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ANSYS特殊單元——Follw201(隨動荷載)單元
ANSYS的Follw201單元是ANSYS的幾個特殊單元(比如mesh200)之一,稱為隨動荷載單元。都知道在ansys里面施加壓力載荷pressure時,其實載荷是可以隨動的,也就是能夠一直保持著面的法線方向,而施加集中了或者力矩時則不能保證。Follw201單元便能解決這個問題。
Follw201單元是一個單節(jié)點的3D單元,具有六個自由度,只能夠覆蓋在既有單元節(jié)點上,而且節(jié)點必須具有3個平移自由度和3個轉(zhuǎn)動自由度,也即是只能用在梁單元和殼單元上,實體單元僅有三個自由度。
Follw201單元主要用于幾何非線性分析問題中,在這類問題的分析過程中幾何會發(fā)生比較大的變形,面或線的法線方向可能發(fā)生比較大的變化,施加的載荷的方向是否隨動對結(jié)果的影響非常大。也就是用到此單元時會配對使用Nlgeon,on命令以打開大變形開關(guān)。如下圖所示為單元示意圖。
圖1
每個單元有兩個面,面1用于設(shè)定集中力的大小,面2用于設(shè)置力矩的大小,面的方向在應(yīng)用時是通過單元的實常數(shù)進(jìn)行定義的。
另外還需要注意,有限元求解的時候大部分是求解對稱矩陣,但隨動荷載單元的應(yīng)用則包括了隨動荷載剛化效應(yīng),使剛度矩陣為非對稱的,因此需要采用非對稱求解器進(jìn)行計算。
下面是具體應(yīng)用,建一根梁單元,在梁的端部施加隨動集中力。
/prep7
!定義參數(shù)
EE=207E3
B=10
LCD=300
AA=B*B
IZ=B**4/12
PHZ=EE*IZ/LCD/LCD
!定義單元和材料
!201單元不需要定義材料
et,1,beam4
et,2,follw201
mp,ex,1,ee
mp,prxy,1,0.3
!定義實常數(shù),實常數(shù)1設(shè)置梁單元的參數(shù)
r,1,aa,iz,iz,b,b
r,2,,1.0
!
展開 ANSYS的Follw201(隨動荷載)單元的簡單應(yīng)用
ANSYS的Follw201單元的簡單應(yīng)用
ANSYS的Follw201單元是ansys的幾個特殊單元(比如mesh200)之一,稱為隨動荷載單元。都知道在ansys里面施加壓力載荷pressure時,其實載荷是可以隨動的,也就是能夠一直保持著面的法線方向,而施加集中了或者力矩時則不能保證。Follw201單元便能解決這個問題。
Follw201單元是一個單節(jié)點的3D單元,具有六個自由度,只能夠覆蓋在既有單元節(jié)點上,而且節(jié)點必須具有3個平移自由度和3個轉(zhuǎn)動自由度,也即是只能用在梁單元和殼單元上,實體單元僅有三個自由度。
Follw201單元主要用于幾何非線性分析問題中,在這類問題的分析過程中幾何會發(fā)生比較大的變形,面或線的法線方向可能發(fā)生比較大的變化,施加的載荷的方向是否隨動對結(jié)果的影響非常大。也就是用到此單元時會配對使用Nlgeon,on命令以打開大變形開關(guān)。如下圖所示為單元示意圖。
圖1
每個單元有兩個面,面1用于設(shè)定集中力的大小,面2用于設(shè)置力矩的大小,面的方向在應(yīng)用時是通過單元的實常數(shù)進(jìn)行定義的。
另外還需要注意,有限元求解的時候大部分是求解對稱矩陣,但隨動荷載單元的應(yīng)用則包括了隨動荷載剛化效應(yīng),使剛度矩陣為非對稱的,因此需要采用非對稱求解器進(jìn)行計算。
下面是具體應(yīng)用,建一根梁單元,在梁的端部施加隨動集中力。
/prep7
!定義參數(shù)
EE=207E3
B=10
LCD=300
AA=B*B
IZ=B**4/12
PHZ=EE*IZ/LCD/LCD
!定義單元和材料
!201單元不需要定義材料
et,1,beam4
et,2,follw201
mp,ex,1,ee
mp,prxy,1,0.3
!定義實常數(shù),實常數(shù)1設(shè)置梁單元的參數(shù)
r,1,aa,iz,iz,b,b
r,2,,1.0
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展開 【案例】ANSYS動荷載過三跨簡支梁橋
各位看官你們好,最近閑來無聊,學(xué)了些ansys皮毛。
本案例模擬的是移動荷載施加在鋼軌上,求解鋼軌、軌道板、橋梁的動力學(xué)相關(guān)參數(shù)指標(biāo)。
模型效果展示如下:
所采用的建模方式為純APDL搭建
鋼軌考慮為梁單元,軌道板考慮為板單元,橋梁考慮為實體單元。
此案例為通用案例,旨在讓大家學(xué)習(xí)后可以自由發(fā)揮到各自的模型中,或者給大家提供建模計算方法,便于各位各自到其領(lǐng)域中發(fā)揮各自所長
接下來進(jìn)行鋼軌、軌道板、橋梁動力學(xué)指標(biāo)的效果展示
鋼軌、軌道板、橋梁的位移都是絕對位移!
如有需求,請咨詢: