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登錄ansys單元生死怎么用的案例
包含workbench超過(guò)應(yīng)力單元生死的模型,怎么做的ppt,workbench插入的命令流和ansys經(jīng)典界面命令流可以和workbench對(duì)比 ¥100
包含workbench超過(guò)應(yīng)力單元生死的模型,怎么做的ppt,workbench插入的命令流和ansys經(jīng)典界面命令流可以和workbench對(duì)比
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workbench 根據(jù)計(jì)算的等效應(yīng)力,實(shí)現(xiàn)單元生死的方法和模型,里邊做了詳細(xì)的注釋
ANSYS生死單元之焊接過(guò)程模擬
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?em>單元對(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,等效于將單元殺死;
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)度的單元殺死,可以利用Etable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
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)?em>單元剛度矩陣乘以很小的因子,程序默認(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) 
ANSYS單元生死技術(shù)助力牛郎織女來(lái)相會(huì)
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)修改單元剛度的方式,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) ANSYS單元生死功能模擬門(mén)式剛架施工例子
ANSYS單元生死功能模擬門(mén)式剛架施工
! Simulate the construction of a frame with the element active/kill
! function of ANSYS
! 施工分為三步
! The construction is divided into 3 steps
! 1: 建立立柱和臨時(shí)支撐
! 1: Install the column and temporary support
! 2: 安裝橫梁
! 2: Install the beams
! 3: 去掉臨時(shí)支撐
! 3: Remove the temporary support
! 作者:陸新征,清華大學(xué)土木系
! Author: Lu Xinzheng Dept. Civil Engrg. of Tsinghua University
[Money=20]
FINISH
/CLEAR
/UNITS,SI
/PREP7
!*
SECTWIDTH=300 !構(gòu)件截面寬度300MM
SECTHEIGHT=600 !構(gòu)件截面高度600MM
SECTAREA=SECTWIDTH*SECTHEIGHT
SECTIYY=SECTWIDTH**3*SECTHEIGHT/12.
SECTIZZ=SECTWIDTH*SECTHEIGHT**3/12.
SPAN=24E3 !跨度24M
COLUMNHEIGHT=8E3 !柱子高度8M
SLOP=3E3 !
展開(kāi) 基于ANSYS APDL的兩端固定桿的單元生死仿真【轉(zhuǎn)載】
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?em>單元時(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 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 ¥10
?
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1° ——0.0174 弧度 ,時(shí) 轉(zhuǎn)軸約945Mpa。
其次,利用APDL命令分載荷步逐步增大轉(zhuǎn)角載荷,并在每個(gè)載荷步中進(jìn)入后處理中查看是否有單元應(yīng)力超過(guò)許用值1000Mpa。當(dāng)有單元超過(guò)許用值時(shí)記錄該單元,在下一步載荷過(guò)程中將該單元抑制。繼續(xù)加載直到循環(huán)結(jié)束。
1.創(chuàng)建加載點(diǎn)——remotePoint
在Pilot Node APDL Name 中定義名稱:后期將在插入的APDL命令中使用該名稱,更改載荷大小。
創(chuàng)建單元組——Name Selection
在每個(gè)載荷步的后處理中需要篩選單元結(jié)果,查看是否超過(guò)許用應(yīng)力。為了縮小查詢范圍可以先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷危險(xiǎn)截面位置,將危險(xiǎn)截面附近的單元定義為一個(gè)組。在后期結(jié)果查看時(shí),僅在該組內(nèi)查找單元應(yīng)力。從而提高計(jì)算效率。
注意:選著的是單元組,可以使用框選功能。
在Analysis setting 中插入Command 命令
插入命令如下所示,同時(shí)注意單位制的選著,本例使用mm kg N。 命令見(jiàn)附錄
命令中包含有三種 應(yīng)力評(píng)估方法,一:剪應(yīng)力失效。二:等效應(yīng)力失效。三:第一主應(yīng)力失效。應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況條,結(jié)合零部件失效模式,自主選著。
!!!!!1.使用剪切應(yīng)力判斷是否失效*********************
!
