ansys非線性設(shè)置的案例
應(yīng)用ANSYS Mechanical進(jìn)行非線性求解的設(shè)置指南 ￥5
<p> ANSYS Mechanical能夠?qū)缀?em>非線性、材料非線性、接觸非線性、混合非線性（塑性和接觸等）、非線性屈曲等計算問題進(jìn)行非常好的模擬仿真，本文旨在介紹在進(jìn)行非線性求解時部分設(shè)置的含義，后續(xù)將不斷更新補充。</p><ol><li>非線性分析背景（什么是結(jié)構(gòu)非線性以及非線性分類，定義）</li><li>構(gòu)建非線性模型時如何控制有助于收斂？</li><li>【Solver Type】求解類型、【W(wǎng)eak Springs】弱彈簧、【Large Deflection】大變形簡介</li><li>自動時間步、重啟動控制簡介</li><li>收斂準(zhǔn)則、【Line Search】線性搜索、【Stabilization】穩(wěn)定性簡介</li><li>接觸、接觸協(xié)調(diào)、接觸探測方法、修剪接觸簡介</li><li>穿透和滑移容差、法向接觸剛度、 Pinball區(qū)域簡介</li><li>接觸行為簡介以及非對稱行為接觸表面的正確選擇指導(dǎo)</li><li>接觸中的體類型（Shell thickness effect簡介）</li><li>界面處理與接觸幾何修正</li><li>接觸工具與自接觸設(shè)置</li><li>單元死生與接觸過程控制</li><li>自適應(yīng)網(wǎng)格控制</li></ol><p><br></p>
展開 ANSYS Workbench-Mechanical接觸與非線性接觸設(shè)置用法概述
ANSYS Workbench-Mechanical接觸與非線性接觸設(shè)置用法概述
付穌昇
引文：本文寫作目的對ANSYS Workbench平臺Mechanical涉及模塊接觸設(shè)置選項進(jìn)行整理和編寫，以ANSYS官方幫助和教程對于非線性接觸問題的內(nèi)容為基準(zhǔn)（特此聲明），同時借鑒《ANSYS Workbench17.0數(shù)值模擬與實例精解》一書相關(guān)文字和配圖，以希望對初學(xué)者起到一定的引領(lǐng)作用。
一、接觸的基本概念
兩個分離的表面接觸并相互剪切時，就稱它們處于接觸狀態(tài)。處于接觸狀態(tài)的表面具有如下特點：
(1)不互相穿透。
(2)能夠傳遞法向壓力和切向摩擦力。
(3)通常不傳遞法向拉力。
接觸的上述特點使接觸表面之間可以自由地分開并遠(yuǎn)離。接觸是強非線性的，隨著接觸狀態(tài)的改變，接觸表面的法向和切向剛度都有顯著的變化。對于大的剛度突變，收斂問題的挑戰(zhàn)性較大，另外接觸區(qū)域的不確定性、摩擦、以及部件接觸外不再有其他約束，都導(dǎo)致接觸問題的復(fù)雜化。
接觸一般可以考慮兩類接觸問題：
①剛性體-柔性體
②柔性體-柔性體。
其中剛性體不計算應(yīng)力等。
Workbench-Mechanical提供如下接觸類型和接觸行為：
綁定Bonded：沒有穿透，不分離，面或者邊以及兩者之間不出現(xiàn)滑動。
不分離No Separation：與綁定類似，法向不分離，允許接觸面發(fā)生小量無摩擦滑動。
無摩擦Frictionless：不穿透，表面之間自由滑動，分離不受阻礙。
摩擦Frictional：滑動阻力與摩擦系數(shù)成正比，自由分離不受阻礙。
粗糙Rough：與無摩擦類似，但是不允許滑移。
后三種接觸行為均為非線性接觸行為，接觸行為與迭代次數(shù)如表1所示。
展開 ANSYS實例 | 剛平板壓縮橡膠的非線性分析——接觸、材料和幾何非線性
圖8 有限元模型
9．求解設(shè)置
(1)進(jìn)去求解器：Main Menu> Solution。
(2)設(shè)置分析類型：Main Menu> Preprocessor>Loads> Analysis Type> New Analysis→ Static→ OK。
(3)求解控制：Main Menu> Solution>Analysis Type> Sol’n Controls。
① Basic：Analysis Options→ 選擇大變形Large Displacement Static； Number of substeps輸入子步數(shù)6；在輸出頻率Frequency中選擇Write every Nth substep，where N=輸入1，見圖9(1)
(1) Basic選項
(2) Nonlinear選項
圖9 求解控制
