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登錄ansys應力結果不連續的案例
接觸分析問題,應力圖不連續
abaqus建立了孔軸接觸,出來的軸的云圖不連續 這是因為什么啊?
解決多體零件應力不連續問題的終極解決方案
總體思路
首先將未slice的模型保存(為好區分,我暫時稱其為GEO_1) ;然后進行slice切割劃分,并分網,并且(為好區分,我暫時稱分網后的模型為GEO_2);然后再FE-modeler里面打開網格,并將GEO_1導入,并構造出新的與切割后網格對應的模型(暫時標記為GEO_3),使網格不再與GEO_2關聯,而是與新生成的GEO_3關聯;
這樣就實現了不切割模型與切割后網格之間的關聯與映射;后續的計算結果應該就能體現HELP里面體到的觀點了,也就實現多體零件應力結果連續的目的。
還是以看圖說話的形式來表述過程~
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展開 從形函數與函數的連續可導性到ansys結果中的節點解與單元解的差異
無論用哪種形函數插值得到的節點間的位移都是連續的,但是無論用哪種形函數插值得到的單元連接處的位移都是不平滑的,假如節點1和節點2之間的單元是單元1,節點2與節點3之間的是單元2,無論采用什么類型的形函數,位移在單元1與單元2連接處(node2)總是不平滑的,把節點之間的連線看作函數曲線,在單元之間的連接處總是不可導的,但都是連續的,原因是形函數只在單元內描述位移場,從不跨界。
那么為什么要強調位移場在節點處不平滑呢,只要連續那么在結果的位移云圖上不就足夠了嗎?這就牽涉到應力,應力可以認為是位移場的微分解,很顯然在節點處是不可微的,那么從單元1靠近節點2,可以稱為單元1的右極限,從單元2靠近節點2可以稱為單元2的左極限,那么問題來了,節點2的應力到底是通過誰的微分得到的結果呢?答案是從兩個極限分別微分得到兩個不同的結果,所以節點2有兩個應力值,類似地其他節點也是一樣的,當然這只是針對上圖來解釋的,如果是殼單元那么對于非邊緣的節點將有4個應力值,而且都不相等,邊緣節點將有2個不同應力值,兩個邊緣交點才只有1個應力值,這樣解釋是不是更容易理解一些呢。
下面通過一個實例進一步說明,梁一端固定,另一端施加力。
從應力結果云圖可以看出節點應力結果等值線是平滑的,單元應力結果的等值線是鋸齒狀的,說明單元應力是一種不連續的應力,上圖是下圖經過平均后的結果,大多數時候我們比較喜歡經過平均處理后的應力值,因為這種結果比較美觀,而且比較容易觀察應力值的行為,所以在ansys中我們常常用PLNSOL來顯示結果。單元結果是未平均處理的結果,為了進一步說明這種不連續應力將單元結果打印出來。
展開 axial stress+ bending stress=long stress,axial stress(軸向應力)和normal Stress SNMAX(最大法向應力)的結果不相等 ¥20
繼上一篇關于梁單元結構建模,optistruct求解后,hyperview查看應力,只有axial stress和long stress,沒有Von mises stress 等應力結果的原因后,但篇中沒有關于對axial stress和long stress的解釋,其實在查看結果時發現,axial stress(軸向應力)和normal Stress SNMAX(最大法向應力)的結果不相等,但是在幫助文件了翻找了好久也沒有關于axial stress等應力的相關解釋,卡在這好幾天。
突然想到Nastran的關鍵字與Optistruct的一樣,能在Optistruct運行也可以在Nastran中運行求解。
展開 
ANSYS Workbench中的7種應力結果如何理解?
在ANSYS Workbench的結構分析后處理中,我們經常會關注應力。在選擇一個對象并查看某種應力后,會在其細節視圖中出現一個積分點結果的顯示選項,說明要觀察應力的哪種結果,如下圖。
這里面有七種查看應力的方式。那么這些方式分別是什么含義呢?
由于應力是我們做結構力學分析時最為關注的對象,因此弄清楚ANSYS所給的應力究竟是什么意思也就變得非常重要。這七種應力的含義及相互關系如下圖。
從上圖中可以看到,在計算出積分點的應力以后,其它應力都是在其基礎上推算出來的。下面說明每一個選項的推算過程。
(1)unveraged---------沒有平均化的應力。此時在單元內部,基于積分點的應力根據形函數推算該單元幾個節點的應力。因為它是在積分點應力的基礎上做的第一次運算,所以相對準確。此時如果一個節點周圍毗鄰幾個單元,那么這幾個單元在同一點處會有不同的應力值。
(2)areraged--------節點的平均化應力。在對所有單元進行計算,得到其節點的應力后,此時對于共享節點,對該點的幾個應力進行平均,得到該點的應力。
(3)nodal difference------節點應力差的最大值。對于共享節點,還沒有進行應力平均時,它有幾個應力,對這幾個應力排序,得到最大值,最小值;用最大值減去最小值,得到的值稱為nodal difference.
