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北鯤云講堂 | 10月25日:ANSYS彈簧單元的應(yīng)用與建模過(guò)程
本期云講堂我們邀請(qǐng)到了李安民博士來(lái)為大家分享ANSYS彈簧單元的應(yīng)用與建模過(guò)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(kāi)始從事有限元的應(yīng)用和教學(xué),在國(guó)家科技支撐計(jì)劃、多項(xiàng)國(guó)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(zhǎng)期進(jìn)行有限元分析的咨詢工作。擅長(zhǎng)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。
通過(guò)三個(gè)案例說(shuō)明彈簧單元的應(yīng)用,再通過(guò)過(guò)一個(gè)完整計(jì)算實(shí)例演示一步一步地說(shuō)明如何建立彈簧單元。
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展開(kāi) ANSYS中桿單元和殼單元的單元耦合問(wèn)題
在比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的有限元分析中,不同的結(jié)構(gòu)部件通常使用不同類型的單元來(lái)模擬。
通常情況下,不同類型的單元的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的自由度數(shù)目是不同的,不同類型單元的連接節(jié)點(diǎn)處的自由度的耦合問(wèn)題,是一個(gè)比較令人頭疼的問(wèn)題。
在ANSYS中通常可以用耦合命令CP來(lái)耦合不同類型單元在連接節(jié)點(diǎn)處的自由度(DOF)。
也可以用CE命令來(lái)認(rèn)為添加自由度之間的約束方程來(lái)達(dá)到耦合的目的。
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的算例,使用了CE命令來(lái)耦合連接節(jié)點(diǎn)處的自由度。
模型是航天器的機(jī)翼的一個(gè)Section的某一個(gè)隔框。上下表皮是薄殼結(jié)構(gòu),用Shell63單元來(lái)模擬,在上下表皮之間有起支撐作用的桿件,用link8單元來(lái)模擬。
建模的時(shí)候,link8單元和shell63單元在連接有各自獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)。即:link8單元和shell63單元的節(jié)點(diǎn)在連接處是重合的,但是,節(jié)點(diǎn)編號(hào)是各自獨(dú)立的。
link8單元在每個(gè)節(jié)點(diǎn)有 ux,uy,uz3個(gè)平動(dòng)自由度;
shell63在每個(gè)節(jié)點(diǎn)有ux,uy,uz這3個(gè)平動(dòng)自由度和rotx,roty,rotz這3個(gè)轉(zhuǎn)個(gè)自由,共6個(gè)自由度。
在耦合節(jié)點(diǎn)處,兩個(gè)耦合節(jié)點(diǎn)的ux,uy,uz自由度應(yīng)該是相等的。
這個(gè)等式可以用CE命令來(lái)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(shí)常數(shù);
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(guān)鍵點(diǎn)處生成節(jié)點(diǎn);
nkpt,100,4 !與編號(hào)為117的節(jié)點(diǎn)耦合
nkpt,101,9 !
展開(kāi) ANSYS各類型單元連接專題講解(二)之桿與梁殼體單元的連接
前一篇文章主要介紹了單元之間連接的主要原則,今天開(kāi)始主要從具體方面講解連接方法。
按照桿、梁、殼、實(shí)體的順序,先說(shuō)說(shuō)桿單元與各單元的連接方法。
那么什么時(shí)候需要用到桿單元與各種單元的連接呢?水哥稍微列舉下實(shí)際工程中需要考慮此類連接的例子。
案例一:工業(yè)廠房
此類結(jié)構(gòu)一般橫向跨度較大,屋頂采用鋼結(jié)構(gòu)形式,在具體模擬屋架時(shí),此時(shí)各個(gè)桿件可看成鉸接,采用桿單元模擬。而下方框架柱則采用梁單元進(jìn)行模擬,在相交部位則需要用到桿單元與梁單元的連接。
案例二:門廳鋼結(jié)構(gòu)雨棚
在具體模擬該結(jié)構(gòu)時(shí),雨棚上方拉桿采用桿單元模擬,而下方的鋼梁采用梁單元模擬,混凝土框架柱可采用實(shí)體單元模擬。
一直以來(lái),桿單元一般用于模擬桁架結(jié)構(gòu)的時(shí)候比較多,其特點(diǎn)是桿件兩端不考慮承受彎矩作用,節(jié)點(diǎn)只有平動(dòng)自由度,是所有單元中最為簡(jiǎn)單的一種。
桿單元分為2D桿單元和3D桿單元,2D桿單元節(jié)點(diǎn)只有Ux和Uy兩個(gè)平動(dòng)自由度,而3D桿單元除了這兩個(gè),還有Uz。其他單元,梁單元、殼單元、體單元都包含了這三個(gè)自由度,且具有相同的物理意義,按照前面一篇文章所介紹的連接總則,桿單元與其他單元連接時(shí)只需要共用節(jié)點(diǎn)即可,無(wú)需建立約束方程。
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的類似雨棚案例,注意本案例各構(gòu)件尺寸僅為演示操作需要所擬,未經(jīng)仔細(xì)推敲,各工程大佬可忽略。
某屋外雨棚平面簡(jiǎn)化模型如上,長(zhǎng)度為4m,折算荷載為10 KN/m,雨棚梁采用工字型鋼I40,系桿截面面積為238.64mm^2,材料均為Q235,采用ANSYS模擬該結(jié)構(gòu)。
下面為建模過(guò)程
!
