ansys模擬支座的案例
如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座 ￥299
最近有很多同學聯(lián)系我，問到如何數(shù)值模擬三維隔震支座。假期加個班，做個算例分析。
1. 包含的內(nèi)容
（1）算例模型命令流
（2）三維隔震支座命令流
（3）計算過程excel文件
（4）建筑隔震橡膠支座規(guī)范
（5）常用隔震支座的設(shè)計參數(shù)
2. 進階內(nèi)容（需另付費，有需要可聯(lián)系）
（1）隔震支座在ANSYS中的批量建模方法，預計時間2024年02月
（2）如何在ABAQUS中模擬非線性單位隔震支座（連接器單元），預計時間2024年03月
3. 解決的問題
（1）如何在ANSYS中模擬橡膠隔震支座？
（2）如何確定隔震模型的力學參數(shù)與隔震支座設(shè)計參數(shù)的定量對應關(guān)系？
（3）如何模擬隔震支座的非線性特性？
（4）如何驗證隔震支座模擬的正確性？
4. 隔震模型的力學參數(shù)與隔震支座設(shè)計參數(shù)的定量對應關(guān)系
我們知道，實際應用中，我們可以采用廠家提供的標準型號的隔震支座，也可以訂制特殊類型的隔震支座，不管采用那種形式，在仿真模擬時，我們都要將設(shè)計參數(shù)與隔震模型的力學參數(shù)對應起來，從而進行力學分析。
ANSYS中并沒有特定的隔震單元，但提供了一系列的彈簧-阻尼器單元，可以通過組合單元模擬隔震支座的力學特性。采用COMBIN14單元模擬隔震支座的豎向剛度，COMBIN14又稱彈簧-阻尼器單元，具有1D、2D和3D的軸向或扭轉(zhuǎn)能力。軸向彈簧-阻尼器為單軸拉壓行為，每個單元有2個節(jié)點，每個節(jié)點有3個自由度，即沿著X、Y和Z方向的三個平動或轉(zhuǎn)動位移。水平方向上，采用COMBIN40單元模擬隔震支座的水平剛度和阻尼，COMBIN40單元將彈簧、滑塊和阻尼器并聯(lián)，再用串聯(lián)的方式與間隙耦合形成組合體，適用于多種情況的分析。該單元可以引入雙線性強化模型，并考慮粘滯阻尼的影響。詳細參考《ANSYS結(jié)構(gòu)分析單元與應用》。
展開 abaqus模擬橡膠支座：鉛芯橡膠隔震支座精細化模擬分享
橡膠隔震支座具有提供豎向承載能力、彈性復位能力、良好的變形能力等特性進而在隔震建筑中廣泛使用。鉛芯橡膠隔震支座是在天然橡膠隔震支座中心或非中心部增加鉛芯一個或多個制作而成的具有良好耗能能力的隔震支座。剖面圖如圖所示。
為了更真實準確地反應荷載作用下支座內(nèi)部的壓力分布，本文基于ABAQUS平臺對鉛芯橡膠隔震支座進行精細化分析。
（1）模型幾何信息如下表所示：
（2）材料本構(gòu)橡膠采用超彈性模(Arruda-Boyce模型)，鋼材采用雙折線線模型，鉛芯采用理想彈塑性模型。封板、鋼板和連接板的彈性模量E=200GPa，泊松比取0.3。鉛芯彈性模量E=18GPa，泊松比取0.42。下圖為橡膠的本構(gòu)選取示意圖。
（3）分析步設(shè)置：均采用靜力通用，其中Step1為面壓荷載，Step2為水平荷載加載。
（4）邊界條件及荷載：
支座下連接板固結(jié)、橡膠與鋼板和上下封板均采用Tie連接方式，
上連接板施加支座面壓和位移
。
（5）單元類型
由于橡膠為粘彈性材料，支座內(nèi)部橡膠與鋼板建議開啟混合變形選項；選擇縮減積分可加快計算速度。
（6）本構(gòu)正確性驗證：選取支座上表面中心點繪制荷載-位移圖如下圖所示。
如圖所示，滯回曲線呈明顯“旗幟”形。
（7）應力云圖和模擬動畫。
由于作者水平和時間有限，建模分析過程可能存在疏忽或有誤的地方還請批評指正！
文章來源：廣東省院結(jié)構(gòu)安全顧問
展開 隔震支座在ANSYS中的批量建模方法 ￥100
<p>在如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座一文中，作者介紹了三維隔震支座的建模方法。然而，在實際工程中，為了達到隔震目標，隔震支座的數(shù)量會達到幾十個甚至上百個。因此，如何在ANSYS中對隔震支座進行批量建模是至關(guān)重要的。</p><p><br></p><p>1. 包含的內(nèi)容</p><p>（1）說明文本</p><p>（2）三維隔震結(jié)構(gòu)命令流文件（隔震支座批量建模）</p><p>（3）驗證過程excel文件</p><p><br></p><p><br></p><p>2. 解決的問題</p><p>（1）如何在ANSYS中對隔震支座進行批量建模？</p><p><br></p><p>3. 研究的依據(jù)</p><p>[1] 龔曙光, 謝桂蘭, 黃云清. ANSYS 參數(shù)化編程與命令手冊[M]. 