ansys應(yīng)力積分的案例
Abaqus中平面應(yīng)力單元高斯積分點的順序
可以輸出umat接口中的變量coords進(jìn)行查看
write(*,"(A,I4)") "npt = ", npt
write(*,"(A,3ES16.8)") "coords = ", coords
結(jié)果為：
npt = 1
coords = -5.77350269E-01 -5.77350269E-01 1.00000000E-02
npt = 2
coords = 5.77350269E-01 -5.77350269E-01 1.00000000E-02
npt = 3
coords = -5.77350269E-01 5.77350269E-01 1.00000000E-02
npt = 4
coords = 5.77350269E-01 5.77350269E-01 1.00000000E-02
因此Abaqus中平面應(yīng)力單元高斯積分點的順序為：
展開 一個斷裂分析實例（J積分和應(yīng)力強(qiáng)度因子）
（參看圖1.1）
（2） 載荷為均布拉力q=1200MPa時的J積分值。（參看圖1.1）
（3） 當(dāng)載荷為轉(zhuǎn)速n=600r/min的KI ，并計算沿裂紋尖端不同路徑的積分值，與KI比較。
二、 求解
求解中統(tǒng)一采用國際單位制，長度m，壓力、應(yīng)力與彈性模量Pa，密度Kg/m3，轉(zhuǎn)速rad/s。
對圓盤的1/4進(jìn)行ANSYS建模，網(wǎng)格劃分如圖2.1。單元類型為6節(jié)點三角形單元plane2。裂紋附近單元邊長為0.0002m。載荷施加如圖2.2，扇形兩條半徑（裂紋處除外）上施加對稱位移邊界條件，弧上加均布拉力。裂紋處無位移約束。
計算的應(yīng)力強(qiáng)度因子和J積分結(jié)果如表2.1。前面給出的J積分由于坐標(biāo)系錯誤，做法不對，現(xiàn)在改正1200Mpa下的J積分結(jié)果。但是，結(jié)果差別不大。因為，即使在局部坐標(biāo)系下，J積分中用到的 XG, YG, ZG的坐標(biāo)還是在全球坐標(biāo)系下的。坐標(biāo)系的改變只對J積分的第一項有一點影響（對Y坐標(biāo)積分這部分，Y坐標(biāo)變了）。
新加兩個附件：改正后求解1200MPa下J積分的命令流，及兩張路徑定義的圖片命令流里面涉及到路徑定義的命令是GUI方式進(jìn)行的。所以要分開看。
simwe_060715_001.rar
。
展開 單元積分點應(yīng)力如何外插至節(jié)點上 | 數(shù)值實現(xiàn)篇
繼上次的推文：有限元計算過程中積分點應(yīng)力如何外插至節(jié)點處？【公式推導(dǎo)篇】，本次分享單元積分點應(yīng)力外插至節(jié)點處的數(shù)值實現(xiàn)過程。
數(shù)值實現(xiàn)
借助以上理論，我們可以基于matlab平臺編制以下代碼段：
% 將積分點應(yīng)力外插至單元節(jié)點上，這里只列舉了Q4的情況
for i = 1:3
StressElem(e,:,i) = [1+0.5*sqrt(3) -0.5 1-0.5*sqrt(3) -0.5;
-0.5 1+0.5*sqrt(3) -0.5 1-0.5*sqrt(3);
1-0.5*sqrt(3) -0.5 1+0.5*sqrt(3) -0.5;
-0.5 1-0.5*sqrt(3) -0.5 1+0.5*sqrt(3)]*...