展開(kāi) 基于ANSYS的某焊接件兩焊縫在順序焊接過(guò)程中的分析(生死單元應(yīng)用案例)
關(guān)于生死單元的簡(jiǎn)單介紹
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?em>單元對(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,等效于將單元殺死;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)度的單元殺死,可以利用Etable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。
今年隨著ANSYS19.0的推出,也帶來(lái)了一個(gè)好消息:ANSYS V19.0在Workbench界面下新增了網(wǎng)格生死功能。以往我們只能在經(jīng)典界面下進(jìn)行網(wǎng)格生死操作,或者在Workbench界面下借助APDL來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格生死,這種操作既不方便又容易出錯(cuò)。
展開(kāi) ANSYS中單元解、節(jié)點(diǎn)解以及節(jié)點(diǎn)單元解該怎么理解
總結(jié)起來(lái),三個(gè)解的概念如下:
節(jié)點(diǎn)解:節(jié)點(diǎn)位移解,原始解,最為精確的解;
單元解:單元的應(yīng)力應(yīng)變,派生解,通過(guò)節(jié)點(diǎn)解推導(dǎo)得到;
節(jié)點(diǎn)單元解:節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變,派生解的平均化顯示。
來(lái)源:ANSYS學(xué)習(xí)與應(yīng)用
ANSYS巧用殼單元給實(shí)體劃分六面體網(wǎng)格
ANSYS巧用殼單元給實(shí)體劃分六面體網(wǎng)格
1 概述
眾所周知,ANSYS經(jīng)典劃分網(wǎng)格的功能比較弱,映射劃分(Map)和掃掠劃分(Sweep)對(duì)幾何形狀的要求都十分高。而四面體網(wǎng)格一方面導(dǎo)致單元數(shù)目多余六面體,一方面給計(jì)算后處理帶來(lái)一定的不便。
有些情況下,幾何模型的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致即使再怎么對(duì)模型進(jìn)行切分都不可能掃掠出六面體網(wǎng)格,這種情況下,可以巧妙地利用殼單元。
ANSYS經(jīng)典里對(duì)于一個(gè)平面,劃分網(wǎng)格非常簡(jiǎn)單,而且?guī)缀涡螤罴s束很少,即使是自由劃分的網(wǎng)格,一般情況下都比較規(guī)整。利用這個(gè)特點(diǎn),用殼單元對(duì)面進(jìn)行網(wǎng)格劃分,然后再對(duì)整個(gè)實(shí)體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。本次以一個(gè)例子示意此過(guò)程。
2 過(guò)程
首先在ANSYS經(jīng)典界面定義兩個(gè)單元類型,分別是shell181和solid185。如圖1所示。
圖1 單元類型
建立幾何模型,采用block命令,建立100x40x10的長(zhǎng)方體:
block,-50,50,0,10,-20,20
如圖2所示。
圖2 幾何模型
之后為了演示網(wǎng)格劃分,將模型切分成幾塊,如圖3所示。
圖3 切分模型
再然后選擇殼單元shell181,如圖4所示:
圖4 選擇shell181單元
然后設(shè)置模型最上層的面各個(gè)線條的分?jǐn)?shù):
圖5 操作
份數(shù)分別如圖6.