展開(kāi) ANSYS/LS-DYNA基于SHPB霍普金森壓桿案例的試件破碎調(diào)試過(guò)程(干貨) ¥50
在SHPB模擬中,通常需要去對(duì)材料定義合適的失效準(zhǔn)則,使其模擬破碎情況與實(shí)際情況一致,這里涉及到失效參數(shù)的調(diào)試過(guò)程,需要進(jìn)行大量的試算。本文主要將自己調(diào)試過(guò)程中得到的破碎效果進(jìn)行總結(jié)(破碎圖對(duì)應(yīng)k文件),給大家提供參數(shù)調(diào)整的思路,以期減少大家在調(diào)試過(guò)程中所花時(shí)間。
文件中包含幾十個(gè)SHPB破碎k文件,同時(shí)對(duì)于該案例的整體操作流程(包括軟件學(xué)習(xí)、入射波加載、數(shù)據(jù)處理)進(jìn)行了非常詳細(xì)的總結(jié),一起整理到附件中供大家參考。

基于ANSYS APDL的兩端固定桿的單元生死仿真【轉(zhuǎn)載】
希望有所收獲
【問(wèn)題描述】
一根兩端固定的桿如下圖所示。
材料數(shù)據(jù)如下
為了闡述如何使用ANSYS的單元生死技術(shù),決定把該桿等分為3個(gè)單元,然后通過(guò)控制中間單元的生死,進(jìn)行如下的熱應(yīng)力仿真
(1)設(shè)置所有單元的材料參考溫度是0度,給所有節(jié)點(diǎn)施加100度,并保持所有單元都存活,做1次仿真
(2)設(shè)置所有單元的材料參考溫度是0度,給所有節(jié)點(diǎn)施加100度,殺死中間單元,做1次仿真
(3)設(shè)置其它單元的材料參考溫度是0度,給所有節(jié)點(diǎn)施加100度,激活中間單元,并設(shè)置該單元的材料參考溫度是100度,做1次仿真
(4)設(shè)置其它單元的材料參考溫度是0度,給所有節(jié)點(diǎn)施加0度,保持中間單元存活,并設(shè)置該單元的材料參考溫度是100度,做1次仿真
通過(guò)上述四次仿真,以說(shuō)明
(1)如何使用單元的生死技術(shù)
(2)當(dāng)單元激活時(shí),會(huì)根據(jù)節(jié)點(diǎn)溫度和該單元的材料參考溫度之差來(lái)確定它的初始熱應(yīng)變。
【問(wèn)題分析】
1.該例子來(lái)自于ANSYS15 APDL的認(rèn)證算例《VM194 Element Birth/Death in a Fixed Bar》為了更清晰的闡明思路,本文對(duì)其進(jìn)行了較大幅度的調(diào)整。
2.單元生死技術(shù)的使用,關(guān)鍵是首先要?jiǎng)?chuàng)建出所有的單元,然后在需要?dú)⑺栏?em>單元時(shí)使用EKILL命令,而在需要激活時(shí)使用ELIVE命令。
3.使用LINK180來(lái)建模桿。
4.創(chuàng)建2種材料。這兩種材料的彈性模量和泊松比一樣,但是參考溫度不一樣。一個(gè)參考溫度是0度,一個(gè)是100度。
5.先創(chuàng)建4個(gè)節(jié)點(diǎn),然后創(chuàng)建3個(gè)單元。
6.固定兩個(gè)端節(jié)點(diǎn),并給所有節(jié)點(diǎn)固定Z方向自由度,借此模擬二維桿件。7.按照題目要求進(jìn)行先后四次的計(jì)算和后處理,以考察生死單元的使用。
8.本文采用APDL命令進(jìn)行講解。
【求解過(guò)程】
1.