[stress(e,1,i);stress(e,2,i);stress(e,3,i);stress(e,4,i)];
end
對標(biāo)Abaqus
模型材料參數(shù)為普通的線彈性材料，單元類型選擇CPS4，網(wǎng)格劃分及邊界條件設(shè)置如下：
在結(jié)果對標(biāo)過程中，可以先對比自研程序與Abaqus的節(jié)點位移場：
Abaqus位移場結(jié)果
自研程序位移場結(jié)果
在位移場一致的前提下，我們再來對標(biāo)應(yīng)力結(jié)果。以常見的mises應(yīng)力為例：
Abaqus位移應(yīng)力場結(jié)果
自研程序應(yīng)力場結(jié)果
結(jié)果是一致的，說明了程序的正確性。
展開 分享一個斷裂分析實例（J積分和應(yīng)力強(qiáng)度因子）
（參看圖1.1）
（2） 載荷為均布拉力q=1200MPa時的J積分值。（參看圖1.1）
（3） 當(dāng)載荷為轉(zhuǎn)速n=600r/min的KI ，并計算沿裂紋尖端不同路徑的積分值，與KI比較。
二、 求解
求解中統(tǒng)一采用國際單位制，長度m，壓力、應(yīng)力與彈性模量Pa，密度Kg/m3，轉(zhuǎn)速rad/s。
對圓盤的1/4進(jìn)行ANSYS建模，網(wǎng)格劃分如圖2.1。單元類型為6節(jié)點三角形單元plane2。裂紋附近單元邊長為0.0002m。載荷施加如圖2.2，扇形兩條半徑（裂紋處除外）上施加對稱位移邊界條件，弧上加均布拉力。裂紋處無位移約束。
計算的應(yīng)力強(qiáng)度因子和J積分結(jié)果如表2.1。前面給出的J積分由于坐標(biāo)系錯誤，做法不對，現(xiàn)在改正1200Mpa下的J積分結(jié)果。但是，結(jié)果差別不大。因為，即使在局部坐標(biāo)系下，J積分中用到的 XG, YG, ZG的坐標(biāo)還是在全球坐標(biāo)系下的。坐標(biāo)系的改變只對J積分的第一項有一點影響（對Y坐標(biāo)積分這部分，Y坐標(biāo)變了）。
新加兩個附件：改正后求解1200MPa下J積分的命令流，及兩張路徑定義的圖片命令流里面涉及到路徑定義的命令是GUI方式進(jìn)行的。所以要分開看。
展開 
有限元計算過程中積分點應(yīng)力如何外插至節(jié)點處？【公式推導(dǎo)篇】
注：由于技術(shù)鄰排版風(fēng)格有限，故部分內(nèi)容顯示不全，感興趣的小伙伴可點擊原文進(jìn)行閱覽：
有限元計算過程中積分點應(yīng)力如何外插至節(jié)點處？【公式推導(dǎo)篇】
https://mp.weixin.qq.com/s/47byQ3b3e5UpbUp7Krs2mQ
本次分享的是：有限元計算過程中，單元積分點應(yīng)力如何外推至節(jié)點？
有關(guān)積分點與節(jié)點的概念可點擊跳轉(zhuǎn)閱讀歷史推文：有限元基本概念-【節(jié)點和積分點】，現(xiàn)科普一下Q4單元、Q8單元、Q9單元的形函數(shù)和高斯積分方案。
Q4單元
Q8/9單元
應(yīng)力外插
核心理念：坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。
假設(shè)是母單元的自然坐標(biāo)系，是由高斯積分點控制的坐標(biāo)系（術(shù)語可能不專業(yè)），假設(shè)高斯積分方案為。坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系：
單元內(nèi)任一點的應(yīng)力，由4個高斯積分點應(yīng)力進(jìn)行插值時，可表示為
其中，是基于高斯積分點的形函數(shù)，第一個積分點的坐標(biāo)在母單元坐標(biāo)系下為（-1，-1），根據(jù)上述的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的方式，在高斯積分點的坐標(biāo)系下，第一個單元節(jié)點在高斯積分點坐標(biāo)系下坐標(biāo)為，將此坐標(biāo)值代入第一個形函數(shù)，得，相同的道理，可推導(dǎo)至四個節(jié)點在4個形函數(shù)下的外插矩陣：
對于Q8、Q9單元，依然可采用高斯積分方案（減縮積分）。
展開 有限元中單元積分點與節(jié)點應(yīng)力相互轉(zhuǎn)換(CPE4為例)（ABAQUS）
（注意：變量是a,b,c,d,而不是x,y.所以方程組是線性的）
第一個積分點的應(yīng)力和坐標(biāo)：S1，(X1，Y1);
第二個積分點的應(yīng)力和坐標(biāo)：S2，(X2，Y2);
第三個積分點的應(yīng)力和坐標(biāo)：S3，(X3，Y3);
第四個積分點的應(yīng)力和坐標(biāo)：S4，(X4，Y4);
現(xiàn)在的問題是：應(yīng)力分量S1，S2，S3，S4是已知的，我們需要知道真實的積分點的坐標(biāo)信息嗎？
答案：不需要，只需要知道積分點在整個單元相對位置即可。即等參元中的坐標(biāo)。（教材中有）
等參元的長和寬都為2.
