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原創(chuàng)分享|Ansys軟件如何考慮結(jié)構(gòu)中加強(qiáng)筋(加強(qiáng)膜)作用?
圖7 輪胎中的尼龍類纖維增強(qiáng)
圖8 PCB板中的trace增強(qiáng)
目前,Ansys中有四種方法可以考慮PCB中trace模型對PCB板進(jìn)行仿真,分別是簡化模型等效法、trace mapping法、Trace增強(qiáng)方法和精確建模法。其中,Trace增強(qiáng)方法精度介于trace精確建模和trace mapping之間。如圖所示:
圖9 四種PCB板中考慮trace的仿真方法
總結(jié)
2020R2新版本中通過設(shè)置梁模型或者殼體模型為reinforcement,可以非常方便地考慮工程中加強(qiáng)筋或者加強(qiáng)膜結(jié)構(gòu)對整體模型的影響,提高仿真精度的同時也提升了不熟悉APDL用戶的仿真效率。該功能可以應(yīng)用于土木行業(yè)中鋼筋混凝土中的鋼筋增強(qiáng)、汽車行業(yè)中輪胎的尼龍纖維增強(qiáng)、復(fù)合材料中的碳纖維增強(qiáng)、電子行業(yè)中PCB板中的trace增強(qiáng)以及其他可能會用到材料增強(qiáng)的行業(yè)。
本文作者:李桂花,上海安世亞太結(jié)構(gòu)應(yīng)用工程師。寧波大學(xué)工程力學(xué)碩士,8年CAE行業(yè)應(yīng)用技術(shù)經(jīng)驗。自2012年起在安世亞太上海分公司擔(dān)任結(jié)構(gòu)應(yīng)用工程師,負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品在機(jī)械、電子等行業(yè)的推廣和應(yīng)用,主要參與的合作項目有重型機(jī)械預(yù)緊分析、醫(yī)療儀器成型分析、電子插拔件分析、剎車片摩擦生熱模擬、ECU電子產(chǎn)品抗振分析等,對Ansys結(jié)構(gòu)軟件應(yīng)用有豐富的使用經(jīng)驗和行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗。
展開 技術(shù)分享|Ansys軟件如何考慮結(jié)構(gòu)中加強(qiáng)筋(加強(qiáng)膜)作用?
輪胎中的尼龍類纖維增強(qiáng)
PCB板中的trace增強(qiáng)
目前,Ansys中有四種方法可以考慮PCB中trace模型對PCB板進(jìn)行仿真,分別是簡化模型等效法、trace mapping法、Trace增強(qiáng)方法和精確建模法。其中,Trace增強(qiáng)方法精度介于trace精確建模和trace mapping之間。如圖所示:
四種PCB板中考慮trace的仿真方法
總結(jié):2020R2新版本中通過設(shè)置梁模型或者殼體模型為reinforcement,可以非常方便地考慮工程中加強(qiáng)筋或者加強(qiáng)膜結(jié)構(gòu)對整體模型的影響,提高仿真精度的同時也提升了不熟悉APDL用戶的仿真效率。該功能可以應(yīng)用于土木行業(yè)中鋼筋混凝土中的鋼筋增強(qiáng)、汽車行業(yè)中輪胎的尼龍纖維增強(qiáng)、復(fù)合材料中的碳纖維增強(qiáng)、電子行業(yè)中PCB板中的trace增強(qiáng)以及其他可能會用到材料增強(qiáng)的行業(yè)。
展開 ANSYS基于VC++6.0的二次開發(fā)ANSYS基于VC++6.0的二次開發(fā)與 相互作用分析在ANSYS中的實
如宏(Marco)、參數(shù)設(shè)計語言(APDL)、用戶界面設(shè)計語言(UIDL)及用戶編程特性(UPFs),其中APDL(ANSYS Parametric Design Language)是一種非常類似于Fortran77的參數(shù)化設(shè)計解釋性語言,其核心內(nèi)容為宏、參數(shù)、循環(huán)命令和條件語句,可以通過建立參數(shù)化模型來自動完成一些通用性強(qiáng)的任務(wù);UIDL(User Interface Design Language)是ANSYS為用戶提供專門進(jìn)行程序界面設(shè)計的語言,允許用戶改變ANSYS的圖形用戶界面(GUI)中的一些組項,提供了一種允許用戶靈活使用、按個人喜好來組織設(shè)計ANSYS圖形用戶界面的強(qiáng)有力工具;UPFs(User Programmable Features)提供了一套Fortran77函數(shù)和例程以擴(kuò)展或修改程序的功能,該項技術(shù)充分顯示了ANSYS的開放體系,用戶不僅可以采用它將ANSYS程序剪裁成符合自己所需的任何組織形式(如可以定義一種新的材料,一個新的單元或者給出一種新的屈服準(zhǔn)則),而且還可以編寫自己的優(yōu)化算法,通過將整個ANSYS作為一個子程序調(diào)用的方式實現(xiàn)。
鑒于上述特點,近幾年來,ANSYS軟件在國內(nèi)外工程建設(shè)和科學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。但這些應(yīng)用大多局限于直接運用ANSYS軟件進(jìn)行實際工程分析,對利用ANSYS提供的二次開發(fā)工具進(jìn)行有限元軟件設(shè)計卻很少涉及。本文首次利用ANSYS軟件的二次開發(fā)功能,以VC++6.0為工具,運用APDL語言,對ANSYS進(jìn)行二次開發(fā),編制框筒結(jié)構(gòu)-樁筏基礎(chǔ)-土相互作用體系與地震反應(yīng)分析程序。
2 程序杓頗勘?