②Nonlinear：設(shè)置非線性收斂準(zhǔn)則Set convergence Criteria，見圖9(2)→ Replace，見圖10(1)→ MINREF中輸入-1，見圖10(2)→ OK→ Close→ OK。
圖10 非線性收斂準(zhǔn)則
10．施加強制位移
Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Structural>Displacement> On Nodes→ 單選Min, Max, Inc，輸入變量名NCEN→ OK→ Lab2中選擇UY，VALUE中輸入-100
11．求解
(1) 保存求解前文件：Utility Menu> Files> Saveas→ 輸入Rubber_Load.db→ OK。
展開 35 Ansys Workbench工程應(yīng)用之——結(jié)構(gòu)非線性（下）：狀態(tài)非線性（5）螺紋連接
本期解讀了螺栓連接，非線性相關(guān)內(nèi)容快寫完了，下期寫啥暫時還不知道，敬請期待。
由于圖惜實踐經(jīng)驗實在有限，文中也難免紕漏百出，敬請批評指正。
參考文獻(xiàn)：
[1]《機(jī)械設(shè)計》——濮良貴、紀(jì)名剛
[2]《Ansys Workbench有限元分析實例詳解》——周炬、蘇金英
[3] ANSYS 2022幫助文件
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Ansys Workbench工程應(yīng)用之——結(jié)構(gòu)非線性（下）：狀態(tài)非線性（4）過盈配合
設(shè)置接觸：刪除程序自動生成的接觸，手動添加接觸，分別是橡膠圈與活塞凹槽兩個邊的摩擦接觸，以及橡膠圈與氣缸3個邊（斜邊、左豎邊、圓角）的摩擦接觸，橡膠均為接觸體，摩擦系數(shù)均為0.2，行為均為不對稱，算法均為法向拉格朗日。由于密封圈與活塞之間有初始幾何穿透，所以將界面處理設(shè)置為“添加偏移，斜坡效果”，偏移=0，此處設(shè)置斜坡加載是為了在過盈計算中更易收斂。
計算初始接觸，如下圖，過盈量識別正確，且間隙與穿透都在各自彈球半徑內(nèi)。
Step4 邊界條件。
本計算包括過盈與擠壓兩種計算，所以將載荷步分為2步，第一步用于計算橡膠圈過盈，第二步用于計算橡膠圈與氣缸、活塞之間的擠壓。
由于有超彈性材料的大變形，以及氣缸的大位移，所以打開大變形選項。
由于有摩擦力，所以使用非對稱牛頓法促進(jìn)收斂。
其余設(shè)置如下。
對活塞施加遠(yuǎn)程約束，約束點為（0，0），約束所有方向的移動與轉(zhuǎn)到，允許變形（柔性）。
從第2步開始，對氣缸下邊施加Y向強制位移10，X方向0。
Step5 結(jié)果與后處理。
在結(jié)果中插入總位移，接觸壓力，強制位移處的反力。
位移結(jié)果如下：
接觸壓力結(jié)果如下：
支反力結(jié)果如下，Y方向最大為8535N，說明氣缸運行需要這么大的驅(qū)動力。
擴(kuò)展顯示設(shè)置如下：
寫在最后
WB已經(jīng)能輕松計算各種過盈問題，讀者需要注意過盈量的加載方式，特別是當(dāng)過盈量較大時，應(yīng)使用斜坡加載促進(jìn)收斂。
本期解讀了過盈裝配，下期將詳細(xì)解讀螺紋連接，敬請期待。
由于圖惜實踐經(jīng)驗實在有限，文中也難免紕漏百出，敬請批評指正。
參考文獻(xiàn)：
[1] ANSYS 2022幫助文件
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展開 Ansys – Linear 和 Nonlinear Buckling，線性和非線性屈曲分析 ￥15
教程內(nèi)容：
第1節(jié)：簡介
第1講屈曲簡介
第二講線性屈曲
第三講特征值屈曲
第4講線性屈曲示例-1
第五講線性屈曲示例-2
第2節(jié)：基于非線性的線性屈曲
第6講非線性屈曲簡介
第7講基于非線性的線性屈曲示例
第3節(jié)：非線性屈曲
第8講非線性屈曲簡介
第9講非線性屈曲示例第1部分
第10講非線性屈曲示例第2部分
第4節(jié)：后屈曲
第11講后屈曲簡介
第12講屈曲后示例
第5節(jié)：弧長法
第13講弧長法
第14講Ansys的基本原理
展開 ANSYS5.7線性、非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南
Ansys57線性和非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南.pdf
非線性_幾何非線性分析.pdf