而有限元中的積分是高斯積分，積分點的位置是固定的。由查表可知：
上表是一維的高斯積分點的坐標(biāo)，后面的加權(quán)系數(shù)不用管（我們不求積分）。由一維可以猜出二維（兩個一維）。二維有4個積分點，所以我們對應(yīng)一維選第二行的數(shù)據(jù)。
展開 ansys J-積分
J—積分計算方法
J 積分_命令流.doc
J積分_GUI具體步驟.doc
J積分_基于ANSYS的J積分計算與分析.pdf
斷裂／裂縫／裂紋／應(yīng)力強(qiáng)度因子和Ｊ積分計算實例（原創(chuàng)，如轉(zhuǎn)載，請注明出處）
材料：復(fù)合材料
分析類型：斷裂力學(xué)
技術(shù)難點：斷裂 應(yīng)力強(qiáng)度因子 Ｊ積分
完成人：技術(shù)鄰ANSYS專家
網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
模擬過程：
斷裂力學(xué)計算應(yīng)力強(qiáng)度因子和Ｊ積分
圖１ 裂縫模型
圖２ Ｋ１應(yīng)力強(qiáng)度因子
圖３ Ｋ２應(yīng)力強(qiáng)度因子
圖４ Ｋ３應(yīng)力強(qiáng)度因子
圖５ Ｊ積分
圖６ 裂縫前沿集中應(yīng)力
展開 【JY】ANSYS Workbench在減隔震應(yīng)用分析中的單元積分技術(shù)筆記
黏滯阻尼器的固流耦合分析：
對于ABAQUS的單元介紹已經(jīng)做了詳盡，個人感覺固體力學(xué)上ABAQUS還是上手比較方便，而多場耦合、快速建模預(yù)估Workbench會方便一些，因人而異：
【JY】有限單元分析的常見問題及單元選擇
ANSYS Workbench就像一個科技界的“瑞士軍刀”，集合了各種強(qiáng)大的單元技術(shù)，為減隔震元件提供全面且準(zhǔn)確的分析支持。近期對于ANSYS Workbench進(jìn)行了學(xué)習(xí)，本文將對ANSYS Workbench 各類單元技術(shù)做一個筆記總結(jié)，便于為減隔震元件分析提供理論基礎(chǔ)。（畢竟Workbench大部分時候會自動匹配相應(yīng)所需技術(shù)）
B-bar方法完全積分
Workbench中的B-bar方法是一種常用于處理低階單元完全積分的技術(shù)，也被稱為選擇性減積分策略。它是針對有限元分析（FEA）中的一種改進(jìn)方法，旨在提高計算效率和準(zhǔn)確性。
在傳統(tǒng)的有限元分析中，低階單元（如線性單元）在處理不可壓縮材料或近似不可壓縮材料時，常常遇到體積鎖定問題。體積鎖定是指在近似不可壓縮材料的有限元模擬中，由于體積應(yīng)變被過度限制，導(dǎo)致計算結(jié)果偏離實際情況的現(xiàn)象。為了解決這個問題，B-bar方法被引入到ANSYS Workbench中。
B-bar方法的核心思想是在低階單元的完全積分過程中進(jìn)行選擇性減積分。它通過將高斯積分點處的體積應(yīng)變替換為單元的平均體積應(yīng)變，實現(xiàn)了對應(yīng)變的軟化處理，從而防止了體積鎖定的發(fā)生。這種選擇性減積分的策略可以在保證計算精度的同時，提高計算的收斂性和效率。
需要注意的是，B-bar方法并不能解決剪切鎖定問題，這是另一種常見的有限元分析問題。對于彎曲主導(dǎo)的問題，剪切鎖定可能導(dǎo)致結(jié)果的失真。因此，在處理這類問題時，用戶需要采用其他方法，如使用增強(qiáng)應(yīng)變公式等。
展開 ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則！
ansys后處理該看的那些應(yīng)力
01
應(yīng)力
材料發(fā)生形變時，內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內(nèi)力在一點的集度稱為應(yīng)力 (Stress)，應(yīng)力與微面積的乘積即微內(nèi)力或物體由于外因（受力、濕度變化等）而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置。我們分析后查看應(yīng)力，目的就是在于確定該結(jié)構(gòu)的承載能力是否足夠。那么承載能力是如何定義的呢？比如混凝土、鋼材，應(yīng)該就是用萬能壓力機(jī)進(jìn)行的單軸破壞試驗吧。也就是說，我們在ANSYS計算中得到的應(yīng)力，總是要和單軸破壞試驗得到的結(jié)果進(jìn)行比對的。所以，當(dāng)有限元模型本身是一維或二維結(jié)構(gòu)時，通過查看某一個方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實體結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力分布要復(fù)雜得多，不能僅用單一方向上的應(yīng)力來代表結(jié)構(gòu)此處的確切應(yīng)力值——就出現(xiàn)了強(qiáng)度理論學(xué)說。