針對某一實際工程問題,ANSYS所提供的APDL語言可對ANSYS軟件進(jìn)行封裝。APDL語言即ANSYS軟件提供的參數(shù)化設(shè)計語言,它的全稱是ANSYS Parametric Design Language。
展開 ANSYS基于VC++6.0的二次開發(fā)與相互作用分析在ANSYS中的實現(xiàn)
如宏(Marco)、參數(shù)設(shè)計語言(APDL)、用戶界面設(shè)計語言(UIDL)及用戶編程特性(UPFs),其中APDL(ANSYS Parametric Design Language)是一種非常類似于Fortran77的參數(shù)化設(shè)計解釋性語言,其核心內(nèi)容為宏、參數(shù)、循環(huán)命令和條件語句,可以通過建立參數(shù)化模型來自動完成一些通用性強(qiáng)的任務(wù);UIDL(User Interface Design Language)是ANSYS為用戶提供專門進(jìn)行程序界面設(shè)計的語言,允許用戶改變ANSYS的圖形用戶界面(GUI)中的一些組項,提供了一種允許用戶靈活使用、按個人喜好來組織設(shè)計ANSYS圖形用戶界面的強(qiáng)有力工具;UPFs(User Programmable Features)提供了一套Fortran77函數(shù)和例程以擴(kuò)展或修改程序的功能,該項技術(shù)充分顯示了ANSYS的開放體系,用戶不僅可以采用它將ANSYS程序剪裁成符合自己所需的任何組織形式(如可以定義一種新的材料,一個新的單元或者給出一種新的屈服準(zhǔn)則),而且還可以編寫自己的優(yōu)化算法,通過將整個ANSYS作為一個子程序調(diào)用的方式實現(xiàn)。
鑒于上述特點,近幾年來,ANSYS軟件在國內(nèi)外工程建設(shè)和科學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。但這些應(yīng)用大多局限于直接運用ANSYS軟件進(jìn)行實際工程分析,對利用ANSYS提供的二次開發(fā)工具進(jìn)行有限元軟件設(shè)計卻很少涉及。本文首次利用ANSYS軟件的二次開發(fā)功能,以VC++6.0為工具,運用APDL語言,對ANSYS進(jìn)行二次開發(fā),編制框筒結(jié)構(gòu)-樁筏基礎(chǔ)-土相互作用體系與地震反應(yīng)分析程序。
2 程序設(shè)計目標(biāo)
針對某一實際工程問題,ANSYS所提供的APDL語言可對ANSYS軟件進(jìn)行封裝。APDL語言即ANSYS軟件提供的參數(shù)化設(shè)計語言,它的全稱是ANSYS Parametric Design Language。
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MAGNEFORCE軟件功能及作用介紹
Magneforce是一款專業(yè)電機(jī)設(shè)計與電磁場分析軟件。采用目前世界上電機(jī)設(shè)計領(lǐng)域最理想的時步有限元法,并為電機(jī)設(shè)計而make了優(yōu)化,并且集成了電機(jī)設(shè)計、驅(qū)動控制電路和驅(qū)動控制算法,tigong翔實、可信的集總參數(shù)和實時場計算結(jié)果。Magneforce操作非簡便快捷、功能強(qiáng)大、計算結(jié)果精確,具有非常明顯的優(yōu)勢。不僅為旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)計、優(yōu)化tigong了條件,還有助于提升企業(yè)的整體技術(shù)水平;而且還與國際接軌,與控制器設(shè)計相結(jié)合,能更好的優(yōu)化系統(tǒng)品質(zhì),提高產(chǎn)品檔次。
Magneforce系列軟件除了包含了電機(jī)本身的設(shè)計經(jīng)驗之外,采用了基于時步法(Time-stepping)的有限元(FEA)和電路(SPICE)耦合分析,從而更準(zhǔn)確地對電機(jī)的電磁場和控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析與評估。時步法是當(dāng)今國際電工領(lǐng)域公認(rèn)的計算電磁場的最佳方法,而耦合的有限元和電路分析,能夠確保對電機(jī)的電磁場進(jìn)行更精確和快速的計算分析。
