ansys生死接觸
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys生死接觸的視頻教程
ANSYS APDL 單元生死在3D打印中的應(yīng)用
本課程主要及講解ANSYS APDL單元生死在3D打印中的應(yīng)用，涉及到的知識(shí)點(diǎn)包含熱構(gòu)耦合分析、單元類型選擇、非線性材料定義、參數(shù)化建模、單元生死技術(shù)、以及批量后處理等內(nèi)容，本課程每一步操作都有詳細(xì)講解，面向?qū)ο鬄槌鯇W(xué)者和有一定基礎(chǔ)的APDL使用者。
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焊接+ANSYS APDL+生死單元+熱力耦合
運(yùn)用ANSYS二次開(kāi)發(fā) APDL語(yǔ)言編輯出參數(shù)化程序建立焊接模型、控制和劃分網(wǎng)格、 定義材料參數(shù)、施加載荷與邊界條件、分析控制以及求解等完成有限元溫度場(chǎng)應(yīng)力場(chǎng)分析全部過(guò)程。利用生死單元循環(huán)算法技術(shù)控制單元“生死”的激活來(lái)模擬焊接過(guò)程，通過(guò)控制單元激活的時(shí)間間隔控制焊接速度，結(jié)合間接熱力耦合原理，對(duì)焊接過(guò)程進(jìn)行熱力仿真。
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增材仿真+生死單元+ansys apdl+熱力耦合+溫度場(chǎng)+應(yīng)力場(chǎng)
介紹：運(yùn)用ANSYS二次開(kāi)發(fā) APDL語(yǔ)言編輯出參數(shù)化程序來(lái)建立模型、控制和劃分網(wǎng)格、 定義材料參數(shù)、施加載荷與邊界條件、分析控制以及求解等完成有限元分析全部過(guò)程。在模擬成型過(guò)程中，通過(guò)改變溫度載荷的位置來(lái)模擬噴嘴的掃描移動(dòng)，利用生死單元循環(huán)算法技術(shù)控制單元“生死”的激活來(lái)模擬材料的堆積增加，通過(guò)控制單元激活的時(shí)間間隔控制成型速度
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ansys生死接觸的實(shí)例教程
使用默認(rèn)接觸計(jì)算，沒(méi)法完成過(guò)盈配合分析，因此打算使用先加載位移使橡膠向右位移一段距離，到第二步在開(kāi)始進(jìn)行接觸分析。在高手指點(diǎn)下找到了使接觸設(shè)置在第一步不激活，而從第二步開(kāi)始起作用的方法，稍微總結(jié)一下，省得新
手們?nèi)タ懈郊械挠⑽脑?原理就是使用單元生死的方法，在第一步將接觸單元?dú)⑺朗蛊洳黄鹱饔茫瓿晌灰萍虞d；第二步激活接觸單元，卸去位移載荷，橡膠回彈完成于鋼圈接觸。核心命令 ekill/elive,有興趣的可以去幫助文檔中搜索相關(guān)的東西。
首先定義好模型，再定義接觸（frictionless，其他接觸設(shè)置都選默認(rèn)值），最后記得設(shè)立兩個(gè)載荷步。
在接觸定義中插入命令，把接觸單元設(shè)為一個(gè)集合。
mycont = cid
mytarg = tid
在static structual 模型樹(shù)中插入命令，其中step selection mode選擇First，就是第一步，插入殺死單元命令：
NLGEOM,on
NROPT,FULL
esel,s,type,,mycont
esel,a,type,,mytarg
!kill selected elements (contact and target)
ekill,all
!select everything
allsel
繼續(xù)插入命令使得接觸在第二步被激活，step selection mode選擇by number，2.
NLGEOM,on
NROPT,FULL
esel,s,type,,mycont
esel,a,type,,mytarg
!kill selected elements (contact and target)
ealive,all
!