非線性_接觸分析.pdf
耦合場分析定義.pdf
非線性_接觸分析.pdf
非線性_彈塑性分析.pdf
Ansys57線性和非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南
Ansys57線性和非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南
Ansys57線性和非線性結(jié)構(gòu)靜力分析指南.pdf
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SOL101線性靜力求解，SOL103模態(tài)求解，SOL105屈曲求解，sol106非線性靜力求解設(shè)置在hypermesh軟件界面中操作實現(xiàn) ￥18.8
常見的求解類型包括SOL101線性靜力求解，SOL103模態(tài)求解，SOL105屈曲求解，sol106非線性靜力求解，sol145顫振分析求解，sol129非線性動力求解，sol107轉(zhuǎn)子復(fù)特征值分析（轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速）求解。
其中SOL145、SOL129、SOL107求解設(shè)置無法全部通過hypermesh軟件進(jìn)行設(shè)置，建議在MSC PATRAN中設(shè)置后存為對應(yīng)的求解bdf模板，供后續(xù)參考，其他建議通過hypermesh軟件設(shè)置后存為求解模板。
本文主要介紹SOL101線性靜力求解，SOL103模態(tài)求解，SOL105屈曲求解，sol106非線性靜力求解設(shè)置在hypermesh軟件界面中如何操作實現(xiàn)。
展開 【JY】ETABS的非線性直接積分法的設(shè)置與應(yīng)用
圖11 迭代+事件到事件的求解策略
其他的選項設(shè)置限于篇幅不再展開，用戶可使用默認(rèn)值，或參考最新版《CSI分析參考手冊》進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。
5.其他注意事項
求解器。ETABS中有三個求解器，分別是標(biāo)準(zhǔn)求解器、高級求解器和多線程求解器，可以通過分析>SAPFire高級選項進(jìn)行求解器設(shè)置。一般來講，我們推薦首先采用標(biāo)準(zhǔn)求解器求解模態(tài)結(jié)果，由于標(biāo)準(zhǔn)求解器會給出所有警告信息，建議用戶處理掉所有警告，然后再采用多線程求解器進(jìn)行非線性時程分析。提前處理警告信息，不但能提高后期非線性分析的收斂性，也可以大大縮短分析時間，達(dá)到“磨刀不誤砍柴工”的效果。
此外如果選擇了分析進(jìn)程中的獨立進(jìn)程，程序可以同時運行多個時程工況，時程工況的數(shù)量目前不超過8個或CPU物理內(nèi)核的數(shù)量。
圖12 求解器選項
圖13 非線性鉸的分析模型
鉸的模擬。ETABS目前有兩種模擬鉸的方法，一種是單元屬性，另一種是連接單元。用戶可以通過分析>非線性鉸的分析模型選擇鉸的模擬方法，如圖13所示。這里我們強烈推薦采用單元屬性，采用單元屬性的收斂性和計算時間均遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于使用連接單元。采用連接單元的優(yōu)勢在于適用于FNA法，但是FNA法并不適合于大量非線性行為的場合，另外如果存在分層殼、單拉桿件、索或者需要考慮幾何非線性的情況下，F(xiàn)NA法并不適用。因此，大多數(shù)情況適合采用單元屬性模擬鉸。
6.小結(jié)
本文首先介紹了非線性時程分析的基本步驟。注意，在定義初始重力工況和非線性直接積分法時程工況時，應(yīng)保持前置工況與后續(xù)工況的幾何非線性設(shè)置一致。
接下來，詳細(xì)介紹了阻尼參數(shù)的設(shè)置。
展開 ANSYS Mechanical非線性接觸功能基礎(chǔ)概述
導(dǎo)讀
ANSYS Mechanical具有強大的非線性計算能力，能夠?qū)缀?em>非線性、材料非線性、接觸非線性、混合非線性（塑性和接觸等）、非線性屈曲等計算問題進(jìn)行非常好的模擬仿真，是目前最強大的非線性問題計算軟件之一。
限于篇幅，本文僅對非線性求解與收斂、接觸非線性問題中涉及的設(shè)置等內(nèi)容進(jìn)行簡要整理和說明，以期望對于ANSYS Mechanical接觸非線性設(shè)置的使用有一定的幫助作用。
