ansys模型連接的案例
ANSYS不同單元類型連接專題（一）Solid-Beam單元的連接
不同單元類型連接，對初學者來說一直是個困擾，筆者在學習ANSYS的時候，也遇到了這個問題。今天開始，筆者將對ANSYS不同單元類型連接開設一個專題，仔細和大家說說不同單元類型，到底該怎么連。
我們知道，相同自由度的單元（如Beam-Shell）進行連接時，可以直接使用共節點連接；而不同自由度的單元連接時，需要建立約束方程。
注意：單元自由度的異同有兩個含義，即單元的自由度個數和自由度的物理意義。
為了給大家進行軟件操作演示，筆者隨便瞎編亂造了一個結構：橫截面為10mm×10mm，長度為200mm的方形梁，底端開了一個直徑為5mm的孔，模型如下。
我們知道，細長結構，我們可以使用Beam單元進行分析，可偏偏有好事者在一個完美的梁結構上開了個孔，這樣直接導致我們無法對其整體使用Beam單元了，那這樣的結構我們該如何處理呢？提供以下兩種方法：
方法一：對整個結構使用Solid單元進行分析；
方法二：孔附近使用Solid單元，其余位置使用Beam單元。這樣就引入了不同單元類型連接的問題。
為了比較不同單元類型連接后的精度，筆者建立了兩個靜力學項目：一個是全部使用Solid單元進行分析的模型
solid；另一個是使用Solid單元和Beam單元連接起來分析的
solid_beam。
打開workbench，建立兩個靜力學項目，分別命名為“solid”和“solid-shell”，并導入建立的幾何模型。
一、solid-beam計算。
展開 ANSYS各類型單元連接專題講解（一）之連接總則
一直以來，有不少同學咨詢水哥關于ANSYS中桿單元、梁單元、殼單元、實體單元的連接問題。之所以要用到各單元的連接，主要是由于我們在實際項目中，常常需要各種單元組合模擬，例如框架結構計算中的框架柱、框架梁采用梁單元模擬，樓板采用殼單元模擬，如此便會產生各類型單元之間的連接問題。
為解決部分朋友們的疑問，水哥依自己的理解將從以下幾個方面系統講解下ANSYS中桿單元、梁單元、殼單元、實體單元的連接，其中若有不合理之處，還望各位朋友批評指正。
本系列講解目錄如下：
1、單元連接總原則。
2、桿與梁、殼、體單元的連接。
3、梁單元與實體單元鉸接。
4、2D梁單元與2D實體單元剛接。
5、3D梁單元與3D實體單元剛接。
6、殼單元與實體單元連接。
7、單元連接綜合實例。
本篇推文為該系列文章的首篇，主要說下ANSYS中單元連接總的原則以及簡單介紹兩個概念。
一般來說，按“桿梁殼體”單元順序，只要后一種單元的自由度完全包含前一種單元的自由度，則只要有公共節點即可，不需要約束方程，否則需要耦合自由度與約束方程。
例如：
（1）桿與梁、殼、體單元有公共節點即可，不需要約束方程。
（2）梁與殼有公共節點即可，也不需要約束寫約束方程；殼梁自由度數目相同，自由度也相同，盡管殼的rotz是虛的自由度，也不妨礙二者之間的關系，這有點類同于梁與桿的關系。
（3）梁與體則要在相同位置建立不同的節點，然后在節點處耦合自由度與施加約束方程。
（4）殼與體則也要相同位置建立不同的節點 ，然后在節點處耦合自由度與施加約束方程。
從上述也可見，ANSYS無非是通過三種方法來實現單元之間的連接：共用節點、耦合、約束方程。
這里簡單介紹下耦合與約束方程的基本概念。
展開 ANSYS不同單元類型連接專題(三)—Solid-Shell連接
我們之前討論了ANSYS不同單元類型連接中的Solid-Beam單元的連接，通過研究Solid-Beam單元連接的兩種方式，梳理了一下不同單元類型連接時需要注意的關鍵點。今天我們開始討論Solid-Shell單元的連接。
