ansys大變形理論的案例
大變形固結(jié)理論及其有限元法
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ANSYS Workbench——大變形和塑性變形
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ANSYS Workbench——大變形和塑性變形
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【iSolver案例分享64】一對(duì)集中力作用下受壓大變形圓環(huán)的理論公式、iSolver和Abaqus結(jié)果對(duì)比
然而，在這一過(guò)程中，經(jīng)典理論研究的價(jià)值依然不可忽視。許多早期的研究成果雖然產(chǎn)生于計(jì)算機(jī)尚未普及的時(shí)代，但其所展現(xiàn)的精巧分析方法和深刻物理洞察，依舊是今天工程學(xué)科的重要基石。近期，我閱讀了de Runtz和Hodge于1963年發(fā)表的一項(xiàng)經(jīng)典研究，這項(xiàng)工作在當(dāng)時(shí)推動(dòng)了對(duì)結(jié)構(gòu)工程中圓環(huán)構(gòu)件的理解。盡管時(shí)間已經(jīng)過(guò)去了半個(gè)多世紀(jì)，這項(xiàng)研究的內(nèi)容在今天看來(lái)依然具有重要的參考價(jià)值。
de Runtz和Hodge在他們的研究中，詳細(xì)探討了圓環(huán)在兩平板壓縮作用下的力學(xué)行為，過(guò)推導(dǎo)給出了圓環(huán)的初始破損載荷：
尤其關(guān)注了其在大變形條件下的塑性破壞機(jī)制。圓環(huán)構(gòu)件作為工程結(jié)構(gòu)中的典型代表，廣泛應(yīng)用于橋梁、隧道襯砌以及航空航天等領(lǐng)域。雖然圓環(huán)的幾何形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，但其在受力狀態(tài)下的變形特征復(fù)雜多樣，尤其是在大變形和塑性階段，結(jié)構(gòu)的非線性行為變得更加顯著。因此，理解圓環(huán)在這種極端條件下的破壞模式，不僅對(duì)學(xué)術(shù)研究具有理論價(jià)值，還對(duì)實(shí)際工程設(shè)計(jì)和安全評(píng)估具有重要意義。
隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代有限元軟件如Abaqus和iSolver在處理復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析方面提供了強(qiáng)大的工具。通過(guò)這些工具，工程師可以在理論模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行更精細(xì)的數(shù)值模擬，以驗(yàn)證理論預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。因此，在對(duì)此案例的學(xué)習(xí)中，我不僅回顧和學(xué)習(xí)了de Runtz和Hodge的理論推導(dǎo)，還結(jié)合了現(xiàn)代軟件工具的計(jì)算能力對(duì)該案例進(jìn)行建模計(jì)算。通過(guò)結(jié)合理論分析和數(shù)值仿真，我希望能在這些早期研究中的經(jīng)典問(wèn)題得到更深入的理解和啟發(fā)。
為了達(dá)到這一目標(biāo)，我首先在理論層面上回顧了de Runtz和Hodge的推導(dǎo)過(guò)程，著重理解了他們?cè)趫A環(huán)破壞問(wèn)題上的核心思路。接著，我利用Abaqus和iSolver兩個(gè)軟件，針對(duì)他們研究中的典型案例進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)值模擬。
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）
5．退出ANSYS軟件
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基于Ansys Workbench的大變形旋轉(zhuǎn)分析 ￥14.9
一 分析背景
塑料齒輪、棘輪或者卡扣結(jié)構(gòu)，往往伴隨著大變形、旋轉(zhuǎn)位移、高泊松比等情況。仿真中的難題主要有：
1.如何方便地施加旋轉(zhuǎn)位移？
2.如何處理大變形、高泊松比導(dǎo)致的網(wǎng)格畸變？（網(wǎng)格，接觸算法，非線性算法，單元類型等）
3.如何后處理？（力矩提取，應(yīng)變處理）
本案例做了以下模型（簡(jiǎn)陋又不失細(xì)節(jié)的模型），黃色塊繞著圓柱中心轉(zhuǎn)動(dòng)，綠色的齒受到擠壓。仿真計(jì)算齒能承受的最大破壞力矩，或者安全情況下所能承受的力矩。
圖一 塑料齒輪模型
二 分析過(guò)程
注意，在這個(gè)模型中，我把所有能夠提高收斂性的方法都加上了。一般情況下是不需要的。
2.1 建模及幾何設(shè)置
模型如圖一，然后設(shè)置Geometry的Element Control為Manual。
然后設(shè)置幾何體為減縮積分模型（主要針對(duì)大變形幾何）。
圖二 手動(dòng)單元控制
展開(kāi) ANSYS WORKBENCH大變形與彈塑性
ANSYS WORKBENCH大變形與彈塑性
ANSYS分析VS理論解 | 梁分別受集中力、集中力偶和均布載荷作用的應(yīng)力和變形
受彎曲變形，用梁?jiǎn)卧狟EAM188建模分析。梁?jiǎn)卧膯卧獙傩杂袉卧愋汀⒔孛鎸傩院筒牧蠈傩浴Ｕ莆帐┘游灰萍s束和載荷的方法，特別是均布載荷的施加。熟練進(jìn)行后處理，包括約束反力、內(nèi)力、應(yīng)力和變形，特別是剪力圖和彎矩圖與材料力學(xué)的對(duì)比，切應(yīng)力和正應(yīng)力云圖的提取方法。
一、問(wèn)題描述
一簡(jiǎn)支梁，總長(zhǎng)l =0.4m，其中a= b = l/2，橫截面尺寸B = 6mm，H=10 mm，彈性模量E= 200 GPa，泊松比u = 0.3。分別受三種載荷作用：（1）受集中力F =100 N；（2）集中力偶Me= 20 N·m；（3）受均布載荷q =500 N/m。計(jì)算梁的約束反力、內(nèi)力（剪力和彎矩）、應(yīng)力（切應(yīng)力和正應(yīng)力）和變形（轉(zhuǎn)角和撓度）。
二、理論計(jì)算
參考教材：劉鴻文. 材料力學(xué)(第5版) [M]. 北京: 高等教育出版社, 2011: 110-209.