機械工業(yè)出版社, 2009.</p><p><br></p><p>4. 隔震模型的力學參數(shù)與隔震支座設(shè)計參數(shù)的定量對應關(guān)系</p><p>我們知道，實際應用中，我們可以采用廠家提供的標準型號的隔震支座，也可以訂制特殊類型的隔震支座，不管采用那種形式，在仿真模擬時，我們都要將設(shè)計參數(shù)與隔震模型的力學參數(shù)對應起來，從而進行力學分析。</p><p>ANSYS中并沒有特定的隔震單元，但提供了一系列的彈簧-阻尼器單元，可以通過組合單元模擬隔震支座的力學特性。采用COMBIN14單元模擬隔震支座的豎向剛度，COMBIN14又稱彈簧-阻尼器單元，具有1D、2D和3D的軸向或扭轉(zhuǎn)能力。軸向彈簧-阻尼器為單軸拉壓行為，每個單元有2個節(jié)點，每個節(jié)點有3個自由度，即沿著X、Y和Z方向的三個平動或轉(zhuǎn)動位移。水平方向上，采用COMBIN40單元模擬隔震支座的水平剛度和阻尼，COMBIN40單元將彈簧、滑塊和阻尼器并聯(lián)，再用串聯(lián)的方式與間隙耦合形成組合體，適用于多種情況的分析。
展開 ansys apdl 實現(xiàn)僅受壓支座建模與內(nèi)力導出 ￥5
ansys中實現(xiàn)支座僅受壓行為的方式有很多，最常用的有兩種：通過接觸，通過僅受壓彈簧。
彈簧單元是ANSYS中使用頻率較高的單元。正常非線性彈簧單元combin39單元可以實現(xiàn)僅受壓或者僅受拉功能，其單元功能較多，單元選項設(shè)置復雜，在很多方面都有其獨特的運用。下面分享某段工程案例中的實際用到的僅受壓彈簧整套批量建模命令流。
建模采用combine39，實際單元行為靠單元option決定，如下圖所示，看不懂沒關(guān)系可以直接通過代碼進行學習。
【JY】橡膠支座精細化模擬與有限元分析注意要點
【模擬與計算屬性】
舉個例子，采用的支座如下參數(shù)，（工具索取詳見：【JY】橡膠支座的簡述和其力學性能計算）
對于該支座的理論參數(shù)進行位移推復（該理論本構(gòu)模型未加入硬化階段分析），可得到以下理論滯回曲線：
為了完整模擬分析支座全過程ABAQUS中使用隱式（Standard）求解，采用Yeoh本構(gòu)模型，施加5Mpa面壓，并進行逐級增大的往復位移荷載。
基于ANSYS APDL 的提升支座法 找形 ￥50
基于ANSYS APDL 的提升支座法 找形
有限元模型
找形結(jié)果
【04】入門彈性滑板支座（ESB）產(chǎn)品、原理與設(shè)計（第2篇）--不同軟件的模擬方式
彈性滑板隔震支座在不同軟件中的模擬
彈性滑板支座關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)：豎向剛度、水平初始剛度、動摩擦系數(shù)
ETABS
注意事項：
U1方向默認為非線性屬性，為一個GAP單元，只受壓不受拉。
阻尼系數(shù)r由下式計算所得，其中C1為結(jié)構(gòu)阻尼比，k1為隔震支座豎向剛度，m為重力荷載下隔震支座的軸力W/g，阻尼系數(shù)可以模擬在豎向提供一定阻尼力，耗散部分高頻成分。若簡化計算，可填一個較小值。
慢摩擦系數(shù)為靜摩擦系數(shù)（零速度時的摩擦系數(shù)），快摩擦系數(shù)為動摩擦系數(shù)（高速時的摩擦系數(shù)），動摩擦系數(shù)與速率參數(shù)相關(guān)。為簡化分析，靜摩擦系數(shù)和動摩擦系數(shù)取值相同，此時速率參數(shù)將失效。
當為彈性滑板支座時，凈擺半徑取值為0。
SAUSAGE
PKPM
YJK
備注：線性屬性用于線性工況，如模態(tài)分析、反應譜分析、線性靜力分析等，線性屬性對周期有影響，進而影響阻尼力。YJK和PKPM針對隔震支座的有效剛度有三種方法：1. 選擇手動輸入（采用輸入的等效線性屬性）、2. 反應譜迭代確定、3. 自動采用彈性時程計算結(jié)果。
彈性滑板隔震支座在分析時的注意事項
分析時，須先對結(jié)構(gòu)施加重力荷載作為初始重力工況，再開展時程分析，因為彈性滑板支座的受力性能與豎向荷載相關(guān)性較大；
對需要考慮豎向地震的結(jié)構(gòu)需要重視其影響；
于彈性滑板支座，橡膠支座部及滑移材料的壓應力限值均應滿足表4.6.3的規(guī)定；
彈性滑板支座在地震作用下水平位移不應大于其產(chǎn)品水平極限位移的 0.75倍。特殊設(shè)防類結(jié)構(gòu)，極罕遇地震作用下，彈性滑板支座在地震作用下水平位移不應大于其產(chǎn)品水平極限位移；
彈性滑板支座無水平恢復力，需與橡膠支座組合使用。
展開 Ansys workbench模擬背板靜力學分析 ￥29.9