Magneforce主要有5大功能模塊,每個模塊都有自己的建模方式和特點,運用這些設(shè)計工具就可以設(shè)計出高效率的電機(jī)。模塊分布如下圖所示
1. GenAc4.2-同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計工具
Magneforce平臺的主要求解方法是利用有限元技術(shù)計算電機(jī)內(nèi)的磁勢,并將磁場結(jié)果與SPICE電路模型耦合,得到諸如繞組電流等等的電參量。計算過程利用迭代-收斂的方式進(jìn)行,但從開始到結(jié)束,得到結(jié)果的時間只是以小時計算而已,而絕不會是幾天甚至幾周。這樣高效的計算效率來源于Magneforce 采用的獨特的節(jié)點編組方式。同時,Magneforce集成了數(shù)量龐大的沖片模型庫和豐富的包括永磁材料和鐵心材料等的材料庫。通過直接調(diào)用沖片模型和材料可以大大降低用戶的建模時間提高設(shè)計效率。
展開 Ansys 案例研究 | 剪力作用下的螺栓連接
為此,選擇兩塊板材并設(shè)置方向(Orientation)=Y 軸;
d.另外,插入“力反作用力(Force Reaction)”用于螺栓和螺母實體之間的綁定接觸,以檢查由于螺栓預(yù)緊力引起的反作用力;
e.同時,插入“接觸工具(Contact Tool)”以檢查兩塊板材之間摩擦接觸的摩擦應(yīng)力 (Frictional Stress)。
總結(jié)
本案例解釋了如何在兩塊板之間設(shè)置螺栓連接,然后對螺栓施加預(yù)緊力。討論了如何使用螺栓的實體來定義用戶定義坐標(biāo)系下的螺栓預(yù)緊力,施加剪力并檢查該力對實體的影響。
研發(fā)能力的持續(xù)提升和仿真軟件的作用——以熱設(shè)計為例
在熱設(shè)計中,熱仿真軟件是一個很好的實現(xiàn)這一功能的工具。這次直播,想結(jié)合我個人的工作體會,為大家分享我關(guān)于如何持續(xù)提高研發(fā)能力的一些觀點。
>>直播時間
6月3日 19:30
>>適用人群
熱設(shè)計工程師、結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師、硬件工程師、熱管理行業(yè)從業(yè)者、準(zhǔn)備進(jìn)入電子產(chǎn)品熱設(shè)計行業(yè)的學(xué)生或他行人員
>>點擊報名:https://www.yqgqt.org.cn/live/10866
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3、可領(lǐng)取以下全部補(bǔ)充資料:
①推動汽車電動化工程創(chuàng)新
②牽引電機(jī)設(shè)計
③電動車系統(tǒng)的生成式設(shè)計
④電動和無人駕駛車輛對售后維修及維護(hù)的影響
⑤車輛電氣電子架構(gòu)設(shè)計的實際考量因素
⑥在一個模型驅(qū)動的開發(fā)流中在MIL—SIL—HIL中重用測試結(jié)果
⑦如何更精準(zhǔn)的預(yù)測汽車動力電子的現(xiàn)場可靠性
掃碼回復(fù)"熱設(shè)計"領(lǐng)取
客服微信號:jishulink321
展開 一文搞懂ANSYS_ACP復(fù)雜實體模型復(fù)合材料纏繞鋪層設(shè)計(Ⅳ型儲氫罐高精度建模及壓力作用分析) ¥99.66
ANSYS ACP是一款專用的復(fù)合材料前后處理工具,在前處理鋪層信息定義和后處理結(jié)果查看環(huán)節(jié)中都有著簡潔高效和人性化的設(shè)置操作,但限于儲氫罐的幾何模型復(fù)雜、鋪層角度多變、圓頂處不規(guī)則加厚等特點,其實體模型的復(fù)材纏繞鋪層設(shè)置較有難度,本文旨在基于ANSYS Workbench平臺建立等比例、高精度的Ⅳ型儲氫罐復(fù)合材料實體模型,并將其與Static Structural聯(lián)合使用以分析其在60MPa壓力作用下的變形、應(yīng)力、應(yīng)變等信息。其中詳述了ANSYS ACP在復(fù)合材料鋪層設(shè)計中的操作流程及變角度、變厚度、實體貼合碳纖維鋪層等內(nèi)容,為Step by Step可復(fù)現(xiàn)教程文檔,借助此過程可掌握復(fù)雜實體模型的復(fù)材鋪層設(shè)計技術(shù),另外本文所采用的儲氫罐模型來源于真實Ⅳ型儲氫罐模型,亦可為儲氫罐設(shè)計應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