展開(kāi) 基于ANSYS Workbench2024R2 桿單元不同載荷下的瞬態(tài)分析 ¥50
<p>基于ANSYS Workbench2024R2 桿單元不同載荷下的瞬態(tài)分析</p><p>預(yù)應(yīng)力分析</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202503/attachment/4968e839a1834fbf9d63a7f4a426758e.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/4968e839a1834fbf9d63a7f4a426758e.png" style="" width="622" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/4968e839a1834fbf9d63a7f4a426758e.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/4968e839a1834fbf9d63a7f4a426758e.png?
展開(kāi) 平面三角桁架(常為屋架)ANSYS靜力分析(桿單元) ¥1.25
作者介紹: 力學(xué)碩士,有七年的結(jié)構(gòu)有限元分析經(jīng)驗(yàn)
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
在ANSYS中,桁架結(jié)構(gòu)(只承受拉壓,不承受彎矩)要使用桿單元(link單元)進(jìn)行分析。在新版的ANSYS中,一般都推薦使用link180單元,該單元有兩個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)平移自由度。對(duì)于本文的平面三角桁架分析,有如下注意事項(xiàng):
1 link180是三維桿,分析平面問(wèn)題,需要約束一個(gè)自由度,一般為Z向。
2 桁架結(jié)構(gòu)的建模,可以直接從節(jié)點(diǎn)單元開(kāi)始,因?yàn)殍旒艿拿扛?em>桿都只劃分為一個(gè)單元。
3 link180單元的截面雖然可以用sectype和secdata來(lái)定義,但計(jì)算本質(zhì)還是轉(zhuǎn)化為實(shí)常數(shù)。
4 對(duì)于桿結(jié)構(gòu),荷載都施加在節(jié)點(diǎn)上,桿單元不能施加線荷載。
對(duì)于線模型(桿結(jié)構(gòu),梁結(jié)構(gòu),管結(jié)構(gòu)),SECTYPE和SECDATA是很重要的命令:
當(dāng)命令sectype的type是link的時(shí)候,secdata定義桿截面面積。
如果讀者想詳細(xì)了解SECTYPE和SECDATA,可以輸入help, sectype或者h(yuǎn)elp, secdata。如下圖:
然后按一下鍵盤的enter,軟件會(huì)跳出help文件,詳細(xì)解釋sectype。
后文目錄:
一:建模
二:求解
三:后處理
四:源文件
展開(kāi) ANSYS分析VS理論解 | 簡(jiǎn)單托架應(yīng)力和變形分析(桿單元實(shí)例)
BC桿的橫截面為圓,直徑d= 20 mm,橫截面積A1= 314 mm2。BD桿為8號(hào)槽鋼,橫截面積A2= 1020 mm2。外載荷F= 60 kN,E= 200 GPa。求BC桿和BD桿的內(nèi)力、應(yīng)力和B點(diǎn)的位移。
二、理論計(jì)算
三、GUI求解步驟
1.定義單元類型和材料屬性
(1)定義單元類型:Main
Menu >Preprocessor >Element Type >Add/Edit/Delete →Add
→在左列表框中選擇Link,在右列表框中選擇3D finit stn 180 →OK →Close。
(2)定義實(shí)常數(shù):Main
Menu >Preprocessor >Real Constants >Add →Type 1 →OK →Real
Constant Set No.:1, AREA:314 →Apply,Real Constant Set No.:2, AREA:1020
→OK →Close。
(3)設(shè)置材料屬性:Main
Menu >Preprocessor >Material Props >Material Models
→Structural → Linear → Elastic →Isotropic →EX:2E5,PRXY:0.3 →OK。
2.建立模型
(1)定義節(jié)點(diǎn):Main Menu >Preprocessor >Create >Nodes > In Active CS →依次輸入3個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)1(0,0,0),2(0,0,1.2E3),3(0,-1.6E3,0) →OK。
(2)定義單元:
①定義BC桿的單元:Main Menu >Preprocessor >Create >Elements >Auto Numbered >Thru Nodes →拾取節(jié)點(diǎn)1和2 →OK。
展開(kāi) Abaqus纖維復(fù)合材料蜂窩板落錘沖擊仿真模型
內(nèi)插0厚度cohesive單元以模擬分層
模擬過(guò)程采用puck子程序,有錄制整個(gè)建模操作視頻,可贈(zèng)送復(fù)合材料層合板快速建模插件及蜂窩建模插件!
cae ¥20
</div><div contenteditable="false" width="100%">
內(nèi)插0厚度cohesive單元以模擬分層
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模擬過(guò)程采用puck子程序,有錄制整個(gè)建模操作視頻,可贈(zèng)送復(fù)合材料層合板快速建模插件及蜂窩建模插件!