圖6 線條份數(shù)
之后點(diǎn)擊MeshTool,如圖7所示。
圖7 劃分面網(wǎng)格設(shè)置
如圖7設(shè)置,點(diǎn)擊Mesh,選中模型的最上一層表面劃分,得到圖8的結(jié)果。
圖8 面網(wǎng)格劃分
再重復(fù)前面的選擇單元的操作,選擇單元類型為solid185,并且在MeshTool里選擇Volumes 的掃掠(sweep)劃分,如圖9所示。
圖9 操作
點(diǎn)擊Sweep選中所有的體,即得到如圖10所示的網(wǎng)格。
展開(kāi) 
ANSYS巧用殼單元給實(shí)體劃分六面體網(wǎng)格
ANSYS巧用殼單元給實(shí)體劃分六面體網(wǎng)格
1 概述
眾所周知,ANSYS經(jīng)典劃分網(wǎng)格的功能比較弱,映射劃分(Map)和掃掠劃分(Sweep)對(duì)幾何形狀的要求都十分高。而四面體網(wǎng)格一方面導(dǎo)致單元數(shù)目多余六面體,一方面給計(jì)算后處理帶來(lái)一定的不便。
有些情況下,幾何模型的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致即使再怎么對(duì)模型進(jìn)行切分都不可能掃掠出六面體網(wǎng)格,這種情況下,可以巧妙地利用殼單元。
ANSYS經(jīng)典里對(duì)于一個(gè)平面,劃分網(wǎng)格非常簡(jiǎn)單,而且?guī)缀涡螤罴s束很少,即使是自由劃分的網(wǎng)格,一般情況下都比較規(guī)整。利用這個(gè)特點(diǎn),用殼單元對(duì)面進(jìn)行網(wǎng)格劃分,然后再對(duì)整個(gè)實(shí)體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。本次以一個(gè)例子示意此過(guò)程。
2 過(guò)程
首先在ANSYS經(jīng)典界面定義兩個(gè)單元類型,分別是shell181和solid185。如圖1所示。
建立幾何模型,采用block命令,建立100x40x10的長(zhǎng)方體:
block,-50,50,0,10,-20,20
如圖2所示。
圖2 幾何模型
之后為了演示網(wǎng)格劃分,將模型切分成幾塊,如圖3所示。
圖3 切分模型
再然后選擇殼單元shell181,如圖4所示:
圖4 選擇shell181單元
然后設(shè)置模型最上層的面各個(gè)線條的分?jǐn)?shù):
圖5 操作
份數(shù)分別如圖6.
圖6 線條份數(shù)
之后點(diǎn)擊MeshTool,如圖7所示。
圖7 劃分面網(wǎng)格設(shè)置
如圖7設(shè)置,點(diǎn)擊Mesh,選中模型的最上一層表面劃分,得到圖8的結(jié)果。
圖8 面網(wǎng)格劃分
再重復(fù)前面的選擇單元的操作,選擇單元類型為solid185,并且在MeshTool里選擇Volumes 的掃掠(sweep)劃分,如圖9所示。
圖9 操作
點(diǎn)擊Sweep選中所有的體,即得到如圖10所示的網(wǎng)格。
展開(kāi) ANSYS巧用殼單元給實(shí)體劃分六面體網(wǎng)格
ANSYS巧用殼單元給實(shí)體劃分六面體網(wǎng)格
1 概述
眾所周知,ANSYS經(jīng)典劃分網(wǎng)格的功能比較弱,映射劃分(Map)和掃掠劃分(Sweep)對(duì)幾何形狀的要求都十分高。而四面體網(wǎng)格一方面導(dǎo)致單元數(shù)目多余六面體,一方面給計(jì)算后處理帶來(lái)一定的不便。
有些情況下,幾何模型的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致即使再怎么對(duì)模型進(jìn)行切分都不可能掃掠出六面體網(wǎng)格,這種情況下,可以巧妙地利用殼單元。
ANSYS經(jīng)典里對(duì)于一個(gè)平面,劃分網(wǎng)格非常簡(jiǎn)單,而且?guī)缀涡螤罴s束很少,即使是自由劃分的網(wǎng)格,一般情況下都比較規(guī)整。利用這個(gè)特點(diǎn),用殼單元對(duì)面進(jìn)行網(wǎng)格劃分,然后再對(duì)整個(gè)實(shí)體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。本次以一個(gè)例子示意此過(guò)程。
2 過(guò)程
首先在ANSYS經(jīng)典界面定義兩個(gè)單元類型,分別是shell181和solid185。如圖1所示。
圖1 單元類型
建立幾何模型,采用block命令,建立100x40x10的長(zhǎng)方體:
block,-50,50,0,10,-20,20
如圖2所示。
圖2 幾何模型
之后為了演示網(wǎng)格劃分,將模型切分成幾塊,如圖3所示。
圖3 切分模型
再然后選擇殼單元shell181,如圖4所示:
圖4 選擇shell181單元
然后設(shè)置模型最上層的面各個(gè)線條的分?jǐn)?shù):
圖5 操作
份數(shù)分別如圖6.