本文原稿基于ANSYS Documentation-ANSYS Mechanical User's Guide中部分章節(jié)內(nèi)容以及其他相關(guān)技術(shù)文檔進(jìn)行整理編寫，另外原稿整理時間較早，部分設(shè)置與ANSYS18/19版本不盡相同。
展開 
如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座 ￥299
進(jìn)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(yù)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(yù)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(xué)參數(shù)與隔震支座設(shè)計參數(shù)的定量對應(yīng)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(xué)參數(shù)與隔震支座設(shè)計參數(shù)的定量對應(yīng)關(guān)系
我們知道，實際應(yīng)用中，我們可以采用廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)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(xué)參數(shù)對應(yīng)起來，從而進(jìn)行力學(xué)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(xué)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(xì)參考《ANSYS結(jié)構(gòu)分析單元與應(yīng)用》。
在解決了單元類型之后，我們選擇一種常用的隔震支座，如圖1所示。
展開 ANSYS知識普及系列19——ansys workbench非線性屈曲分析
本人準(zhǔn)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**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
（打個小廣告）
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
摘自（http://blog.sina.com.cn/s/blog_625847130101h78r.html）
很多旋轉(zhuǎn)受壓結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行屈曲分析，常規(guī)結(jié)構(gòu)屈曲分析軟件有nastran、abaqus和ansys，nastran對線性大型模型分析效率較高；abaqus屈曲分析使用較少；ansys使用比較頻繁，其快速建模，與CAD軟件的良好借口及有限元模型前處理的便捷性（WB界面）很有吸引力，屈曲分析功能較為完善，可以進(jìn)行線性、非線性和后屈曲分析。
ansys學(xué)習(xí)資料中介紹較多的是線性屈曲分析。線性屈曲分析在工業(yè)實際中預(yù)測的值偏高，有的甚至超過實際實驗測試值的幾十倍，線性分析唯一優(yōu)勢是其分析速度較快。但在實際中其預(yù)測值參考價值不大，僅給定結(jié)構(gòu)屈曲失效的上限值。非線性屈曲分析考慮其他因素，包括結(jié)構(gòu)加工缺陷（幾何），材料非線性等，因此較為接近實際情況，但計算耗時較長。針對最艱難學(xué)習(xí)情況歸納總結(jié)非線性屈曲分析時技術(shù)要點及應(yīng)注意事項。
展開 ANSYS workbench擠壓成型非線性分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)擠壓成型的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)擠壓成型非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)擠壓成型非線性接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 擠壓成型非線性接觸分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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ansys非線性分析
ansys非線性分析
