ansys彈性半空間地基的案例
ANSYS中彈性地基的實現方法(一)
在實際項目中，常常遇到需要考慮彈性地基的問題，例如在箱涵結構設計的過程中，需要考慮彈性地基的作用。與常用設計軟件不同，在ANSYS中實現彈性地基較為麻煩，一般說來，分兩種方法：
一、采用可以考慮地基剛度的特殊單元，例如梁單元系列beam44、beam54;殼單元系列shell63;表面效應單元Surf153、Surf154等。
二、上述單元之所以可以考慮地基剛度，其原理在于當用戶定義彈性地基剛度后，ANSYS會自動在單元節點處產生彈簧單元，因而如果不采用上述單元而使用其他普通單元，用戶可以自己手動建立彈簧來模擬彈性地基。
為說明如何考慮彈性地基，本系列文章主要從四個方面并輔以簡單實例簡要闡述：
A、線單元彈性地基的實現；B、殼單元彈性地基的實現；C、實體單元彈性地基的實現；D、人工彈簧模擬方法
本篇以梁單元Beam44為例，闡述彈性地基的實現方法。
Beam44的實常數中可以輸入彈性地基剛度EFSZ和EFSY,用此參數可對彈性地基上的梁進行計算，其計算基于溫克爾假定，假定內容可具體參考有關土力學教材。
由于Beam44單元為線單元，因此其輸入的彈性地基剛度應為‘單元截面寬度x K’,從這兒可看出，此處地基剛度的量剛應該為力/長度^2，而不應該是力/長度^3。
采用梁單元考慮彈性地基還需要注意的一個地方，若考慮了某個方向的彈性地基剛度，則該方向不再施加約束。可以簡單的這么認為：彈性地基剛度是自帶約束的彈簧，該彈簧負責其長度范圍內的剛度及約束問題。
為說明使用方法，以某箱涵結構的計算為例，使用beam44單元進行了建模計算。
展開 ANSYS中彈性地基的實現方法（三）
前面講述了兩期關于ANSYS中彈性地基的實現方法，其方式主要是采用特殊單元定義實常數的方法來解決。這些所謂的特殊單元其實也就是在我們定義該實常數時，軟件會自動創建彈簧，只是該彈簧不能由用戶訪問。除此之外，細心的同學還會發現，該類單元不能實現單向彈簧的作用，這是與實際嚴重不符合的。因而在進行模擬結構可能受拉導致地基彈簧失效的情況時，該類單元是不可用的。
除了可以采用這些特殊單元外，我們也可以自己手動添加彈簧來模擬彈性地基。自己手動添加彈簧的好處便是可以設置單向受拉或者單向受壓彈簧，此處仍以前面文章中的大板為例，來簡要說明手動添加彈簧的方法。關于ANSYS中實現單向彈簧的討論，下節再仔細討論。
首先回顧下前面文章的例子，設有一尺寸為8mX4mX0.6m的大板，在其頂面3mX2m的居中范圍內作用均布荷載，荷載大小為150KN/m^2，彈性地基剛度取20MN/m^3，板的彈性模量取30GPa,泊松比系數取0.2，試分析其在均布荷載作用下的結構響應。
手動設置彈簧的一個核心點便是如何確定不同位置處彈簧的彈性剛度，彈簧的彈性剛度(KN/m)=彈性地基剛度（KN/m^3）*彈簧節點投影面積(m^2)。顯然當單元劃分大小不一致的時候，我們不可能手動去添加彈簧剛度，這樣工作量很大。解決方法便是利用APDL編程循環獲取彈簧節點對應的面積，乘以地基剛度并賦予相關節點即可。
因而，如何獲取節點對應的單元面積是建模的重要地方。一個思路便是采用*get命令獲取單元表面積，這對于殼單元是可以的。而對于實體單元，則可以通過表面效應單元來間接獲取。
命令流如下：（篇幅所限，只列出核心命令流）
finish
/clear
/prep7
A=8$B=4$H=0.6
A1=3$B1=2
Q=150e3
ESF=2.0e7 !
展開 【小干貨】ANSYS中彈性地基的實現方法(一)
【小干貨】ANSYS中彈性地基的實現方法(一)
在實際項目中，常常遇到需要考慮彈性地基的問題，例如在箱涵結構設計的過程中，需要考慮彈性地基的作用。與常用設計軟件不同，在ANSYS中實現彈性地基較為麻煩，一般說來，分兩種方法：
一、采用可以考慮地基剛度的特殊單元，例如梁單元系列beam44、beam54;殼單元系列shell63;表面效應單元Surf153、Surf154等。
二、上述單元之所以可以考慮地基剛度，其原理在于當用戶定義彈性地基剛度后，ANSYS會自動在單元節點處產生彈簧單元，因而如果不采用上述單元而使用其他普通單元，用戶可以自己手動建立彈簧來模擬彈性地基。
為說明如何考慮彈性地基，本系列文章主要從四個方面并輔以簡單實例簡要闡述：
A、線單元彈性地基的實現；B、殼單元彈性地基的實現；C、實體單元彈性地基的實現；D、人工彈簧模擬方法
本篇以梁單元Beam44為例，闡述彈性地基的實現方法。
Beam44的實常數中可以輸入彈性地基剛度EFSZ和EFSY,用此參數可對彈性地基上的梁進行計算，其計算基于溫克爾假定，假定內容可具體參考有關土力學教材。
由于Beam44單元為線單元，因此其輸入的彈性地基剛度應為‘單元截面寬度x K’,從這兒可看出，此處地基剛度的量剛應該為力/長度^2，而不應該是力/長度^3。
采用梁單元考慮彈性地基還需要注意的一個地方，若考慮了某個方向的彈性地基剛度，則該方向不再施加約束。可以簡單的這么認為：彈性地基剛度是自帶約束的彈簧，該彈簧負責其長度范圍內的剛度及約束問題。
為說明使用方法，以某箱涵結構的計算為例，使用beam44單元進行了建模計算。
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