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【转帖】ANSYS问答---精华集锦2
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Q：我现在做一个板壳的屈曲分析，想要得到该结构在荷载作用下的极限承载力，利用非线性屈曲分析，请问极限承载力的荷载比例因子在什么命令下可以查到。 A：非线性屈曲分析与特征屈曲的不同之处是，它一开始就挠屈变形，随着荷载的增大，变形日益增大。我们认为结构最危险点的变形——时间历程曲线中变形若从某点开始发生较大的转折，与先前完全不一样，就发生了屈曲，此时的荷载就是屈曲荷载。故不存在荷载比例因子，即特征值问题。 A：要进行非线性屈曲,必须加到可以使结构发生屈曲的荷载,即荷载要比结构的实际承载力要大,在进行非线性屈曲分析(极限承载力分析)时荷载逐步增加到破坏为止.计算时一定要输出每一步的计算结果,这样在post1中就会有一系列的荷载系数,而最后收敛的那个系数就是相对于极限承载力的系数,极限承载力=系数和总荷载的乘积。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：如果材料一定为各向异性，我用的材料为钢板，该如何选用单元类型？ A：只要材料参数中有Ex,Ey,Ez单独输入项，就能考虑各向异性。 A：波纹板的EX、EY可以输入，但是EZ该如何确定呢？我自己练习了一下，如果不输入EZ，则计算就不能进行下去，提示我材料的弹性模量要输入正值。这是为什么？ A：如果是钢板，一般认为是各向同性的。厚板因轧制次数少，晶体不密实存在着Z向（厚度方向）弱化。对厚板，一般地Ex=Ey，Ez较小，通过试验确定。对薄板<16mm，认为各向同性。 A：不管是什么板，材料的本构关系是微小单元之间应力与应变的关系。因此波纹板的几何构成是用几何模型->有限元模型计算的，而不是用比较大块的板试验得出的Ex,Ey来输入。你说的波纹板是不是压型钢板？ A：是压型钢板，EX、EY是通过拉伸试验确定的，EX与EY不相等。但是既然是考虑板壳，为什么还要输入EZ，况且EZ并没有试验数据。 A：波纹板的Ex=Ey=Ez -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：怎样使梁单元把弯矩传给实体单元？实体单元只有应力，使它与相连的梁单元保持连续性真是件很难的事情，还请各位大侠指教。 A：关键不是实体单元只有应力，而是实体单元每个点只有三个平动自由度。能不能模拟成将梁插入到实体中一小段，用两个或多个实体单元节点固定梁单元？根据Sevant原理，忽略掉两种不同类型单元连接处的计算结果。 A：关键问题在于传递弯矩是为了保持变形的连续性。实体单元中尽管没有弯矩，但同一截面各点处的应力实际已构成了弯矩，但这弯矩是多大，怎样传递给相邻的梁，恐怕不是简单的插入嵌固可以解决的。从各结构杂志来看，这一问题似乎很普遍，还请各位一起深入探讨。 A：上述方法实质上就是施加了人工约束：单元相邻近点的连线几乎是梁的切线，这样就能保证转角和位移连续。弯矩相等并不意味着位移和一阶导数相等，这是因为两种单元的位移函数相差太大。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：弹性地基梁中的弹簧(2维)在ANSYS 中应采用那一个单元?又如何*作? A：很久以前我用过弹簧单元，好象是COMBIN（2D），你试试看。 Q：我在平面应变的有限元分析中,要使用初始应力这个条件,该初始应力在没加重力的时候在各点的应力是相同的.于是我在WIN2000 中相当于DOS的平台上用EDIT生成了初始应力文件,在第一个载荷步中用constsnt stress 这个选项读入初始应力并逐步调整边界条件,使计算的结果与初始应力相差不大.然后我在第二个载荷步中施加重力,进一步形成迭加应力场;在完成了上述步骤之后在第三载荷步中进行开挖,然而, 在这一步中无论挖掉多少,要么结果十分不可靠或不收敛,请众同行不惜赐教,指出错误之处.本人对您们的帮助万分感激! 模型大概如下: 模型边界为四方形,其边界取足够大,中间有圆孔需要在一定的初始应力条件下挖掉,这个初始应力条件为正应为SX=12.7MPa,SY=14.7MPa,SZ=10.2MPa,剪应力SXY=1.7MPa,SYZ=2.1MPa,SZX=3.0MPa,在下边界及左右边界法向约束,上部边界施加稍大于SZ值的力. A：可能实施加重力时,单位不一致 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：ANSYS里椭圆有没有命令可以直接画？ A：你可以利用ansys的局部坐标系,非常方便 gui:workplane>local coordinate systems>creat local cs>at wp origin 选择cylindrical 1,再用part1,part2,设置长短轴 这种方法在工作平面原点产生局部椭圆坐标系,在局部椭圆坐标系下产生2 keypoints,连点成线即可. Q：在椭圆坐标系下生成怎样两个点 A：每一种坐标系的坐标都用x,y,z来表示,但是当你设为不同的坐标系时,x,y,z表示不同的含义 例如,在圆柱坐标下,x,y,z非别代表R,θ,z,输入相应的值即可. 