</div><div contenteditable="false" width="100%">
cae,inp文件及ODB文件,操作視頻(注意:并未含puck子程序,僅作學(xué)習(xí)參考)
</div><p><br></p>
展開(kāi) ANSYS的生死單元模擬焊接過(guò)程
ANSYS的生死單元模擬焊接過(guò)程
1 概述
焊接模擬計(jì)算在CAE仿真是比較大的一塊內(nèi)容,也是比較復(fù)雜的一個(gè)過(guò)程,幾個(gè)比較關(guān)鍵的問(wèn)題是熱源函數(shù)的描述、單元的融覆、熱源的移動(dòng)等等,通過(guò)單純的GUI操作,無(wú)論使ANSYS還是Abaqus都不大可能完成這個(gè)過(guò)程,通常需要借助軟件的內(nèi)置語(yǔ)言。
本次主要介紹單元生死的應(yīng)用,單元生死主要用于單元缺失的場(chǎng)合,比如凝固溶解過(guò)程,斷裂過(guò)程,焊接過(guò)程等等,這些過(guò)程都是非線性或者時(shí)間歷程過(guò)程,計(jì)算需要很多子步和迭代,為了在此過(guò)程中避免一遍一遍修改單元,便引入生死單元的概念,通俗的講就是通過(guò)一些方法讓單元失效,具體的改變是單元的彈性模量的改變,當(dāng)單元死時(shí),修改其彈性模量為非常小的值,讓其在求解過(guò)程中不起作用。
詳細(xì)地說(shuō),激活單元死這個(gè)狀態(tài)時(shí),ANSYS程序?qū)?em>單元剛度矩陣乘以很小的因子,程序默認(rèn)值為1E-6,死單元的單元載荷為0,從而不對(duì)載荷向量生效,同樣的,死單元的質(zhì)量、阻尼、比熱等等參數(shù)也設(shè)置為0,單元的應(yīng)力應(yīng)變也因此為0。
2 前處理
前處理包括單元定義、材料定義和建模,單元定義是需要注意單元屬性,此次定義13號(hào)二維耦合單元,具有溫度和位移自由度。
材料屬性包括結(jié)構(gòu)參數(shù)和熱參數(shù),具體包含彈性模量,泊松比,屈服強(qiáng)度,塑性屬性,材料密度,熱膨脹系數(shù),熱傳導(dǎo)系數(shù),比熱容。焊接時(shí)溫度較高,定義材料通常需要定義多個(gè)溫度下的值。
展開(kāi) ANSYS生死單元之焊接過(guò)程模擬
在ansys計(jì)算過(guò)程中,如果需要向模型中加入(或刪除)實(shí)體,模型中對(duì)應(yīng)實(shí)體部位的單元就“存在”(或消亡)。單元生死選項(xiàng)就用于在這種情況下殺死或重新激活選擇的單元。
例如,在焊接分析過(guò)程中,隨著高溫焊料的加入,坡口處的單元需要不斷地被激活;在材料斷料分析中,隨著裂紋的延伸,斷裂處的單元需要不斷的被殺死;在隧道挖掘和橋梁建立分析中,材料也需要不斷的被殺死或激活。因此,單元的生死應(yīng)用技術(shù)廣泛的存在于ansys仿真分析中,是一項(xiàng)應(yīng)用非常廣泛的技術(shù)。
單元的生死并不是ansys程序?qū)⑺?em>單元對(duì)應(yīng)的實(shí)體從模型中刪除,或者激活重新生成材料,而是通過(guò)將其剛度矩陣,或者傳導(dǎo)矩陣(對(duì)應(yīng)于不同的分析),乘以很小的因子(ESTIF),默認(rèn)值為1E-6。死單元的單元載荷將為0,從而不對(duì)載荷向量生效,等效于將單元殺死;
同樣,當(dāng)一個(gè)單元被重新激活時(shí),其剛度,單元載荷等恢復(fù)其原始的數(shù)值,重新激活的單元也沒(méi)有應(yīng)變記錄,在熱分析里面沒(méi)有熱量存儲(chǔ)。需要注意的是,生死單元對(duì)大部分單元可以應(yīng)用,然而對(duì)某些單元卻是不可用的。
在一些情況下,單元生死狀態(tài)可以根據(jù)ansys的計(jì)算結(jié)果決定。如在斷裂分析中,我們需要將應(yīng)力值大于材料屈服強(qiáng)度的單元殺死,可以利用Etable選擇相應(yīng)的單元進(jìn)行殺死,繼而返回到求解器進(jìn)行求解,如果如此循環(huán),則可觀察到裂紋的生長(zhǎng)過(guò)程。
