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通過(guò)三個(gè)案例說(shuō)明彈簧單元的應(yīng)用，再通過(guò)過(guò)一個(gè)完整計(jì)算實(shí)例演示一步一步地說(shuō)明如何建立彈簧單元。直播期間，我們?yōu)橹辈ラg觀眾準(zhǔn)備了以下三大福利！

對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中承受非線性彈簧單元Combin39的實(shí)際應(yīng)用。在ANSYS Workbench里提供了兩種方法，一種是WB的雙向彈簧，輸入數(shù)據(jù)表格，其本質(zhì)上采用是LINK8單元進(jìn)行模擬，而不是非線性彈簧combin39。

問(wèn)題：工程中兩個(gè)零部件之間經(jīng)常會(huì)有配合間隙，Ansys Workbench中可以使用combin39號(hào)非線性單元，通過(guò)控制不同行程的彈簧剛度來(lái)模擬間隙配合。模型示例：設(shè)定支座與軸有1mm的配合間隙，在一端施加X(jué)向100N作用力，查看運(yùn)動(dòng)位移。計(jì)算步驟：1. 在間隙配合位置，建立jiont連接，放開(kāi)X向平動(dòng)自由度。2.

圖10 建立左側(cè)節(jié)點(diǎn)約束圖11 建立右側(cè)節(jié)點(diǎn)約束完成上述過(guò)程之后就建立了x方向單自由度彈簧質(zhì)量系統(tǒng)，下面輸出ANSYS求解器的CDB文件，導(dǎo)入ANSYS-APDL進(jìn)行求解模態(tài)，因?yàn)橹挥衳方向自由度，所以只有一階固有頻率，通過(guò)理論計(jì)算公式可知固有頻率f=(k/m)^0.5/2π=15.915.導(dǎo)入ANSYS求解發(fā)現(xiàn)求解得到的固有頻率與理論值一樣。

ANSYS中并沒(méi)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(guò)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(gè)單元有2個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度，即沿著X、Y和Z方向的三個(gè)平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)位移。

</p><p>ANSYS中并沒(méi)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(guò)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(gè)單元有2個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度，即沿著X、Y和Z方向的三個(gè)平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)位移。

ansys中實(shí)現(xiàn)支座僅受壓行為的方式有很多，最常用的有兩種：通過(guò)接觸，通過(guò)僅受壓彈簧。 彈簧單元是ANSYS中使用頻率較高的單元。正常非線性彈簧單元combin39單元可以實(shí)現(xiàn)僅受壓或者僅受拉功能，其單元功能較多，單元選項(xiàng)設(shè)置復(fù)雜，在很多方面都有其獨(dú)特的運(yùn)用。下面分享某段工程案例中的實(shí)際用到的僅受壓彈簧整套批量建模命令流。

二、軟件功能有限元模型轉(zhuǎn)換軟件FEMTransfer的現(xiàn)有功能：1）實(shí)現(xiàn)Patran/Nastran/Femap、Abaqus、Ansys/Workbench、Sesam(Genie/Patranpre)、盈建科/PKPM、Sacs、LsDyna等仿真分析軟件的有限元模型相互轉(zhuǎn)換，保證了板單元、梁單元、實(shí)體單元、質(zhì)量點(diǎn)單元、彈簧單元的完美轉(zhuǎn)換，尤其著重關(guān)注和完美解決了梁單元的朝向和偏移保持和輸入模型一致

圖1壓縮機(jī)是空調(diào)主要的振動(dòng)元器件，壓縮機(jī)主體通過(guò)底部的若干個(gè)橡膠腳墊安裝在壓縮機(jī)安裝框架上，壓縮機(jī)的振動(dòng)主要通過(guò)兩個(gè)路徑傳遞給空調(diào)框架：1.通過(guò)橡膠墊傳遞給壓縮機(jī)安裝架然后進(jìn)一步傳遞給整機(jī)；2.通過(guò)壓縮機(jī)的吸排氣管傳遞給整機(jī)。需要平衡兩個(gè)路徑，來(lái)平衡整機(jī)振動(dòng)和管路振動(dòng)，傳遞給管路振動(dòng)能力較多時(shí)會(huì)增加管路泄漏的概率。

在ANSYS中使用COMBIN14單元（彈簧-阻尼單元），分別輸入剛度 K′ 和阻尼系數(shù) C。在abaqus中使用Spring單元定義剛度 K′，并附加Dashpot單元定義阻尼 C。若動(dòng)剛度隨頻率變化，需通過(guò)表格或函數(shù)輸入不同頻率下的 K′和 C。

）：找不到主面段的單元②⑤Error 30025（INI+25）：主面段無(wú)質(zhì)量點(diǎn)②⑥Error 70022（OTH+22）：需要ANSYS用戶文件②⑦Error 40510（SOL+510）：K文件格式問(wèn)題②⑧Error 20392 (STR+392)：材料混合錯(cuò)誤②⑨Error 41434 (SOL+1434)：系數(shù)錯(cuò)誤30Error 373 (KEY+373)：彈簧錯(cuò)誤

/屬性/分析步/網(wǎng)格等等清晰明了）確實(shí)比ANSYS好些，但是ABAQUS/ANSYS的所有幾何模型要完全純手搓（像那些復(fù)雜點(diǎn)的螺旋彈簧、空心橢圓環(huán)等等），但是LS-prepost可以直接調(diào)用（類似于調(diào)用庫(kù)一樣方便）；③有限元軟件都是沒(méi)有返回鍵的（沒(méi)有后悔藥），一旦網(wǎng)格劃分的有點(diǎn)問(wèn)題（多/少了，有冇共節(jié)點(diǎn)），ANSYS/ABAQUS刪改網(wǎng)格和分離&檢查共節(jié)點(diǎn)都非常不方便，但是LS-prepost可快速對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行類似于外科手術(shù)那樣

其原理可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的彈 簧-質(zhì)量旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)說(shuō)明，彈簧垂直于旋轉(zhuǎn)軸，當(dāng)彈簧剛度很高而旋轉(zhuǎn)加速度很小時(shí), 認(rèn)為彈簧變形很小。

但在實(shí)際工程中，往往遇到相反的情況：我們知道彈簧需要壓縮多少（比如 2cm），但想知道需要多大的力。01 案例概述物理場(chǎng)景：一個(gè)四圈半的鋼制彈簧，一端固定，另一端需要拉伸（或壓縮）2cm。核心目標(biāo)：求解彈簧達(dá)到該變形量時(shí)，端部需要施加的載荷大小。02 軟件設(shè)置與詳細(xì)步驟第一步：項(xiàng)目建立與幾何導(dǎo)入 打開(kāi) Ansys Workbench。

六面體實(shí)體單元 六面體常用的單元公式主要有0，1，2，3，-2，-1. ID=0，單點(diǎn)同步旋轉(zhuǎn)單元，用于蜂窩材料零件。ID=0只適用于*MAT_MODIFIED_HONEYCOMB，其本質(zhì)上表現(xiàn)為非線性彈簧，因此允許有時(shí)在蜂窩材料中看到的嚴(yán)重變形。

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在系統(tǒng)間以鏈接代表使用相同幾何的環(huán)境和模型。典型地，在源系統(tǒng)的Solution單元與目標(biāo)系統(tǒng)的Setup單元間的鏈接代表物理環(huán)境，例如，熱條件是由熱分析系統(tǒng)的Solution單元與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的Setup單元傳遞的。

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