展開(kāi) 在ansys計(jì)算過(guò)程中，如果需要向模型中加入（或刪除）實(shí)體，模型中對(duì)應(yīng)實(shí)體部位的單元就“存在”（或消亡）。單元生死選項(xiàng)就用于在這種情況下殺死或重新激活選擇的單元。
例如，在焊接分析過(guò)程中，隨著高溫焊料的加入，坡口處的單元需要不斷地被激活；在材料斷料分析中，隨著裂紋的延伸，斷裂處的單元需要不斷的被殺死；在隧道挖掘和橋梁建立分析中，材料也需要不斷的被殺死或激活。因此，單元的生死應(yīng)用技術(shù)廣泛的存在于ansys仿真分析中，是一項(xiàng)應(yīng)用非常廣泛的技術(shù)。
單元的生死并不是ansys程序?qū)⑺绬卧獙?duì)應(yīng)的實(shí)體從模型中刪除，或者激活重新生成材料，而是通過(guò)將其剛度矩陣，或者傳導(dǎo)矩陣（對(duì)應(yīng)于不同的分析），乘以很小的因子（ESTIF），默認(rèn)值為1E-6。死單元的單元載荷將為0，從而不對(duì)載荷向量生效，等效于將單元?dú)⑺溃? 同樣，當(dāng)一個(gè)單元被重新激活時(shí)，其剛度，單元載荷等恢復(fù)其原始的數(shù)值，重新激活的單元也沒(méi)有應(yīng)變記錄，在熱分析里面沒(méi)有熱量存儲(chǔ)。需要注意的是，生死單元對(duì)大部分單元可以應(yīng)用，然而對(duì)某些單元卻是不可用的。
在一些情況下，單元生死狀態(tài)可以根據(jù)ansys的計(jì)算結(jié)果決定。如在斷裂分析中，我們需要將應(yīng)力值大于材料屈服強(qiáng)度的單元?dú)⑺溃梢岳肊table選擇相應(yīng)的單元進(jìn)行殺死，繼而返回到求解器進(jìn)行求解，如果如此循環(huán)，則可觀察到裂紋的生長(zhǎng)過(guò)程。
可以在大多數(shù)靜態(tài)和非線性瞬態(tài)分析中使用單元生死，其基本分析與相應(yīng)的分析過(guò)程是一致的，主要包括三個(gè)步驟：建模，施加載荷并求解，查看結(jié)果。
現(xiàn)通過(guò)ansys焊接過(guò)程，講解生死單元的應(yīng)用。
兩個(gè)平板進(jìn)行對(duì)接，采用V型坡口。在焊接的過(guò)程中，焊料不斷加入坡口，進(jìn)行焊接。平板溫度采用20℃，焊料溫度采用1500℃。
展開(kāi) ANSYS的生死單元模擬焊接過(guò)程
1 概述
焊接模擬計(jì)算在CAE仿真是比較大的一塊內(nèi)容，也是比較復(fù)雜的一個(gè)過(guò)程，幾個(gè)比較關(guān)鍵的問(wèn)題是熱源函數(shù)的描述、單元的融覆、熱源的移動(dòng)等等，通過(guò)單純的GUI操作，無(wú)論使ANSYS還是Abaqus都不大可能完成這個(gè)過(guò)程，通常需要借助軟件的內(nèi)置語(yǔ)言。
本次主要介紹單元生死的應(yīng)用，單元生死主要用于單元缺失的場(chǎng)合，比如凝固溶解過(guò)程，斷裂過(guò)程，焊接過(guò)程等等，這些過(guò)程都是非線性或者時(shí)間歷程過(guò)程，計(jì)算需要很多子步和迭代，為了在此過(guò)程中避免一遍一遍修改單元，便引入生死單元的概念，通俗的講就是通過(guò)一些方法讓單元失效，具體的改變是單元的彈性模量的改變，當(dāng)單元死時(shí)，修改其彈性模量為非常小的值，讓其在求解過(guò)程中不起作用。
詳細(xì)地說(shuō)，激活單元死這個(gè)狀態(tài)時(shí)，ANSYS程序?qū)卧獎(jiǎng)偠染仃嚦艘院苄〉囊蜃樱绦蚰J(rèn)值為1E-6，死單元的單元載荷為0，從而不對(duì)載荷向量生效，同樣的，死單元的質(zhì)量、阻尼、比熱等等參數(shù)也設(shè)置為0，單元的應(yīng)力應(yīng)變也因此為0。
2 前處理
前處理包括單元定義、材料定義和建模，單元定義是需要注意單元屬性，此次定義13號(hào)二維耦合單元，具有溫度和位移自由度。
