在許多工業(yè)應(yīng)用中用于保護(hù)柔性接頭
在兩個(gè)物體之間。在汽車行業(yè)中，橡膠防塵罩密封件持續(xù)覆蓋著
驅(qū)動(dòng)軸上的速度接頭，用于保護(hù)其免受外部因素（如灰塵）的影響，潮濕、泥濘等環(huán)境。
這些橡膠靴的設(shè)計(jì)旨在適應(yīng)這些環(huán)境關(guān)節(jié)的最大可能擺動(dòng)角度，以及補(bǔ)償軸長(zhǎng)變化。這個(gè)橡膠靴密封件的例子展示了幾何非線性（大應(yīng)變）以及大變形）、非線性材料行為（橡膠）和狀態(tài)變化
非線性（接觸）
ansys非線性收斂總結(jié)
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ansys非線性收斂總結(jié)
ansys計(jì)算非線性時(shí)會(huì)繪出收斂圖，其中橫坐標(biāo)是cumulative iteration number 縱坐標(biāo)是absolute convergence norm。他們分別是累積迭代次數(shù)和絕對(duì)收斂范數(shù)，用來判斷非線性分析是否收斂。
ansys在每荷載步的迭代中計(jì)算非線性的收斂判別準(zhǔn)則和計(jì)算殘差。其中計(jì)算殘差是所有單元內(nèi)力的范數(shù)，只有當(dāng)殘差小于準(zhǔn)則時(shí)，非線性疊代才算收斂。
ansys的收斂是基于力的收斂的,以力為基礎(chǔ)的收斂提供了收斂量的絕對(duì)值，而以位移為基礎(chǔ)的收斂?jī)H提供表現(xiàn)收斂的相對(duì)量度。一般不單獨(dú)使用位移收斂準(zhǔn)則,否則會(huì)產(chǎn)生一定偏差,有些情況會(huì)造成假收斂.(ansys非線性分析指南--基本過程Page.6) 。因此ansys官方建議用戶盡量以力為基礎(chǔ)（或力矩）的收斂誤差，如果需要也可以增加以位移為基礎(chǔ)的收斂檢查。
ANSYS缺省是用L2范數(shù)控制收斂。其它還有L1范數(shù)和L0范數(shù)，可用CNVTOL命令設(shè)置。在計(jì)算中L2值不斷變化，若L2<criterion的時(shí)候判斷為收斂了。也即不平衡力的L2范數(shù)小于設(shè)置的criterion時(shí)判斷為收斂。
由于ANSYS缺省的criterion計(jì)算是全部變量的平方和開平方（SRSS）*valuse(你設(shè)置的值)，所以crition也有小小變化。如有需要，也可自己指定crition為某一常數(shù)， CNVTOL,F,10000,0.0001,0就指定力的收斂控制值為10000*0.0001=1。
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