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登錄ANSYS顯示積分點應(yīng)力的案例
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 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 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:S1,(X1,Y1);
第二個積分點的應(yīng)力和坐標:S2,(X2,Y2);
第三個積分點的應(yīng)力和坐標:S3,(X3,Y3);
第四個積分點的應(yīng)力和坐標: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。(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,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 有限元計算過程中積分點應(yīng)力如何外插至節(jié)點處?【公式推導篇】
注:由于技術(shù)鄰排版風格有限,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:坐標系的轉(zhuǎn)換。
假設(shè)是母單元的自然坐標系,是由高斯積分點控制的坐標系(術(shù)語可能不專業(yè)),假設(shè)高斯積分方案為。坐標系轉(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在母單元坐標系下為(-1,-1),根據(jù)上述的坐標系轉(zhuǎn)換的方式,在高斯積分點的坐標系下,第一個單元節(jié)點在高斯積分點坐標系下坐標為,將此坐標值代入第一個形函數(shù),得,相同的道理,可推導至四個節(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 
ANSYS Workbench 應(yīng)力顯示-路徑定義
ANSYS Workbench 做完應(yīng)力分析后,需要按照自己定義的路徑進行應(yīng)力查看時,就需要正確額定義一個路徑。
1. 首先,要進行應(yīng)力線性化,必須定義適當?shù)穆窂剑趍odel標簽上右鍵插入Construction Geometry,如下圖:
2. 選擇后,Outline中出現(xiàn)Construction Geometry選項,在選項上右鍵插入path,如下圖:
3. 插入路徑后,顯示如下圖所示路徑的Detail選項卡,黃色區(qū)域是對路徑的定義區(qū)域【默認的,face模式,則取點為面中心, edge模式,取點為其中點,vertex模式,取點為模型上存在的點,坐標模式,取點為鼠標點擊的模型表面任一點,選中的點都可以Detail項中的x,y,z坐標值進行調(diào)整】
4. 定義好的路徑如下圖所示
5. 定義好路徑后,在標簽【Solution】上右鍵插入應(yīng)力線性化選項,或者點中【Solution】后,在快捷欄選擇一種應(yīng)力線性化,效果是一樣的,如下圖所示
6. 插入應(yīng)力線性化選項后,出現(xiàn)如下圖所示的Detail選項卡,黃色為預(yù)選的路徑
定義好的路徑會在這里顯示,選擇一個作為當前線性化路徑
7. 線性化的結(jié)果示例。
展開 Ansys 查看高斯點上的應(yīng)力
許多時候我們需要在ANSYS中查看高斯點上的應(yīng)或者和應(yīng)變,然而我們看到的節(jié)點上的應(yīng)力或者應(yīng)變通常是由高斯點上的應(yīng)力或者應(yīng)變外插而來,這時候我們就需要用到ERESX這個命令了。
ERESX命令使用格式:ERESX,Key(GUI: Main>solution > Load Step Opts > Output Ctrls > Integration Pt或Main Menu > Preprocessor > Loads > Load
Step Opts > Output
Ctrls > Integration Pt)
Key為外插法控制鍵,有DEFA,YES和NO三個選項,分別對應(yīng)著三種情況:
DEFA(默認設(shè)置):除了具有塑性、蠕變或膨脹等非線性特性的單元意外,將積分點的結(jié)果進行外插擴展到所有單元的節(jié)點上。
YES: 將積分點的結(jié)果進行外插擴展到所有單元的節(jié)點上,僅將線性結(jié)果數(shù)據(jù)通過外插法擴展到這些具有塑性、蠕變或膨脹非線性特性的單元上。
NO: 將積分點上的結(jié)果復(fù)制(不是外插)到所有單元的節(jié)點上。
顯然,當我們不確定ANSYS是如何外推的,想直接查看高斯點上的應(yīng)力、應(yīng)變或其它結(jié)果的時候,我們就可以直接使用ERESX,no這個命令來查看了。
注意:對于非線性的數(shù)據(jù)ANSYS總是采用復(fù)制的方式擴展到節(jié)點上,而不是外推法,當 然,你也可以用ERESX,yes來采用外推法;這個命令同樣可以在prep7中使用;
轉(zhuǎn)載來源于
http://blog.sina.com.cn/s/blog_934e096a0102wkyb.html
展開 ANSYS經(jīng)典三個主應(yīng)力代數(shù)和云圖顯示方法(UPFS子程序)
求解前使用
outres,svar,all命令,應(yīng)用
plnsol,svar,1命令即可查看用戶自定義的輸出變量,即三個主應(yīng)力代數(shù)和的應(yīng)力云圖。
完結(jié)
文章來源:ansys學習分享網(wǎng)