材料屬性包括結(jié)構(gòu)參數(shù)和熱參數(shù)，具體包含彈性模量，泊松比，屈服強(qiáng)度，塑性屬性，材料密度，熱膨脹系數(shù)，熱傳導(dǎo)系數(shù)，比熱容。焊接時(shí)溫度較高，定義材料通常需要定義多個(gè)溫度下的值。
展開(kāi) 作者：李桂花 安世亞太結(jié)構(gòu)應(yīng)用工程師
文章發(fā)布：上海安世亞太官方訂閱號(hào)（搜索：PeraShanghai）
聯(lián)系我們：021-58403100
本文共計(jì)422字，閱讀時(shí)間預(yù)計(jì)2分鐘
編者按
作者利用ANSYS單元的生死功能，通過(guò)修改單元?jiǎng)偠鹊姆绞?，模擬出牛郎織女七夕節(jié)鵲橋相會(huì)的場(chǎng)景，讓仿真充滿生活氣息，趣味十足。
今天教大家用ANSYS單元生死技術(shù)做一個(gè)高端大氣上檔次的鵲橋相會(huì)。
操作步驟
第一步：建模
模型很簡(jiǎn)單，一座拱橋，兩顆愛(ài)心。
第二步，畫(huà)網(wǎng)格
選擇插入method，選擇Body Fitted Cartesian，效果如圖。設(shè)置了愛(ài)心為剛體，所以沒(méi)有網(wǎng)格。
第三步：按照階梯層數(shù)，分別建立單元組件
以下圖片為了顯示方便，只取了一部分組件展示。
第四步：根據(jù)每層單元復(fù)活的順序，設(shè)置載荷步數(shù)
例如本例建有12個(gè)依次復(fù)活的組件，至少需要設(shè)定12個(gè)載荷步。
展開(kāi) 材料數(shù)據(jù)如下
為了闡述如何使用ANSYS的單元生死技術(shù)，決定把該桿等分為3個(gè)單元，然后通過(guò)控制中間單元的生死，進(jìn)行如下的熱應(yīng)力仿真
（1）設(shè)置所有單元的材料參考溫度是0度，給所有節(jié)點(diǎn)施加100度，并保持所有單元都存活，做1次仿真
（2）設(shè)置所有單元的材料參考溫度是0度，給所有節(jié)點(diǎn)施加100度，殺死中間單元，做1次仿真
（3）設(shè)置其它單元的材料參考溫度是0度，給所有節(jié)點(diǎn)施加100度，激活中間單元，并設(shè)置該單元的材料參考溫度是100度，做1次仿真
（4）設(shè)置其它單元的材料參考溫度是0度，給所有節(jié)點(diǎn)施加0度，保持中間單元存活，并設(shè)置該單元的材料參考溫度是100度，做1次仿真
通過(guò)上述四次仿真，以說(shuō)明
（1）如何使用單元的生死技術(shù)
（2）當(dāng)單元激活時(shí)，會(huì)根據(jù)節(jié)點(diǎn)溫度和該單元的材料參考溫度之差來(lái)確定它的初始熱應(yīng)變。
【問(wèn)題分析】
1.該例子來(lái)自于ANSYS15 APDL的認(rèn)證算例《VM194 Element Birth/Death in a Fixed Bar》為了更清晰的闡明思路，本文對(duì)其進(jìn)行了較大幅度的調(diào)整。
2.單元生死技術(shù)的使用，關(guān)鍵是首先要?jiǎng)?chuàng)建出所有的單元，然后在需要?dú)⑺栏膯卧獣r(shí)使用EKILL命令，而在需要激活時(shí)使用ELIVE命令。
3.使用LINK180來(lái)建模桿。
4.創(chuàng)建2種材料。這兩種材料的彈性模量和泊松比一樣，但是參考溫度不一樣。一個(gè)參考溫度是0度，一個(gè)是100度。
5.先創(chuàng)建4個(gè)節(jié)點(diǎn)，然后創(chuàng)建3個(gè)單元。
6.固定兩個(gè)端節(jié)點(diǎn)，并給所有節(jié)點(diǎn)固定Z方向自由度，借此模擬二維桿件。7.按照題目要求進(jìn)行先后四次的計(jì)算和后處理，以考察生死單元的使用。
8.本文采用APDL命令進(jìn)行講解。
【求解過(guò)程】
1.