材料力學(xué)中的四種強(qiáng)度理論
01
最大拉應(yīng)力強(qiáng)度理論
該理論認(rèn)為，材料破壞的主要因素是最大拉應(yīng)力，無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達(dá)到材料的單向拉伸斷裂時的最大拉應(yīng)力，則材料斷裂。其中，某點的最大拉應(yīng)力數(shù)值，就是其第一主應(yīng)力數(shù)值。
展開 應(yīng)力集中問題與ANSYS驗證
在工程上，應(yīng)力集中的程度用局部最大應(yīng)力σmax與該截面上的名義應(yīng)力σnom的比值來表示，即
Ktσ=σmax/σnom
Ktσ稱為理論應(yīng)力集中系數(shù)。下面，我們將通過一個典型應(yīng)力集中問題——帶孔平板，使用ANSYS軟件求出最大應(yīng)力和應(yīng)力分布圖，并與彈性理論計算的結(jié)果進(jìn)行比較：
根據(jù)彈性力學(xué)知識，孔邊環(huán)向正應(yīng)力的大小是無孔時的3倍，隨著遠(yuǎn)離孔邊而極速趨近于q。
ANSYS求解：
Step1：在SCDM中創(chuàng)建平面模型。
由于我們使用平面應(yīng)力模型計算，所以建模時必須要將橫截面建立在xy平面上。建立一個邊長為20mm×10mm的平面模型，中間孔的直徑為2mm。我們將模型分為四部分，方便在每部分的邊界上設(shè)置Path，從而繪制應(yīng)力曲線。由于該模型同時關(guān)于X軸和Y軸對稱，我們也可以使用四分之一模型建模。此處筆者使用完整模型。建立完成以后，使用share命令共享拓?fù)洌缓簏c擊菜單欄Workbench→ANSYS transfer→2020R1進(jìn)入Workbench。
Step2：設(shè)置分析類型（2D）。
在Project Schematic中的空白處點擊右鍵，選擇Properties，打開Properties of Project Schematic。單擊項目中的A3（Geometry）欄，在Propertiesof Project Schematic A3: Geometry中將AnalysisType切換為2D。（若Analysis Type為3D，則導(dǎo)入平面幾何后軟件將使用殼單元計算。）
展開 
ANSYS正齒輪組 - 應(yīng)力評估
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應(yīng)力。根據(jù)工程判斷，最大應(yīng)力發(fā)生在接觸點或由于
齒彎曲而導(dǎo)致的齒根處。
由于深度方向上沒有變形的限制，即齒輪可以在深度方向上自由膨脹（或收縮），因此它被建模為平面應(yīng)力問題。
步驟 1：概述
正齒輪的齒與安裝齒輪的軸的軸線平行，在平行軸之間傳輸動力。為了保持恒定的角速度比，兩個嚙合的齒輪必須滿足齒輪傳動的基本定律：齒的形狀必須使得兩個齒接觸點的共同法線必須始終通過中心線上的固定點。接觸點稱為節(jié)點。
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應(yīng)力。根據(jù)工程判斷，最大應(yīng)力發(fā)生在接觸點或由于齒彎曲而導(dǎo)致的齒根處。
由于深度方向上沒有變形的限制，即齒輪可以在深度方向上自由膨脹（或收縮），因此它被建模為平面應(yīng)力問題。
第 2 步：工程數(shù)據(jù)（材料模型）
本教程選定的材料是“結(jié)構(gòu)鋼”，它是 ANSYS Workbench 中的默認(rèn)材料。
展開 ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則
ansys后處理該看的那些應(yīng)力
01
應(yīng)力
材料發(fā)生形變時，內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內(nèi)力在一點的集度稱為應(yīng)力 (Stress)，應(yīng)力與微面積的乘積即微內(nèi)力或物體由于外因（受力、濕度變化等）而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置。我們分析后查看應(yīng)力，目的就是在于確定該結(jié)構(gòu)的承載能力是否足夠。那么承載能力是如何定義的呢？比如混凝土、鋼材，應(yīng)該就是用萬能壓力機(jī)進(jìn)行的單軸破壞試驗吧。也就是說，我們在ANSYS計算中得到的應(yīng)力，總是要和單軸破壞試驗得到的結(jié)果進(jìn)行比對的。所以，當(dāng)有限元模型本身是一維或二維結(jié)構(gòu)時，通過查看某一個方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實體結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力分布要復(fù)雜得多，不能僅用單一方向上的應(yīng)力來代表結(jié)構(gòu)此處的確切應(yīng)力值——就出現(xiàn)了強(qiáng)度理論學(xué)說。