可以在大多數(shù)靜態(tài)和非線性瞬態(tài)分析中使用單元生死,其基本分析與相應(yīng)的分析過(guò)程是一致的,主要包括三個(gè)步驟:建模,施加載荷并求解,查看結(jié)果。
現(xiàn)通過(guò)ansys焊接過(guò)程,講解生死單元的應(yīng)用。
兩個(gè)平板進(jìn)行對(duì)接,采用V型坡口。在焊接的過(guò)程中,焊料不斷加入坡口,進(jìn)行焊接。平板溫度采用20℃,焊料溫度采用1500℃。
展開(kāi) 
基于ANSYS經(jīng)典界面的實(shí)體-板單元連接建模
(2)中間空心部分使用殼單元,邊上實(shí)心部分使用實(shí)體單元。
(3)上述兩種單元需要建立連接關(guān)系。實(shí)心單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度,而殼單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度,如何建立連接關(guān)系呢?ANSYS提供了SHSD命令來(lái)建立這種連接。要使用該命令,首先需要?jiǎng)?chuàng)建接觸對(duì),并且要對(duì)目標(biāo)-接觸單元的關(guān)鍵字進(jìn)行設(shè)置。下面的絕大多數(shù)操作都是圍繞該命令進(jìn)行的。
【求解步驟】
1.前處理
1.1 創(chuàng)建單元
/PREP7
ET,1,SOLID187
ET,2,SHELL181
ET,3,TARGE170
KEYOPT,3,5,1
ET,4,CONTA175
KEYOPT,4,2,2
KEYOPT,4,12,5
上述命令分別定義了4種單元。
第1種是實(shí)體單元,第2種是殼單元,他們分別用于建模上述梁的實(shí)體部分和空心部分。
第3-4種則是用于模擬接觸部分,就是實(shí)體與空心的接觸部分。
這里對(duì)于這兩種單元均設(shè)置了關(guān)鍵字,這些關(guān)鍵字的設(shè)置是使用后面的命令“SHSD”所必須的。
1.2 創(chuàng)建實(shí)常數(shù)
R,1,0.02
R,2
R,3
R,4
R,5
這里創(chuàng)建了5個(gè)實(shí)常數(shù)。
第1個(gè)實(shí)常數(shù)用于定義空心梁的厚度
第2-5個(gè)實(shí)常數(shù)分別用于定義4個(gè)接觸對(duì)。
1.2 創(chuàng)建材料類型
MP,EX,1,2e11
MP,PRXY,1,0.3
上述命令定義了材料的彈性模量和泊松比。
1.3 創(chuàng)建中間的空心梁
/VIEW,1,1,1
BLOCK,-0.14,0.14,-0.14,0.14,0,0.98
VDELE,1,,,0
ADELE,1,2,1,1
上述命令首先創(chuàng)建了一個(gè)長(zhǎng)方體,
然后刪除了體本身,留下構(gòu)成長(zhǎng)方體的面,線和關(guān)鍵點(diǎn)。
最后又刪除了兩端的面。
結(jié)果如下圖。
展開(kāi) 基于ANSYS經(jīng)典界面的實(shí)體-板單元連接建模
(2)中間空心部分使用殼單元,邊上實(shí)心部分使用實(shí)體單元。
(3)上述兩種單元需要建立連接關(guān)系。實(shí)心單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度,而殼單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度,如何建立連接關(guān)系呢?ANSYS提供了SHSD命令來(lái)建立這種連接。要使用該命令,首先需要?jiǎng)?chuàng)建接觸對(duì),并且要對(duì)目標(biāo)-接觸單元的關(guān)鍵字進(jìn)行設(shè)置。下面的絕大多數(shù)操作都是圍繞該命令進(jìn)行的。
【求解步驟】
1.前處理
1.1 創(chuàng)建單元
/PREP7
ET,1,SOLID187
ET,2,SHELL181
ET,3,TARGE170
KEYOPT,3,5,1