我們知道，Shell單元有6個自由度，而Solid單元只有3個自由度，因此不能通過簡單的共節點方法實現Solid-Shell單元的連接。下面我們通過一個實例，研究下在ANSYS中是怎么實現Solid-Shell單元連接的。
對簡單的薄壁結構進行分析時，我們通常將其簡化成殼模型，可極大降低計算量，但在板上開一個階梯孔（如下圖），就沒法將其簡化成殼模型了，但如果主要研究階梯孔附近的應力情況，且不能有太大的計算量，此時我們可以采用Solid-Shell模型實現。
為了對比計算結果，筆者采用兩種方法對該結構進行分析：
方法一：對整個結構使用
Solid單元進行分析；
方法二：
階梯孔附近使用Solid單元，其余位置使用Shell單元。這樣就引入了不同單元類型連接的問題。
仿真過程
Step1
建立分析模型
在SCDM中建立如下圖所示的分析模型，其中薄板尺寸為200mm*100mm，厚度為10mm；階梯孔大孔直徑為30mm，深5mm；
階梯孔
小孔直徑為
20mm
，
深5mm。
將模型切分為兩部分，切分位置如下圖所示。切分完成后將沒帶階梯孔的部分進行抽中面處理。
展開 多種螺栓連接模型的有限元分析與研究（含算例CAE模型） ￥9.9
模態分析結果：
（3）結果數據對比分析
對比5種螺栓連接約束模型的分析結果（上表所示），其余4種簡化模型分析結果相對于3D螺栓結果的偏差率大多數在1%左右，可認為精度在3%內；
One KCoup類型和KCoup+Beam+ KCoup類型計算結果一樣；
KCoup+B31+ KCoup中，B31單元保留了螺栓的剛度和質量，結果更接近3D螺栓模型；
KCoup+ B31+ KCoup+預緊力中，B31單元加載了預緊力，剛度相對無預緊力的大，所以分析結果的頻率相對無預緊力的大。
三、結論
綜合5種螺栓連接約束模型的分析結果，有如下結論：
1) 如果模型中螺栓/釘連接處較多，且螺栓/釘相對模型尺寸比較小（M2左右），采用One KCoup類型；
2) 如果模型中螺栓/釘連接處較少，且螺栓/釘相對模型尺寸比較大，螺栓質量在動力性分析中不可忽略時，則采用KCoup+B31+ KCoup類型；
3) 如果模型中螺栓/釘連接處較多，且螺栓/釘質量不可忽略時，則可調整模型零部件的密度，彌補螺栓質量損失，同時采用One KCoup或KCoup+Beam+ KCoup類型創建連接；
4) 在模擬單個或幾個螺栓/釘的連接情況，且需要關注螺栓連接細節時，則采用3D螺栓+預緊力類型。
展開 
ANSYS不同單元類型連接專題（二）Solid-Beam單元的連接（類型二）
為了與solid-beam模型計算的結果進行比較，計算時我們使用與solid-beam模型相同的材料模型、單元尺寸和類型、載荷、邊界條件。
計算完成后，提取計算結果文件中的整體變形、整體應力和圓孔面上的應力如下。
1.整體變形。提取變形結果，我們發現：最大變形量為0.873mm。
2.整體應力。提取應力結果，我們發現：最大應力值為20.181 MPa （應力奇異位置，應力值失真）。
3. 圓孔面上的應力。應力最大值為3.583MPa（此結果非精確結果，如想得到精確結果需要進一步細化網格）。
通過對比兩次計算的結果發現：
1）全部使用Solid單元進行分析和使用Solid單元和Beam單元連接起來進行分析，
計算結果幾乎完全一致；（整體應力最大數值的大小和位置，使用solid單元計算存在應力奇異，不進行比較）。