材料力學(xué)中的四種強(qiáng)度理論
01
最大拉應(yīng)力強(qiáng)度理論
該理論認(rèn)為，材料破壞的主要因素是最大拉應(yīng)力，無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達(dá)到材料的單向拉伸斷裂時的最大拉應(yīng)力，則材料斷裂。
展開 吊艙掛載應(yīng)力分析SW和ansys分析對比
吊艙掛載應(yīng)力分析
吊艙掛載方式細(xì)節(jié)圖。
吊艙由吊艙架1和吊艙架2支撐掛載。吊艙架1和吊艙架2分別由8顆和4顆M3螺釘固定，螺釘由中心盤內(nèi)向外鎖緊。下圖為吊艙架的整體圖示。
SW simulation靜應(yīng)力分析
吊艙掛載后的吊艙架應(yīng)力分析模型。材質(zhì)選擇鋁合金6063-T6，密度為2700kg/m^3。
彈性模量：6.9e+10N/m^2。泊松比0.33 屈服強(qiáng)度2.15e+8N/m^2
①如下圖12個孔位為吊艙架的固定孔位，吊艙架1和吊艙架2設(shè)定接合面。
②吊艙重量為0.69Kg,轉(zhuǎn)換為重力為0.69kg*G(取9.8N/kg)=6.76N。如圖中4個孔位處懸掛吊艙。(選擇總數(shù)，而非按條目）
③網(wǎng)格化后，運行應(yīng)力分析得下圖結(jié)果。紅色處為最大形變量結(jié)果，形變量為1.740e-02mm。
綜上所述支架強(qiáng)度足夠。
ANSYS靜應(yīng)力分析結(jié)果，材質(zhì)選擇了鋁合金密度2770kg/m^3。Poisson's ratio：0.33 bulk modulus:6.9608e+10Pa
計算總變形量1.9195e-2mm。
變形量云圖一致，均是頂部型變量最大。
材料：
向下的力：
限制位移固定工件。
展開 ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則
ansys后處理該看的那些應(yīng)力
01
應(yīng)力
材料發(fā)生形變時，內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內(nèi)力在一點的集度稱為應(yīng)力 (Stress)，應(yīng)力與微面積的乘積即微內(nèi)力或物體由于外因（受力、濕度變化等）而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置。我們分析后查看應(yīng)力，目的就是在于確定該結(jié)構(gòu)的承載能力是否足夠。那么承載能力是如何定義的呢？比如混凝土、鋼材，應(yīng)該就是用萬能壓力機(jī)進(jìn)行的單軸破壞試驗吧。也就是說，我們在ANSYS計算中得到的應(yīng)力，總是要和單軸破壞試驗得到的結(jié)果進(jìn)行比對的。所以，當(dāng)有限元模型本身是一維或二維結(jié)構(gòu)時，通過查看某一個方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實體結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力分布要復(fù)雜得多，不能僅用單一方向上的應(yīng)力來代表結(jié)構(gòu)此處的確切應(yīng)力值——就出現(xiàn)了強(qiáng)度理論學(xué)說。
材料力學(xué)中的四種強(qiáng)度理論
01
最大拉應(yīng)力強(qiáng)度理論
該理論認(rèn)為，材料破壞的主要因素是最大拉應(yīng)力，無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達(dá)到材料的單向拉伸斷裂時的最大拉應(yīng)力，則材料斷裂。
展開 ansys應(yīng)力積分的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ansys應(yīng)力積分對ansys應(yīng)力積分ansys應(yīng)力積分曲線ansys中應(yīng)力積分ansys積分點應(yīng)力ansys截面應(yīng)力積分 Ansys 全積分單元怎么顯示每個積分ansys怎么輸出所有積分點結(jié)果點應(yīng)力ansys怎么輸出所有積分點結(jié)果點應(yīng)力ansys查看積分點(高斯點)上應(yīng)力的方法請問abaqus或ansys中三維單元將積分點應(yīng)力插值到節(jié)點應(yīng)力用的插積分應(yīng)力與節(jié)點應(yīng)力節(jié)點應(yīng)力與積分點應(yīng)力