更简单,现在直角坐标系下生成两个点,然后在生成椭圆坐标系. 可以参阅ansys基本过程手册关于坐标系的讲解. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：一个圆锥形曲面刚架屋顶，怎样加风荷载？ A：在Ansys中，施加面荷载时，可以设置倾斜度，首先用SFGRAD命令设置倾斜度和0点位置，然后选择面或节点施加压力，0点位置的压力等于施加的压力，其他点的压力值等于，由距0点的坐标差（笛卡尔坐标系：X轴或Y轴或Z轴；球面坐标系：R或θ），乘于倾斜度再加上施加的压力值。如水荷载，倾斜度等于水的比重。 Q：如果想把上一次的分析结果作为下一次分析的初始条件，该怎么做？ A：使用LDREAD命令。 首先需要注意下面两个问题： 1。每一个ANSYS的实体模型的面或体，都要定义对应的单元类型编号、材料属性编号、实常数编号、单元坐标系编号。这些参数在整个分析过程中保持不变，而这些编号对应的属性，在各个步骤中是不同的。 2。网格划分要满足所有步骤的要求，单元类型必须兼容。 步骤： 1。创建实体模型2 。创建多个物理环境 设定一个物理环境中的单元类型、材料属性、实常数、坐标系等 将这些参数的编号赋给实体模型的面或体 施加基本物理载荷和边界条件 设定求解选项 选择一个标题，使用PHYSICS, WRITE命令将物理环境存入文件中 3。清楚当前的物理环境，命令是PHYSICS, CLEAR 4。重复第二步准备下一个物理环境 例如，可以按照下面的方法将磁场的计算结果施加到流场上 /solu ！进行求解 physics,read,magnetics ！读入磁场分析的物理环境 solve finish /solve physics,read,fluids LDREAD,FORCE,,,,2,,rmg ！读入洛伦兹力 solve 更多信息请参考ansys的耦合场分析指南和命令手册 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：有一个形状很不规则的刚架结构，外表面是玻璃，建模的时候只建了刚架，风荷载怎样传递到刚架上去啊？ A：建模时就应该把玻璃和刚架同时建好，要注意两种材料的衔接面(或LINE)和材料特性定义，风载加上去后就会由玻璃传递给刚架。或者简化风载成为PRESSURE直接加到刚架上。 如果手上有实验数据加以比较，会避免很多失误。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：管路穿过厚壁,管路采用梁单元,厚壁采用体单元,在两者交接的地方怎么办? A：建模时可以考虑先建管路，再建厚壁体时厚壁体由外部的平面与管路外表曲面组成，这样管路和厚壁SHARE同一个曲面，荷载作用下力也可以传递。材料属性分配的时候，先PICK UP厚壁单元，定义为所选取得体单元，再PICK UP管路，定义为梁单元，其实很多梁单元也属于体单元，没有什么冲突。除非管路属于SHELL或面单元时，要后PICK UP此面单元，定义为所要的属性。 至为重要的是在MESH这两个单元面体衔接的时候，要注意衔接面体对应的ELEMENTS 和NODES的COMPATIBILITY，否则将会出现大的错误。REFINE时也不可忽视。 QA：1。请详细解释一下： 1》“再建厚壁体时厚壁体由外部的平面与管路外表曲面组成，这样管路和厚壁SHARE同一个曲面”。 2》“至为重要的是在MESH这两个单元面体衔接的时候，要注意衔接面体对应的ELEMENTS 和NODES的COMPATIBILITY，否则将会出现大的错误。REFINE时也不可忽视。”（并非英文不懂） 2。我的情况是“已经建好了厚壁体，再建立管路” 3。这样一个问题，该如何办？例如： 一块厚板，(x1,x2,y1,y2,z1,z2)(0,1,0,1,0,0.1),一根管由k1=（x1,y1,z1）(0.5,0.5,2);k2=（x2,y2,z2）(0.5,0.5,-2)构成，求其固有频率。其他条件随便。管路为圆管。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：模型是一个正交异性钢桥面板是个钢箱梁取了一部分来分析，由主梁，纵向加劲肋，横隔板，钢板还有沥青铺装层组成横向4800mm，纵向9060mm纵向加劲肋共8个，横隔板是3m一个，共四个钢板层厚度14mm，沥青混凝土50mm除了上面的沥青铺装层其他都是钢的我原来考虑可以使用shell63单元但我要计算铺装层与钢板层的层间剪应力似乎不好处理，所以全部采用solid45建模 在中间某一荷位作用一矩形均布荷载我现在建模完成了，在网格划分的时候如果按照smartsize的话可以划分，但是我怎么施加荷载呢？所以好像必须在荷载作用区域有整数个element如果按照smartsize的话可以划分，但是我怎么施加荷载呢？ 这样可以press on element但是我不会自己控制网格划分在中间某一荷位作用一矩形均布荷载建模型的时候就要预先把那个部分设一个面?似乎很复杂这个面下面又有钢板又有加劲肋 另外我即使简化成一个集中荷载来计算，那也得中间有node呀 我怎么能保证我的网格在我需要的坐标值上恰好有个node？我的模型并不是规则的啊。 下面是梯形的加劲肋，如果按map的话它会提示非法拓扑形式即使我等效成集中力我在想如果定义 hard point的话，可以加载到那个位置上但我好像没看到可以按坐标值定义hard point A：使用SWEEP或CONCATENATE命令重新MESH桥板 可以在HELP文件中找到这两种命令的用法，十分有用。