付費文件包含完整仿真流程文件一套、所使用的全部幾何文件和軟件逐步操作教程文檔一個。教程文檔十分詳細(xì),共計51頁、7000余字,用戶可根據(jù)教程文檔進(jìn)行學(xué)習(xí)以及逐步操作實現(xiàn)對Ⅳ型儲氫罐碳纖維復(fù)合材料的鋪層設(shè)計與仿真。
文檔教程收獲:
掌握ACP變角度、變厚度的復(fù)雜形狀實體復(fù)合材料纏繞鋪層設(shè)計技術(shù)。
學(xué)會ACP軟件厚度增強(qiáng)、鋪層修剪、沿指定路徑擠出、鋪層貼合實體等技能。
熟練掌握IV型儲氫罐的等比例、高精度復(fù)合材料設(shè)計建模技術(shù),為儲氫罐設(shè)計應(yīng)用奠定工程技術(shù)基礎(chǔ)。
展開 拉力作用下高強(qiáng)螺栓連接的ansys模擬
采用大型有限元分析軟件ANSYS,對鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的受力分布規(guī)律進(jìn)行了計算和分析,得出了該構(gòu)件的受力分布圖,從理論上對高強(qiáng)度螺栓連接的破壞形式和受力變化進(jìn)行了分析研究,為進(jìn)一步改進(jìn)高強(qiáng)螺栓連接構(gòu)件的受力狀況和結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了必要的理論依據(jù)。
引言
鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接具有施工簡單、耐疲勞、可拆換、連接的整體性和剛度較好等優(yōu)點,是鋼結(jié)構(gòu)中所廣泛采用的一種連接方式。因此有必要對其具體受力進(jìn)行分析研究,本論文利用有限元軟件ansys模擬了一高強(qiáng)度螺栓構(gòu)件在受拉力作用之下的應(yīng)力狀況。
1 螺栓連接構(gòu)件基本參數(shù)
1.1 高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力
高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力是施加在連接構(gòu)件上,產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)的整體性,通常來講希望能盡量高些,但為了保證螺栓不會在擰僅過程中發(fā)生屈服或斷裂,規(guī)范GBJ 17—88規(guī)定預(yù)拉力設(shè)計值按下式確定:
其中fy是鋼材的條件屈服強(qiáng)度;Ae為螺栓在螺紋處的有效截面面積。
1.2 連接處構(gòu)件接觸面的處理和抗滑移系數(shù)
高強(qiáng)度螺栓有摩擦型和承壓型兩種受里方式,本文僅僅討論摩擦型高強(qiáng)螺栓結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu);對于摩擦型高強(qiáng)螺栓而已,其構(gòu)件的接觸面(摩擦面)通常經(jīng)特殊處理,使其凈潔并粗糟,以提高其抗滑移系數(shù)μ;對于本論文中抗滑移系數(shù)選取為0.4。
2 高強(qiáng)螺栓連接有限元模型的建立
主要目的是通過ANSYS的3D實體建模,分析高強(qiáng)度螺栓抗拉在高溫下的工作性能以及溫度對高強(qiáng)度螺栓抗拉和抗剪的極限承載力的影響。建模過程中利用ANSYS的Pre-tension功能,施加高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力,利用接觸單元來考慮螺栓和孔壁的接觸與分開的情況以及連接板之間的摩擦作用。
展開 ANSYS 顯式動力學(xué)固體流體相互作用(英文視頻-無案例) ¥5