圖6 線條份數(shù)
之后點(diǎn)擊MeshTool,如圖7所示。
圖7 劃分面網(wǎng)格設(shè)置
如圖7設(shè)置,點(diǎn)擊Mesh,選中模型的最上一層表面劃分,得到圖8的結(jié)果。
圖8 面網(wǎng)格劃分
再重復(fù)前面的選擇單元的操作,選擇單元類型為solid185,并且在MeshTool里選擇Volumes 的掃掠(sweep)劃分,如圖9所示。
圖9 操作
點(diǎn)擊Sweep選中所有的體,即得到如圖10所示的網(wǎng)格。
展開(kāi) ANSYS中的節(jié)點(diǎn)解與單元解是怎么回事?附solid186與solid185單元結(jié)果對(duì)比文檔下載
而20節(jié)點(diǎn)單元縮減積分后,有7個(gè)積分點(diǎn),應(yīng)該輸出7個(gè)單元解,經(jīng)過(guò)計(jì)算如圖8所示:
圖8
圖8正好是7個(gè)輸出解。
Abaqus的計(jì)算表明單元輸出解果然是輸出單元積分點(diǎn)的值,采用完全積分和縮減積分單元輸出解不一樣,求解精度不一樣。
那么為什么ANSYS則沒(méi)有這種規(guī)律呢?
其實(shí)后臺(tái)程序計(jì)算是肯定是按照理論上走的,也就是先得到節(jié)點(diǎn)的位移,再得到單元積分點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變,再外推得到各個(gè)單元節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變,最后平均得到節(jié)點(diǎn)解。
ANSYS之所以顯示的單元解不是單元積分點(diǎn)的解,而是各個(gè)節(jié)點(diǎn)的解,是因?yàn)?em>ANSYS已經(jīng)在得到單元積分點(diǎn)的解之后經(jīng)過(guò)外推得到了單元各個(gè)角節(jié)點(diǎn)的解,但是還沒(méi)有做平均。
也就是,ANSYS的單元解,其實(shí)不能完全看作單元解,筆者稱之為單元角節(jié)點(diǎn)解。
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展開(kāi) 【實(shí)用功能】ANSYS中的弱彈簧應(yīng)該怎么用?
這種情況該怎么處理呢?下面介紹兩種方法:
方法一:弱彈簧Weak Springs。
求解前,點(diǎn)擊Analysis Settings,將Solver Controls中的Weak Springs設(shè)置為On,彈簧剛度設(shè)置為Program Controlled,開(kāi)啟弱彈簧功能。然后求解。
求解過(guò)程中出現(xiàn)了一個(gè)警告:大體意思是物體可能會(huì)產(chǎn)生剛體運(yùn)動(dòng),軟件把弱彈簧加上了。這樣,求解順利完成,觀察求解結(jié)果,應(yīng)力為1MPa,正確。
弱彈簧的作用原理是什么呢?我們觀察Solution Information的Geometry,發(fā)現(xiàn)軟件在端面的節(jié)點(diǎn)上,添加了Spring,分布在端面的8個(gè)頂點(diǎn)上,每個(gè)頂點(diǎn)3個(gè),來(lái)約束每個(gè)頂點(diǎn)上節(jié)點(diǎn)的3個(gè)自由度。我們觀察Solution Information的Worksheet,發(fā)現(xiàn)求解過(guò)程中多了24個(gè)彈簧單元Combine14,證實(shí)了軟件在計(jì)算過(guò)程中,自動(dòng)添加了彈簧單元完成了計(jì)算。
在Analysis Settings,我們將彈簧剛度設(shè)置為Program Controlled,軟件會(huì)將彈簧剛度設(shè)置為多少呢?我們將結(jié)構(gòu)導(dǎo)入到ANSYS經(jīng)典,在彈簧單元的實(shí)常數(shù)中,我們發(fā)現(xiàn)彈簧單元的剛度為0.00040000000000005N/mm,確實(shí)很弱,這樣來(lái)說(shuō),不僅解決了剛體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,而且不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變結(jié)果造成實(shí)質(zhì)的影響。
在Analysis Settings,彈簧剛度設(shè)置方法除了Program Controlled,還有Factor和Mmanual兩種。
Factor:設(shè)置因子。其值等于Program Controlled標(biāo)準(zhǔn)值乘以你在Factor輸入的值。
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