</p><p><br></p><p>2 Ansys workbench有限元分析軟件</p><p>在ANSYS 7.0版本問世之前，ANSYS公司致力于研發(fā)其核心產(chǎn)品ANSYS。這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復雜的程序才能進行仿真，這限制了其在工程領(lǐng)域的普及應用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發(fā)生了轉(zhuǎn)變。ANSYS Workbench以其創(chuàng)新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應用，其普及程度甚至超越了傳統(tǒng)的ANSYS經(jīng)典版本。目前，ANSYS Workbench已經(jīng)發(fā)展到24.0版本，繼續(xù)引領(lǐng)著行業(yè)的進步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進的仿真平臺，具備分析和模擬復雜機械系統(tǒng)的能力。它涵蓋了結(jié)構(gòu)靜力學、結(jié)構(gòu)動力學、剛體動力學、流體動力學、結(jié)構(gòu)熱力學、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領(lǐng)域。這些功能使得工程師能夠?qū)C械系統(tǒng)進行全面的性能評估，從而優(yōu)化設(shè)計，提高產(chǎn)品的可靠性和性能。</p><p>在結(jié)構(gòu)靜力學方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態(tài)載荷下的響應，包括應力、應變和位移等參數(shù)。在結(jié)構(gòu)動力學分析中，該平臺可以模擬結(jié)構(gòu)在動態(tài)載荷下的行為，如振動和疲勞。剛體動力學分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時的運動情況。</p><p>流體動力學模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動行為，這對于設(shè)計高效的流體傳輸系統(tǒng)至關(guān)重要。結(jié)構(gòu)熱力學分析則關(guān)注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應力。
展開 ANSYS Workbench模擬齒輪箱變速器齒輪嚙合 ￥19.89
</p><p><br></p><p>1.2 Ansys有限元分析軟件</p><p>1.2.1 Ansys軟件特點</p><p>在ANSYS 7.0版本問世之前，ANSYS公司致力于研發(fā)其核心產(chǎn)品ANSYS。這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復雜的程序才能進行仿真，這限制了其在工程領(lǐng)域的普及應用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發(fā)生了轉(zhuǎn)變。ANSYS Workbench以其創(chuàng)新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應用，其普及程度甚至超越了傳統(tǒng)的ANSYS經(jīng)典版本。目前，ANSYS Workbench已經(jīng)發(fā)展到24.0版本，繼續(xù)引領(lǐng)著行業(yè)的進步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進的仿真平臺，具備分析和模擬復雜機械系統(tǒng)的能力。它涵蓋了結(jié)構(gòu)靜力學、結(jié)構(gòu)動力學、剛體動力學、流體動力學、結(jié)構(gòu)熱力學、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領(lǐng)域。這些功能使得工程師能夠?qū)C械系統(tǒng)進行全面的性能評估，從而優(yōu)化設(shè)計，提高產(chǎn)品的可靠性和性能。</p><p>在結(jié)構(gòu)靜力學方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態(tài)載荷下的響應，包括應力、應變和位移等參數(shù)。在結(jié)構(gòu)動力學分析中，該平臺可以模擬結(jié)構(gòu)在動態(tài)載荷下的行為，如振動和疲勞。剛體動力學分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時的運動情況。</p><p>流體動力學模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動行為，這對于設(shè)計高效的流體傳輸系統(tǒng)至關(guān)重要。結(jié)構(gòu)熱力學分析則關(guān)注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應力。
