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zhangyj_upc

新虫 (正式写手)

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[求助] 复合材料连续管ANSYS分析

本人现在在做一个复合材料的连续管，采用ANSYS，现有两个问题百思不得其解，向各位大牛请教，金币有限，全拿出来，谨表诚意，望不吝赐教。

问题1：弯曲的加载：根据工况，复合管需要缠绕在滚筒上进行运输，滚筒半径是确定的，为2m。情况等同于将一根2πr长的管子弯成一个半径为r的圆，如图1、图2示，分析该管子各处的应力应变情况，在ANSYS里如何加载这样的载荷？（这种情况下弯曲载荷不是一个确定的弯矩值，而是等曲率的弯曲变形）

图1

图2

问题2：纤维带间接触。复合管的一层由纤维带缠绕成型，这样可以提高复合管弯曲性能，纤维带宽度会影响复合管的弯曲性能。采用shell99单元，建立面模型如图3示，通过实常数赋予面模型厚度。纤维带之间需要建立接触，避免在受载变形后纤维带互相切入。开始我的想法是在相邻纤维带间建立线线接触，相当于将纤维带缝合起来。但是这样也不妥，因为模型在某些载荷情况下纤维带间是相互分离的，建立了接触就限制了分离，不符合实际情况。我现在的思路是在带间用askin命令建立连接面，用低弹性模量材料、低厚度的实常数划分连接面的网格，这样就不建立线线接触了，模型实体显示情况如图4示，图5为图4进一步放大图。以达到避免纤维带互相切入，同时也不限制纤维带分离的。不知道这个思路合理不？

期待各位给予指导！

图3

图4

图5

[ Last edited by zhangyj_upc on 2013-8-27 at 15:26 ]

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1楼2013-08-26 20:59:17

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zhangyj_upc

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引用回帖:

2楼: Originally posted by htbbzzg at 2013-08-27 17:03:31
试着分析一下：
1 你的复合管要缠绕到滚筒上必然要对其施加载荷，那么载荷是什么方式的？你需要对缠绕的过程进行分析，还是仅分析缠绕结束后复合管的变形 (应该是已知的) 和应力？
2 无论哪种情况，这个问题采用 ...

谢谢您的分析。

1：复合管长度上百米，旋转滚筒，将复合管缠绕上去。我只分析缠绕结束后复合管的变形，这个变形是已知的。我只需要分析复合管是否失效，能否满足缠绕到滚筒的要求即可。计划用失效准则查看失效情况，不知可行否？

2：我是新入手，导师指定用ANSYS做先尽力用ANSYS做。不行再想其他办法。