2）使用Solid單元和Beam單元建模和全部使用solid單元進行建模相比，節點數量大大減少，
顯著
降低了計算量。
三、連接原理。
詳見上篇文章
《ANSYS不同單元類型連接專題（一）Solid-Beam單元的連接》。
至此，本文完結。
歡迎大家點擊在看和轉發支持！掃描二維碼關注公眾號，一起聊聊力學和有限元那點兒事。
展開 ANSYS各類型單元連接專題講解（二）之桿與梁殼體單元的連接
==============
allsel,all
save
/solu
allsel,all
acel,,9800
lsel,s,,,1,2
esll,s
sfbeam,all,1,pres,10
allsel,all
solve
有限元模型如下：
結果圖：
1、結構變形圖
2、結構彎矩圖
3、結構剪力圖
4、結構軸力圖
祝好
ANSYS結構院
2018.04.27
抽芯鉚釘完成模型連接復合材料 ￥1000
不銹鋼抽芯鉚釘連接復合材料單雙剪模型的損傷與失效影響
包括以下內容：1vumat子程序,2調試好的抽芯鉚釘模型，3單雙剪切模型
Abaqus纖維復合材料螺栓連接件拉伸模型 ￥129
Abaqus纖維復合材料螺栓連接件拉伸模型
顯示動力學
復合材料采用VUMAT子程序，內附有cae，inp，puck子程序，操作視頻，ODB等文件
可贈送收集的纖維復合材料相關學習資料，特別適合初學者！
Abaqus纖維復合材料螺栓連接件拉伸模型 ￥149
Abaqus纖維復合材料螺栓連接件拉伸模型
顯示動力學
內插0厚度cohesive以模擬層間分層
復合材料采用VUMAT子程序，內附有cae，inp，puck子程序，操作視頻，ODB等文件
可贈送收集的纖維復合材料相關學習資料，特別適合初學者！
模型裝配（包括點焊、縫合焊接、粘合或螺栓連接等）！！
模型裝配（包括點焊、縫合焊接、粘合或螺栓連接），多零件模型必不可少！吐血共享！！！練習模型就在hyperworks的模型庫中，很容易找到，僅此一例就可以無后顧之憂，對于多部件模型得心應手、順手拈來！！！
第三章 模型裝配.pdf
復合材料螺栓連接視頻模型及UMAT/VUMAT子程序 ￥200
1.復合材料螺栓連接視頻教程；
2.復合材料螺栓連接UMAT子程序；
3.復合材料螺栓連接VUMAT子程序；
4.復合材料螺栓連接接觸視頻案例
基于ABAQUS有限元軟件的雙軸連接結構仿真模型創建過程
現實生活中的常見的真實的連接件結構，依靠大量的緊固件來進行傳載，而且在緊固件的周圍，應力分布十分復雜，并非傳統的簡單單軸單向受力的狀態，而是大多數為多軸多向受力狀態。傳統的仿真模型也多圍繞單軸加載來開展，并不能真實的模擬緊固件受多軸受力的狀態。本文基于ABAQUS有限元分析軟件，以搭接結構為例，建立了十字形連接結構的雙向拉伸仿真模型。
一、創建三維實體模型
1.創建工作目錄：在文件中選擇設置工作目錄，將工作目錄設置為F:\Biaxial_FEM，以方便后處理時能夠方便的查詢模型文件和結果文件。
圖1 設置工作目錄
2.創建Part：首先建立L形板件的模型，選擇創建部件，名稱改為P-2mm，模型空間選擇三維，類型選擇可變形，選擇實體-拉伸的方式，草圖的大致尺寸設為300。使用多段線繪制草圖，草圖尺寸如圖3所示，圓角處選擇添加約束，將X、Y兩方向的直線與圓弧設置相切關系。草圖創建好后，點鼠標中鍵確定，選擇拉伸厚度為2mm。創建好的模型如圖5所示。為了減少接觸對的設置，本文螺栓和螺母簡化為一體，以提高計算效率。
展開 多種螺栓連接模型的有限元分析與研究
模態分析結果：
（3）結果數據對比分析
