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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » ANSYS & ABAQUS » Ansys模拟板的简单剪切
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imrsfb

铁杆木虫 (著名写手)

[求助] Ansys模拟板的简单剪切已有4人参与

各位大神，最近在用Ansys模拟简单剪切时，发现无法得到正确的简单剪切结果。
大家知道，如果只施加剪切力，则样品中各处为均匀切应力，样品变形也未简单的剪切变形。但是模拟结果却比较复杂，在上边缘两端出现翘曲现象，这是为何？如何加载才能得到均匀剪切结果？
加载条件为：加载是下边缘各节点位移UY=0，FX=-40，上边缘各节点FX=40，
模拟结果如下图，其中a为加载情况，b为变形后结果（还有未变形样品边缘），c为X方向应力，d为xy切应力。
请帮助分析，非常感谢！

Ansys模拟板的简单剪切
1.jpg
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1楼2014-08-27 11:38:56
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小左儿

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
imrsfb: 金币+2, ★有帮助, 谢谢回复 2014-08-28 08:37:18
imrsfb: 金币+3, ★有帮助, 下面的回复很有帮助，再加点金币以示感谢！ 2014-08-28 16:17:05
我觉得你加载完全可以这样施加：
在下底面施加UY=0，UX=0
上表面施加FX=40
效果应该和你想要的加载一样。
ANSYS在加载时，如果在同一面上既加约束又加力，貌似不太好。
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2楼2014-08-27 16:41:38
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imrsfb

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 小左儿 at 2014-08-27 16:41:38
我觉得你加载完全可以这样施加：
在下底面施加UY=0，UX=0
上表面施加FX=40
效果应该和你想要的加载一样。
ANSYS在加载时，如果在同一面上既加约束又加力，貌似不太好。

谢谢回复。只是您说的这种加载也不能得到正确的结果。以下是我又尝试的几种加载所得到的结果：
Ansys模拟板的简单剪切-1
上边各节点加力FX=40，下边各节点UX=0，UY=0，看到应力不均匀，而且上边有翘曲


Ansys模拟板的简单剪切-2
上边UX=0.05，下边各节点UX=0，UY=0，看到应力不均匀，而且上边有翘曲


Ansys模拟板的简单剪切-3
上下两边各节点加力，并且都使得UY=0，虽然不翘曲，但应力不均，应力集中在四个角出现
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3楼2014-08-28 08:36:45
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imrsfb

铁杆木虫 (著名写手)
从输出的加载图我们看到，除了我给的加载外，还出现了NFOR及RFOR，这是怎么回事？NFOR的出现好像会引起样品上边缘的翘曲？这两个力的出现也使得应力分布不均匀？
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4楼2014-08-28 08:41:42
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小左儿

银虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by imrsfb at 2014-08-28 08:41:42
从输出的加载图我们看到，除了我给的加载外，还出现了NFOR及RFOR，这是怎么回事？NFOR的出现好像会引起样品上边缘的翘曲？这两个力的出现也使得应力分布不均匀？

NFOR和RFOR只是节点力和支反力的意思，和你说的引起上边缘的翘曲没有什么关系。
不太理解你想要的应力均匀是什么意思？横向应力肯定是均匀的，但是其他应力未必就是均匀的，除非这是一个刚度很高的材料。
求解之后的应力云图显式的变形是真实的变形还是程序自动放大之后的？
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5楼2014-08-28 09:16:38
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imrsfb

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by 小左儿 at 2014-08-28 09:16:38
NFOR和RFOR只是节点力和支反力的意思，和你说的引起上边缘的翘曲没有什么关系。
不太理解你想要的应力均匀是什么意思？横向应力肯定是均匀的，但是其他应力未必就是均匀的，除非这是一个刚度很高的材料。
求解之 ...

谢谢回复。
从力学上分析，如果一个平板的上下两面受到均匀切应力，其内部各点也应该是均匀的切应力，这就是简单剪切。
共上面的结果可以看到，无论X方向的应力SX（对应各个c图）以及SXY（对应各个d图）都不均匀，这说明结果是错的。
上述应力云图所给出的是软件计算后自动给出的结果，蓝色云图给出的变形后与变形前的结果对比。
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6楼2014-08-28 09:36:01
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小左儿

银虫 (正式写手)
说说我的看法吧
1.有限元的求解肯定不会出问题，你怎么加载的，结果就是怎么样。
2.你所认为的应力均匀这个理论是不是有问题，虽然我觉得应该是这样，但是或许呢，对吧。
3.如果上面的理论确实没问题，有限元计算又不会出问题，那么得不到想要的结果只能是一个原因了：模拟方法不对。所以，到这里的话，可以考虑建出给这个模型剪切力的结构部分，而不是像现在一样，通过简化直接将剪切力加在上面的节点上。
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7楼2014-08-28 12:01:34
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imrsfb

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by 小左儿 at 2014-08-28 12:01:34
说说我的看法吧
1.有限元的求解肯定不会出问题，你怎么加载的，结果就是怎么样。
2.你所认为的应力均匀这个理论是不是有问题，虽然我觉得应该是这样，但是或许呢，对吧。
3.如果上面的理论确实没问题，有限元计算 ...

谢谢回复。理论应该也不会有错，问题出在模型上，或者是加载上，但具体应该怎么加还不知道。
请教一下，NFOR或RFOR为何在尚未计算之前就会出现？只要加载或加约束之后就可以看到？
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8楼2014-08-28 16:16:17
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小左儿

银虫 (正式写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by imrsfb at 2014-08-28 16:16:17
谢谢回复。理论应该也不会有错，问题出在模型上，或者是加载上，但具体应该怎么加还不知道。
请教一下，NFOR或RFOR为何在尚未计算之前就会出现？只要加载或加约束之后就可以看到？...

有限元计算时，节点力其实是当做已知量的，你施加了某些载荷，ansys会等效到节点上，然后再进行其他未知量的计算（位移-应变-应力）
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9楼2014-08-28 20:59:19
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imrsfb

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by 小左儿 at 2014-08-28 20:59:19
有限元计算时，节点力其实是当做已知量的，你施加了某些载荷，ansys会等效到节点上，然后再进行其他未知量的计算（位移-应变-应力）...

哦，是这样，谢谢。
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10楼2014-08-29 08:34:02
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