展開(kāi) 
ansys生死接觸的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ansys生死接觸的最新內(nèi)容
AnsysWB-回形針接觸仿真4個(gè)月前
[圖片]
AnsysWB-接觸面磨損模擬5個(gè)月前
磨損是指固體物體在與另一物體接觸時(shí)，其表面材料逐漸減少的現(xiàn)象。該程序通過(guò)重新定位接觸節(jié)點(diǎn)來(lái)近似模擬這種材料的損耗情況。 新的節(jié)點(diǎn)位置是通過(guò)一個(gè)磨損模型來(lái)確定的，該模型會(huì)根據(jù)接觸結(jié)果計(jì)算出接觸節(jié)點(diǎn)需要移動(dòng)的量以及移動(dòng)的方向，以模擬磨損情況。
這個(gè)示例展示了如何使用Archard磨損模型。由于磨損涉及材料的去除，位于接觸元素下方的實(shí)體元素的質(zhì)量會(huì)隨著磨損程度的增加而逐漸變差
AnsysWB-采用通用接觸的線纜壓接仿真5個(gè)月前
在該示例中，多股導(dǎo)線通過(guò)一種稱為壓接的機(jī)械變形工藝與電氣端子（連接器）連接在一起。連接器的U形部分（握持部分）由一個(gè)堅(jiān)硬的沖頭折疊環(huán)繞在導(dǎo)線上，形成一個(gè)B形壓接，從而在導(dǎo)線與電氣端子之間實(shí)現(xiàn)連接。
由于這種模型的復(fù)雜性，通過(guò)基于對(duì)偶的接觸方法來(lái)定義所有可能的接觸面將是一項(xiàng)困難且耗時(shí)的任務(wù)。通過(guò)使用通用接觸方法，接觸面會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建。只有有限數(shù)量的接觸面需要指定非默認(rèn)的接觸屬性
10 月 24 日 · 線下零距離 · 與 Ansys Fellow 朱永誼博士面對(duì)面
當(dāng)產(chǎn)品復(fù)雜度從“零件”躍遷到“系統(tǒng)”，有限元模型動(dòng)輒上億自由度，接觸對(duì)數(shù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。如何讓“超大規(guī)模裝配模型在 8 小時(shí)內(nèi)完成建模-求解-校核”成為日常，而非傳奇？
10 月 24 日（周五）下午，Ansys 總部院士朱永誼博士首次線下開(kāi)講，帶來(lái)四大“黑科技”：
1
ANSYS workbench銷軸非線性接觸靜力學(xué)分析10個(gè)月前
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(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)銷軸的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)銷軸非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)銷軸靜力學(xué)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 銷軸非線性接觸靜力學(xué)分析
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ansys Workbench 靜應(yīng)力模塊，利用生死單元技術(shù)結(jié)合APDL命令，模擬轉(zhuǎn)軸最大扭力
示例：要求計(jì)算轉(zhuǎn)軸所能承受的最大扭轉(zhuǎn)力矩，轉(zhuǎn)軸抗拉強(qiáng)度1230MPa
模型如下： 中間最細(xì)位置R=3
Workbench計(jì)算時(shí)，左側(cè)固定。右側(cè)面施加圓轉(zhuǎn)位移。
效果展示
?
操作過(guò)程：
首先，初步計(jì)算轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)多少會(huì)接近許用最大值1000Mpa。確定初始載荷大小。
當(dāng)加載
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(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)赫茲接觸的二維模型處理
2、學(xué)習(xí)赫茲非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性靜力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)赫茲接觸靜力學(xué)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
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(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)管道夾的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)管道夾非線性接觸相關(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)管道夾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
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
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)車輪軌道的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)車輪軌道非線性接觸相關(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)車輪軌道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 車輪軌道接觸分析
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
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)鼓剎的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)鼓剎非線性接觸相關(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)鼓剎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 鼓剎非線性接觸分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件