(4) nodal fraction------對于一個共享節點,用(3)除以(2),得到一個比率,就是nodal fraction.
所以,(2)(3)(4)都是對于共享節點,在不同的單元間進行計算的。
(5)elmemntal difference-----在一個單元內部操作。
展開 ansys workbench rst 文件應力、位移和坐標結果提取
采用python語言提取rst 文件結果提取
Ansys Workbench諧響應掃頻結果后處理,提取Von Mises掃頻曲線和應力幅值 ¥10
問題:
Ansys workbench進行諧響應仿真計算的后處理結果中,提供了單一頻率下的Von Mises應力查看功能和應力頻響曲線功能,但是應力頻響曲線的應力列表中沒有Von Mises應力查看項。因為Von Mises應力太常用,所以這就給我們在整個掃頻范圍內,定位Von Mises應力的最大頻率和應力值帶來一定的困難。如下所示。
需求:
希望后處理結果中可以在應力響應曲線中,有一項Von Mises應力選項。實現每個掃頻點的最大Von Mises應力和掃頻頻率的曲線圖顯示,從而一眼就看出產品在整個掃頻范圍內,哪個頻率下結構的等效應力最大。而后再通過應力云圖查看這個頻率下的Von Mises應力。
解決方法:
利用APDL命令實現。簡要流程為:首先,讀取每一個掃頻點的最大Von Mises應力值。記下應力值、頻率值和最大節點號。再統計記錄的所有掃頻點的Von Mises應力值,提取整個掃頻過程中最大應力值及其頻率。并將結果寫出到txt文件。進一步提取這個最大Von Mises應力點對應的整個掃頻范圍內的Von Mises應力曲線。
這個樣就可以在txt文檔中直接看到所有掃頻點下,結構的等效應力幅值;以及全頻段中最大Von Mises應力所在節點的等效應力掃頻曲線圖。
效果展示如下:
在結果文件夾中,會生成一個txt結果文件和一張Von Mises應力曲線圖。如此我們可以直觀注意到,在當前掃頻范圍內,結構在78.95Hz時應力最大約為17.552Mpa。
結果后處理問題示例:
Ansys workbench進可以查看某個頻率下的 Von Mises應力幅值
Ansys workbench進掃頻應力響應曲線中,應力選項卻沒有Von Mises應力選型,只能按三個方向來分別查看。
展開 不銹鋼表面Fe-Al梯度涂層的ANSY殘余應力仿真分析
而對于ansy軟件的使用,需要使用者對理論知識和實踐知識都有很深刻的認識,需要你不斷地在實踐中運用于學習。
本案例講述的是在316L不銹鋼表面沉積Fe-Al功能涂層后,利用ansys仿真在Fe-Al涂層沉積完畢冷卻后在基體和圖層內部產生的殘余應力。
在這個案例里面,你將掌握軸對稱單元的應用、熱結構耦合方式的求解、瞬態分析的步長等基礎知識。
基體和圖層內部的殘余應力是由于溫度冷卻的不一致而引起的。屬于熱—結構耦合場問題。在ansys里面,求解耦合場問題,有兩種方式,一種是直接耦合,熱與結構耦合方程同時求解,要用到熱—結構耦合單元。另一種是間接求解方式,求解分兩步走,第一步求解溫度場,第二步在求解溫度場的基礎上根據熱膨脹系數求解應力場,分別用到熱單元和結構單元。本案例中采用間接求解的方式。
為了使求解問題簡單化,同時不偏離實際過程。考慮到降溫過程材料的非線性變化,對模型我們要做以下假設:(1)涂層在制備時溫度處于應力自由狀態(2)涂層在制備過程中不產生塑性變形或蠕變(3)不考慮材料相變引起的熱問題(4)假設涂層與基體、涂層與涂層之間不產生相對滑動。
模型為圓柱形,不銹鋼基體尺寸為φ25×0.8mm,涂層的厚度為2μm,涂層從下往上依次為Fe3Al、FeAl、Fe2Al5、FeAl3。采用軸對稱方式進行模型的建立,熱單元選用平面四節點單元plane55,網格的劃分采用映射網格劃分方式。在求解溫度場的分布之后,利用ETCHG,TTS命令轉化為結構求解,同時利用LDREAD,TEMP,,,t,
,'l','rth',' '讀入熱分析的計算結果,作為應力求解的載荷條件,熱應力的求解參考溫度為680℃。
以下是求解的分析結果。
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