目標(biāo)是學(xué)習(xí)固-液相互作用仿真的基本結(jié)構(gòu)和工作流程,而不是讓新手感到困惑。在未來,更高級的課程我們將擴(kuò)展模擬的限制和可能性,并包括以下尚未應(yīng)用的技能,例如:- 設(shè)置參數(shù)化工作流程- 包含具有故障模型的材料- 解決物體破裂/破裂的問題- 包括爆炸和壓力波這是課程的第二部分-系列,是一個很好的起點。您不需要任何 ANSYS 經(jīng)驗,但顯式動力學(xué)是一個高級領(lǐng)域。如果您有任何問題,請不要害羞地提出任何問題。作為項目或自我練習(xí),您可以在這里和那里進(jìn)行一點點扭曲,制作我們的 Solid-Fluid 交互的修改版本。根據(jù)需要修改尺寸、速度、攻角、密度或網(wǎng)格分辨率,以便在最后看到影響。如果您對基本的固-液交互有很好的理解,這將是一個很好的實踐。</p><p class="ql-align-justify"><strong>本課程的目標(biāo)對象</strong></p><p class="ql-align-justify">面向 Explicit Dynamics 仿真環(huán)境的初學(xué)者</p><p><br></p>
展開 通用汽車公司選擇Qt在其“軟件定義汽車”的整車開發(fā)流程中發(fā)揮突出作用
轉(zhuǎn)型“軟件定義汽車”的通用汽車將利用Qt跨平臺人機(jī)界面(HMI)開發(fā)工具和開發(fā)框架實現(xiàn)一次設(shè)計、開發(fā),并在多個品牌、配置的車型上完成測試和部署。
從Qt Design Studio、Qt開發(fā)工具與框架到Qt質(zhì)量保證工具,Qt完整的軟件開發(fā)產(chǎn)品組合旨在提高效率、解放開發(fā)者以創(chuàng)建增值功能,并更快將產(chǎn)品推向市場。通用汽車將獲得Qt完全可定制的跨平臺設(shè)計能力、橋接工具、性能優(yōu)化的實時2D/3D圖形以及可復(fù)用代碼。通用汽車希望Qt能幫助其實現(xiàn)變革車載用戶體驗(UX)和連接客戶數(shù)字生活方式的雄心,即便限制新硬件添置,也能輕松地為駕駛員和乘客更新增強(qiáng)的車內(nèi)體驗。
Qt Group首席執(zhí)行官Juha Varelius表示:“此次合作鞏固了Qt在先進(jìn)用戶體驗設(shè)計和開發(fā)的市場領(lǐng)導(dǎo)者地位。通用汽車為其車輛打造的計劃將重新定義汽車行業(yè)的未來。軟件定義汽車將成為汽車制造商為其客戶打造用戶體驗的轉(zhuǎn)折點。”
通用汽車的軟件定義汽車戰(zhàn)略包括在2023年晚些時候推出Ultifi軟件平臺,實現(xiàn)頻繁O(jiān)TA軟件更新及其他福利。預(yù)期Qt對未來幾代Ultifi平臺的貢獻(xiàn)將幫助通用汽車以靈活高效的方式在不同品牌和車型大規(guī)模實現(xiàn)該目標(biāo)。
關(guān)于Qt Group
Qt Group (Nasdaq Helsinki: QTCOM)是一家跨國軟件公司,深受各行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和全球150多萬開發(fā)者的信賴,助力打造用戶衷愛的應(yīng)用程序和智能設(shè)備。我們幫助客戶在整個產(chǎn)品開發(fā)生命周期中提高生產(chǎn)力——從UI設(shè)計、軟件開發(fā)到質(zhì)量管理和部署。我們的客戶遍布180多個國家和地區(qū),涉及70多個行業(yè)。Qt Group全球擁有近700位員工,2022年的凈銷售額為1.55億歐元。了解更多信息,請訪問https://www.qt.io/。
展開 
基于ANSYS桁架式起重機(jī)在重力作用下的位移和變形
本文基于ANSYS仿真軟件,模擬了其在自身重力作用下的等效位移和變形。
一、有限元模型
起重機(jī)大多采用型鋼通過焊接方式連接在一起,因此采用ANSYS的梁單元beam
188建立有限元模型。Beam188是一個二節(jié)點三維梁單元,具有扭切變形,單元的模型理論是Timoshenko理論,每個節(jié)點具有6個自由度。beam單元是在使用的過程需要建立實常數(shù),即梁截面的橫截面等相關(guān)參數(shù)。由于在實際過程中不同部位的梁使用不同的橫截面,因此需要定義不同的實常數(shù)。建立L型型鋼的相關(guān)APDL代碼為:SECTYPE,2,BEAM,L,,0&SECOFFSET,CENT&