三、GUI步驟
1．進(jìn)入ANSYS
程序→ ANSYS → ANSYS Product Launcher → 改變working directory到指定文件夾→ 在job name輸入：file → Run。
2．定義工作文件名及工作標(biāo)題
(1)定義工作文件名：UtilityMenu > File > Change Jobname → Change Jobname → 輸入文件名file→ OK。可不用輸入，默認(rèn)為file。
(2)定義工作標(biāo)題：UtilityMenu > File > Change Title → Change Title → 輸入Beam→ OK。可不用輸入。
展開(kāi) 關(guān)于ANSYS和Workbench大變形（ON/OFF)問(wèn)題探討。
url=W1gIts8QdB7yylaNpqBd1t68KQrvOG-XP5WVE_IJwVpHElkL9cvxoMxw2csFGpvIJMBhqHtqB1lNAIwKOciUjoK8fliXRvCl8iC-mr5806K
ANSYS變形單位問(wèn)題：
http://zhidao.baidu.com/question/1238663181680936699.html?qbl=relate_question_4&word=ANSYS%B4%F3%B1%E4%D0%CE
多大的變形屬于大變形：
這個(gè)問(wèn)題真的是一個(gè)仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智的問(wèn)題，我在Marco Amabili的Nonlinear Vibrations and Stability of Shells and Plates的159面的最后一段，關(guān)于殼體考慮應(yīng)變和位移關(guān)系的非線性效應(yīng)，而流體仍然不考慮非線性的假設(shè)中，Marco Amabili說(shuō)如果殼體的橫向變心w達(dá)到殼體厚度的量級(jí)，那就需要考慮幾何非線性了，Donnell或者Sanders-Koiter理論都可以，當(dāng)然還有很多這方面的假設(shè)。平時(shí)如果用ABAQUS計(jì)算殼體在荷載作用的下的變形，開(kāi)了大變形和不開(kāi)，區(qū)別是異常大滴，ABAQUS的殼體變形好像也是基于Sanders-Koiter理論，所以對(duì)于薄壁結(jié)構(gòu)，就現(xiàn)有的趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，考慮一點(diǎn)幾何非線性才是發(fā)Paper的王道，以上是自己的見(jiàn)解，呵呵。
考慮到板殼問(wèn)題，根據(jù)鐵摩辛柯的經(jīng)典書(shū)籍，若板的撓度大于板厚度的1/5,則可視為大變形；
對(duì)于開(kāi)孔板，需要特殊處理！
個(gè)人認(rèn)為所謂的大變形是相對(duì)的 對(duì)于不同的材料特性，不同的形狀以及不同的承載環(huán)境都有所不同 不能一概而論。
展開(kāi) 
ANSYS beam梁模態(tài)分析，包括考慮預(yù)應(yīng)力和大變形下的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 ￥5
一邊固定考慮預(yù)應(yīng)力下的模態(tài)
前三階模態(tài)
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
1 1.9673 1 1 1
2 40.145 1 2 2
3 118.74 1 3 3
3.考慮到幾何大變形情況下的模態(tài)分析
前三階模態(tài)
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
1 4.7743 1 1 1
2 37.859 1 2 2
3 110.28 1 3 3
看出來(lái)，有預(yù)應(yīng)力情況下，第一階頻率會(huì)變小，這是因?yàn)椋诹硪欢它c(diǎn)的力作用下，有預(yù)應(yīng)力的情況下，端點(diǎn)位移變大 ，剛度減小，考慮幾何大變情況下，端點(diǎn)作用力下，位移增加了，但是比單純線性考慮時(shí)，較小。所以剛度居中。
具體命令流見(jiàn)beam.txt、beam_pstres.txt和beam_pstres_modal_nlgeom.txt
展開(kāi) 基于ANSYS的長(zhǎng)斜索大橋大變形下的模態(tài)分析流程和瞬態(tài)分析 ￥15
基于ANSYS的長(zhǎng)斜索大橋大變形下的模態(tài)分析流程和瞬態(tài)分析
附件包括幾何建模文件bridge.txt，靜力模態(tài)分析文件static&modal.txt以及瞬態(tài)求解文件full.txt。