對比5種螺栓連接約束模型的分析結果（上表所示），其余4種簡化模型分析結果相對于3D螺栓結果的偏差率大多數在1%左右，可認為精度在3%內；
One KCoup類型和KCoup+Beam+ KCoup類型計算結果一樣；
KCoup+B31+ KCoup中，B31單元保留了螺栓的剛度和質量，結果更接近3D螺栓模型；
KCoup+ B31+ KCoup+預緊力中，B31單元加載了預緊力，剛度相對無預緊力的大，所以分析結果的頻率相對無預緊力的大。
三、結論
綜合5種螺栓連接約束模型的分析結果，有如下結論：
1) 如果模型中螺栓/釘連接處較多，且螺栓/釘相對模型尺寸比較小（M2左右），采用One KCoup類型；
2) 如果模型中螺栓/釘連接處較少，且螺栓/釘相對模型尺寸比較大，螺栓質量在動力性分析中不可忽略時，則采用KCoup+B31+ KCoup類型；
3) 如果模型中螺栓/釘連接處較多，且螺栓/釘質量不可忽略時，則可調整模型零部件的密度，彌補螺栓質量損失，同時采用One KCoup或KCoup+Beam+ KCoup類型創建連接；
4) 在模擬單個或幾個螺栓/釘的連接情況，且需要關注螺栓連接細節時，則采用3D螺栓+預緊力類型。
展開 卡萊提供Octax系列連接器免費3D CAD模型下載
卡萊公司（CSL）的子公司卡萊互連技術（CIT），Octax?超高速以太網連接器以能為用戶提供廣泛的互連解決方案而聞名，是一種輕型的、低成本的解決方案，適用于商業和軍事航空航天領域。
.
過去，航空航天和國防工程師若想尋找一個CarlisleIT連接器，只能通過打電話或電子郵件的方式索取CAD模型。而這些獲得的文件并不總是隨時可用，從而嚴重影響了客戶的工作效率。
現在，卡萊互聯技術（CIT）發布了Octax系列連接器的交互式目錄，其中包含由CADENAS為其創建的產品模型3D CAD下載服務。該在線工具將便于CarlisleIT客戶更快、更輕松地找到并使用他們設計所需的準確的CarlisleIT連接器。如此一來，工程師們在設計初期時就能立即找到、配置和測試這些連接器的產品模型。
卡萊互連技術公司設計工程總監Dan Dawson說:“數十年來公司始終保持著在技術創新上的領先地位，不負眾望，盡可能滿足客戶的多樣化需要，為對方提供合適的解決方案。比如：工程師希望能盡快獲取到產品信息，包括其外形結構和尺寸，以便盡早開始設計工作。他們不需要自己花時間和精力來了解我們產品的所有細節，我們會為他們提供所需的所有產品信息，我們的目的就是讓工程師們輕松找到符合設計要求的零部件，并能獲得所有與零部件相關的模型數據和信息，包括物料號、報廢信息，運動信息、接口信息等。”
展開 COMSOL相變傳熱模型 附COMSOL與MATLAB連接步驟下載
模型介紹
如圖1幾何模型示意圖所示。相變材料的相變溫度為320K，熱流體入口的流速為0.1m/s，入口溫度為380K，熱流體壁厚為0.005m，模型計算過程中考慮了相變材料熔化過程中的溫差驅動以及體積力作用。
圖1 幾何模型示意圖
3. 物理模型及邊界條件設置
本模型主要采用COMSOL 6.0軟件中的層流、流體傳熱以及非等溫流動多物理場模塊，其中流體傳熱添加了相變材料。詳細的物理模型及邊界條件設置如圖2所示。
圖2 詳細的物理場選擇及邊界條件設置
4. 結果展示
圖3 熱管流體的流速云圖
圖4 模型區域的溫度分布
圖5 模型相體積分布
圖6 相體積動態變化
圖7 相變指示器
備注：本計算模型求解過程中，最終78%左右的相變材料發生相變。z
下載地址：COMSOL與MATLAB連接步驟
展開 