展開 ansys workbench模擬齒輪嚙合
齒輪嚙合 ￥29.9
</p><p><br></p><p>1.2 Ansys有限元分析軟件</p><p>1.2.1 Ansys軟件特點</p><p>在ANSYS 7.0版本問世之前，ANSYS公司致力于研發(fā)其核心產(chǎn)品ANSYS。這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復雜的程序才能進行仿真，這限制了其在工程領(lǐng)域的普及應用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發(fā)生了轉(zhuǎn)變。ANSYS Workbench以其創(chuàng)新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應用，其普及程度甚至超越了傳統(tǒng)的ANSYS經(jīng)典版本。目前，ANSYS Workbench已經(jīng)發(fā)展到24.0版本，繼續(xù)引領(lǐng)著行業(yè)的進步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進的仿真平臺，具備分析和模擬復雜機械系統(tǒng)的能力。它涵蓋了結(jié)構(gòu)靜力學、結(jié)構(gòu)動力學、剛體動力學、流體動力學、結(jié)構(gòu)熱力學、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領(lǐng)域。這些功能使得工程師能夠?qū)C械系統(tǒng)進行全面的性能評估，從而優(yōu)化設(shè)計，提高產(chǎn)品的可靠性和性能。</p><p>在結(jié)構(gòu)靜力學方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態(tài)載荷下的響應，包括應力、應變和位移等參數(shù)。在結(jié)構(gòu)動力學分析中，該平臺可以模擬結(jié)構(gòu)在動態(tài)載荷下的行為，如振動和疲勞。剛體動力學分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時的運動情況。</p><p>流體動力學模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動行為，這對于設(shè)計高效的流體傳輸系統(tǒng)至關(guān)重要。結(jié)構(gòu)熱力學分析則關(guān)注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應力。
展開 ANSYS知識普及5——如何模擬銷軸連接（ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
本人準備出一個ANSYS知識普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識水平有限，不對之處請諒解。也歡迎各位網(wǎng)友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個ANSYS知識普及系列。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網(wǎng)上；
2、如侵犯知識產(chǎn)權(quán)，請聯(lián)系ANSYS專家本人或者技術(shù)鄰，我將第一時間刪除。
小技巧：加本人關(guān)注，可以及時觀看本人發(fā)布的技術(shù)貼
MPC184單元詳解（1）
1.銷軸模型
MPC184單元描述
MPC184包括使用拉格朗日乘子法實現(xiàn)運動約束的一類常用的多點約束單元。這些單元可以簡單地分為“約束單元”或“連接單元”。 用戶可以在一些需要施加運動約束的場合中使用這些單元。這些約束可以簡單到鉸鏈上的具有相同的位移值，也可以復雜到包括模型的剛性部分，或者在柔性體之間以某一特定方式傳遞運動的運動約束。例如，結(jié)構(gòu)中可能包含一些剛性部件或者通過轉(zhuǎn)動或滑塊約束連接在一起的運動部件。結(jié)構(gòu)的剛性部分可以使用MPC184的剛性桿或剛性梁單元來模擬，運動部分可以使用MPC184的滑塊，球鉸，銷軸和萬向聯(lián)軸器單元模擬。因為這些單元使用拉格朗日乘子法實現(xiàn)，ANSYS能夠輸出約束反力和力矩。