ET,4,CONTA175
KEYOPT,4,2,2
KEYOPT,4,12,5
上述命令分別定義了4種單元。
第1種是實(shí)體單元,第2種是殼單元,他們分別用于建模上述梁的實(shí)體部分和空心部分。
第3-4種則是用于模擬接觸部分,就是實(shí)體與空心的接觸部分。
這里對(duì)于這兩種單元均設(shè)置了關(guān)鍵字,這些關(guān)鍵字的設(shè)置是使用后面的命令“SHSD”所必須的。
1.2 創(chuàng)建實(shí)常數(shù)
R,1,0.02
R,2
R,3
R,4
R,5
這里創(chuàng)建了5個(gè)實(shí)常數(shù)。
第1個(gè)實(shí)常數(shù)用于定義空心梁的厚度
第2-5個(gè)實(shí)常數(shù)分別用于定義4個(gè)接觸對(duì)。
1.2 創(chuàng)建材料類型
MP,EX,1,2e11
MP,PRXY,1,0.3
上述命令定義了材料的彈性模量和泊松比。
1.3 創(chuàng)建中間的空心梁
/VIEW,1,1,1
BLOCK,-0.14,0.14,-0.14,0.14,0,0.98
VDELE,1,,,0
ADELE,1,2,1,1
上述命令首先創(chuàng)建了一個(gè)長(zhǎng)方體,
然后刪除了體本身,留下構(gòu)成長(zhǎng)方體的面,線和關(guān)鍵點(diǎn)。
最后又刪除了兩端的面。
結(jié)果如下圖。
展開(kāi) ansys建模計(jì)算——常用單元和材料類型
土木計(jì)算過(guò)程中常用的單元和材料類型。
一、單元
(1)link(桿)系列:
link1(2D)和link8(3D)用來(lái)模擬珩架,注意一根桿劃一個(gè)單元。
link10用來(lái)模擬拉索,注意要加初應(yīng)變,一根索可多分單元。
link180是link10的加強(qiáng)版,一般用來(lái)模擬拉索。
(2)beam(梁)系列:
beam3(2D)和beam4(3D)是經(jīng)典歐拉梁單元,用來(lái)模擬框架中的梁柱,畫彎據(jù)圖用etab讀入smisc數(shù)據(jù)然后用plls命令。注意:雖然一根梁只劃一個(gè)單元在單元兩端也能得到正確的彎矩圖,但是要得到和結(jié)構(gòu)力學(xué)書上的彎據(jù)圖差不多的結(jié)果還需多分幾段。該單元需要手工在實(shí)常數(shù)中輸入Iyy和Izz,注意方向。
beam44適合模擬薄壁的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件或者變截面的構(gòu)件,可用"/eshape,1"顯示單元形狀。
beam188和beam189號(hào)稱超級(jí)梁單元,基于鐵木辛科梁理論,有諸多優(yōu)點(diǎn):考慮剪切變形的影響,截面可設(shè)置多種材料,可用"/eshape,1"顯示形狀,截面慣性矩不用自己計(jì)算而只需輸入截面特征,可以考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng),可以變截面(8.0以后),可以方便地把兩個(gè)單元連接處變成鉸接(8.0以后,用ENDRELEASE命令)。缺點(diǎn)是:8.0版本之前beam188用的是一次形函數(shù),其精度遠(yuǎn)低于beam4等單元,一根梁必須多分幾個(gè)單元。8.0之后可設(shè)置“KEYOPT(3)=2”變成二次形函數(shù),解決了這個(gè)問(wèn)題。可見(jiàn)188單元已經(jīng)很完善,建議使用。beam189與beam188的區(qū)別是有3個(gè)結(jié)點(diǎn),8.0版之前比beam188精度高,但因此建模較麻煩,8.0版之后已無(wú)優(yōu)勢(shì)。
(3)shell(板殼)系列
shell41一般用來(lái)模擬膜。
shell63可針對(duì)一般的板殼,注意僅限彈性分析。
展開(kāi) 基于ANSYS APDL的賽車車架建模(beam188單元) ¥30
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