将桥面MESH成为HEX类的ELEMENT，这样寻找加载位置会方便很多。 A：建议你将整个桥面划分为比较规则的四边形网格(六面体)，当然网格的大小肯定与 加强筋的厚度等有关，这样应该能够解决你所说的问题。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：一个梁上有一滑块，计重力和摩擦，滑块在梁上滑动，求梁的响应。梁为1m*0.1*0.1,滑块为0.2*0.1*0.1，ex=2e11,nuxy=0.3,dens(1)=7.8e3,dens(2)=2.7e3。 A：1。命令CONCATENATE，如果你要把一个面或者体MESH成为一个四方或HEX单元，这个命令十分有用，你可以CONCATENATE相邻的线或者面，把所要MESH的面变成一个四边形或体变成一个六面体(例如5边形，CONCATENATE两条相邻的线，于是ANSYS认为此时的面是四边形，你就可以进行3OR4SIDES的MESH。)，所以无论你的面由多少边 都可以进行MAPPED MESH。 2。SWEEP。和上边的命令一样，都是我所喜欢的命令，只要你的体已经建成，SWEEP好一个面以后，整个体MESH可以一扫而过，HEX的ELEMENT，加载在什么地方或什么样的荷载都十分方便，不需要在建模的时候就考虑加载位置。 3。至于选用单元，具体问题具体分析，但是衔接一定要注意，特别是衔接面的ELEMENT要对应好，以免出现错误。 4。自己的一点心得。MESH十分重要，别在这上面偷懒，我曾经用FREE MESH与MAPPED MESH得到的值分别为19.2和25.9，而理论值是26.3，所以，请小心。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：我做的是一个三层的压力容器每层厚都是2mm，请问我可不可以只定义一种单元类型（没有shell91,99)？ 另外这三种材料的材料属性用什么命令分别定义给这三层？ 另外用轴对称分析的话应该怎么做？ A：划分网格前,用attribute>define可定义不同的材料属性 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：怎样进行螺纹的失效分析？ 我现在要做一个Failure analysis of a thread joint 对于螺纹失效分析问题，我不知道Ansys里是如何处理的。在creat 3D model时，是否要建立完全体现thread的几何model,然后直接用普通的solid element进行mesh,再按照通常的分析过程分析；还是在建模时将joint简化为一普通轴，而采用特殊的element进行mesh，然后再分析。 对于前一方法，用Ansys creat thread geometry比较困难，至少我不知道怎么做，而且mesh时也可能会出错(thread geometry 比较复杂，类似sharp corner or small area)。 对于后一方法，在model的时候比较简单，但不知道用什么样的element才能体现tread和crew的应力集中特性。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：有几个很简单的问题 1、在Ansys中，如何在一个2节点的单元内，同时加多个集中荷载！我用了一个很土的办法：加了几个LoadStep。 2、如何使Beam3单元的内力以局部坐标输出。我用List Results->ElemSolution->Nodal Force后，结果仍和整体坐标系下一样。 3、我用一个静定结构进行分析，结果输出后和实际的受力方向刚好相反。受拉的成了受压，但反力的方向是对的？ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：有一个圆柱桶，内装有70%的水，如何将桶和水的重量考虑进去？ A：load>gravity.. A：把水另设为体单元。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：四边固定的板（用体单元），有一条线（用梁单元）从板的任意一点穿过，分析其固有频率。 如果不将线、体联为一体，分析时各算各的，问：如何将线、体联为一体？ glue无法将线\体连为一体 glue只能将同样的元素连为一体(如体和体,面和面,线和线) -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Q：如何给模型加3g的冲击载荷？ A：In short time(for example:0.0001 second),用一小time 步，加载 A： 3g指的是加速度冲击载荷，例如在地震时的地基响应 例如： 在固定端上用弹簧悬挂一根杆，在固定端加一个3g的冲击载荷（g指加速度），求杆的响应 1。之所以用弹簧悬挂是为了减振。这个问题主要想知道如何加这种载荷？ 2。类似于地震时的地基响应问题。 3。我在ANSYS的GUI中没有找到这个功能。 4。BTW，在ANSYS中如何加弹簧元？ |
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