SECDATA,0.14,0.14,0.014,0.014,0,0,0,0,0,0,0,0模型的建立過程中由于節(jié)點和單元大量重復(fù),因此模型在建立過程中使用了大量的循環(huán)語句。即*DO與*ENDDO語句。建立完成后的有限元模型如圖1所示。
圖1 有限元模型
二、載荷的施加
圖2有限元載荷模型
起重機(jī)在安裝的時候,底部固定在地面上。因此,在模型載荷的施加過程中,底面的節(jié)點全部固定。在給起重機(jī)加重力作用時,ANSYS施加的是重力加速度。重力加速度與重力的作用相反。相關(guān)的APDL代碼為acel,,9.8,,。載荷的施加效果如圖2所示。
三、結(jié)果的分析
圖3 桁架式起重機(jī)的等效變形圖
圖4 桁架式起重機(jī)的等效位移
圖3和圖4所示為起重機(jī)的等效變形圖和等效應(yīng)力圖。由結(jié)果可知,起重機(jī)的等效變形圖與實際情況相符合。
展開 ANSYS樁土相互作用,樁頂豎向靜載,求摩擦力
接觸是target170和173,土體和樁體是solid185采用edp本構(gòu),keyopt(1)=0,keyopt(12)=2,keyopt(10)=2,keyopt(4)=2,接觸間方向互指,摩擦系數(shù)也定義由于是edp,沒有粘聚力等,樁側(cè)摩擦力結(jié)果為0,樁底有不同程度摩擦結(jié)果。
基于ANSYS命令流自平衡框架下千斤頂作用下框架變形分析 ¥30
基于ANSYS命令流自平衡框架下千斤頂作用下框架變形分析
有限元模型如下:
打開慣性釋放,點施加固定約束。
載荷顯示:
整體位移云圖
整體等效應(yīng)力云圖
附件concre_cerig.txt為整個命令流
基于ANSYS的高樁碼頭樁-土相互作用下受力響應(yīng)分析
本次推送算例以一處高樁碼頭考慮樁-土相互作用收靜載作用下的分析。
研究樁體工作形狀是對基樁豎向力學(xué)行為分析的前提。樁體與周圍土體的剛度相差很大,一般在兩者的界面處不滿足變形協(xié)調(diào)條件,次數(shù)就需要解除單元來進(jìn)行處理。因此,從樁-土相互作用的角度出發(fā),研究樁體-土體的荷載傳遞方式和樁、土層材料對基樁豎向承載性能的影響,對正確評價樁基豎向承載能力具有重要意義。
樁-土相互作用中所采用的單元
由于土體本身的復(fù)雜性、土層材料的非線性,土體與結(jié)構(gòu)之間的摩擦相互作用產(chǎn)生非連續(xù)的變形,從而使得求解變得更加困難。目前常見的接觸面處理的方式有:(1)直接法;(2)接觸力學(xué)法;(3)接觸面單元法,即在兩相鄰接觸物體邊界上,引入接觸面單元,在相鄰接觸物體間起過渡作用,通過增量和迭代手段調(diào)整單元本構(gòu)模型中的參數(shù),模擬其應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,該方法操作簡單,概念清晰,易于實現(xiàn)。
ANSYS中對于3D接觸單元設(shè)置,采用面-面接觸的方式。通常將剛性物體的面,作為目標(biāo)面,即Targe170單元,對于柔性物體的表面,當(dāng)做接觸面,常采用Conta173單元。
有關(guān)接觸單元和目標(biāo)單元的控制選項與輸出,詳情可去參考王新敏老師的《ANSYS結(jié)構(gòu)分析單元與應(yīng)用》一書,里面總結(jié)的非常詳細(xì),對于每個參數(shù)的取值與物理含義都解釋的面面俱到。
在實際工程中,樁土相互作用接觸面的摩擦系數(shù)選取比較復(fù)雜,它與樁側(cè)表面的粗糙程度有關(guān),當(dāng)破壞面主要由土體的抗剪強(qiáng)度控制時,摩擦系數(shù)可能是較大的。一般混凝土樁,對粘性土的摩擦系數(shù)為0.25~0.4;對砂土的摩擦系數(shù)為0.5~1.0。--以上內(nèi)容,部分節(jié)選自博士論文《高樁碼頭樁豎向荷載下靜動力行為研究》
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