約束單元
如果沒有其它說明，使用這些單元時，三維單元選項(KEYOPT(2) = 0)為默認值。
銷軸鏈接
設(shè)置KEYOPT(1) = 6定義二節(jié)點銷軸鏈接。銷軸單元的二個節(jié)點必須有相同的空間坐標。
MPC184銷軸鏈接單元只有一個基本自由度－繞著軸或銷相對旋轉(zhuǎn)。單元能夠包括控制特性，如未約束自由度上的擋塊，鎖定器。旋轉(zhuǎn)邊界條件也可以施加到相對運動分量上。
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鋼筋混凝土梁三點彎曲模擬ANSYS/ls-dyna ￥5
對于鋼筋混凝土梁三點彎曲模型而言，整體模型較為簡便，可直接通過ls-prepost生成混凝土梁及鋼筋（分離式或共節(jié)點）。
主要技術(shù)參數(shù)是通過BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID來控制鋼板的強制位移來使混凝土梁充分受力，同時也需要對支撐板與梁之間的接觸進行合理設(shè)置。
其他主要關(guān)鍵字如下：
*CONTROL_TERMINATION
*DATABASE_BINARY_D3PLOT
*DATABASE_FORMAT
*DATABASE_EXTENT_BINARY
*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID
*CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE
*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE
鋼筋受力云圖如下所示：
展開 Ansys Zemax | 如何在 OpticStudio 中模擬人眼
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展開 Ansys Mechaniacal | 囊狀氣墊鞋仿真模擬
未使用靜水壓流體單元時的總變形云圖
總結(jié)
本仿真展示了如何在 Mechanical 中使用命令行創(chuàng)建靜水壓流體單元，以模擬囊狀氣墊鞋內(nèi)部的空氣。相同的概念也可用于不可壓縮流體以及不遵循理想氣體定律的氣體。
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Ansys Zemax｜如何有效地模擬散射
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概要
OpticStudio中，有兩個用來提升散射模擬效率的工具：Scatter To List以及Importance Sampling。在這篇文章中，我們詳細討論了這兩個工具，并且以一個雜散光分析為例示范了如何使用Importance Sampling。
如何有效的模擬散射
對于絕大多數(shù)光學系統(tǒng)進行散射模擬是非常重要的，尤其在雜散光分析中散射模擬更是關(guān)鍵所在。Zemax OpticStudio有很多內(nèi)建散射模型，這些模型支持使用者輸入任何散射分布。在非序列光線追跡中，需要使用非常多的光線射向模擬物件才能精確而適當?shù)?em>模擬散射分布。特別是當觀察目標相對于散射點占據(jù)的立體角很小時，這個問題會更加嚴重。最簡單直接的辦法就是增加入射或是散射的光線數(shù)量使更多的光線到達要觀察目標。但是追跡更多光線會需要更多的時間，因此模擬散射就變的非常費時。
在OpticStudio中，我們可以使用“Scatter To List”來改進散射模擬效率，此設(shè)定強制系統(tǒng)只追跡那些散射到指定物件的光線而忽略其他光線。不過這并不是說光線一定會散射到指定物件上，因此對于大量光線模擬這種方法并不能改善太多。另一個OpticStudio中的“Importance Sampling”設(shè)定，則可以大幅地增進散射模擬的效率。這兩個工具都可以在Object Properties的Scatter To標簽中找到。
Importance Sampling原理上與Scatter To List大不相同。如果我們在Importance Sampling中加入一個物件，OpticStudio則會以這個物件為中心畫出一個虛擬的球體，然后所有的散射光將只會往這個球體過去。
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