单元生死算例 (ANSYS)
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1.考虑热应力的模态分析2.ansys中抓图的命令流3.生死单元的例子4.正在建设中5.热应变与结构应变6.表面单元的使用7.修改ANSYS的默认工具条8.表格加载函数加载9.特征值屈曲分析10.包辛格效应11.塑性理论12.使用*vwrite和*vread13.ansys数值变量转字符变量14.ansys中保存视图设置15.ansys中最值问题16.apdl命令分类17.ANSYS宏加密18.用路径得到任一点的应力值19.ansys中的函数20.塑性应变实例21.残余应力22.beam4与solid45的连接23.塑性分析算例24.模态缩减法25.离心应力刚化26.ansys中泊松比效应27.比较弹性模量算例28.获得单元积分点的结果29.等向强化与随动强化小算例30.网格密度与计算结果31.ansys工况组合32.谐响应算例33.安全系数云图34.常应变单元35.ANSYS网格装配36.ANSYS子模型技术37.ansys中螺栓联接的模拟38.ANSYS接触过盈分析39.ANSYS板金冲压算例40.ANSYS节点解单元解单元表41.ANSYS单元生死42.过盈装配算例43.ANSYS超单元子结构44.ANSYS点到面热辐射算例45.ANSYS面到面热辐射46.ANSYS蠕变算例47.ANSYS蠕变算例248.ANSYS转子坎贝尔图分析49.ANSYS P单元算例50.ansys路径算例51.循环对称结构的模态分析52.ansys复合材料算例53.ansys复合材料算例254.扭矩和转动惯量对模态的影响55.ANSYS接触反力提取56.ANSYS热分析后处理57.ANSYS热结构耦合算例58.ANSYS瞬态动力学小算例59.ANSYS谐响应动力学小算例60.ANSYS模态动力学小算例61.ANSYS旋转软化应力刚化算例62.link10-gap单元63.循环对称结构的模态分析64.Ansys疲劳算例65.ANSYS材料实验小算例66.ANSYS各向异性材料算例67.ANSYS焊接模拟68.港口起重机有限元实例69.ansys中由网格生成几何模型70.ansys相变分析算例71.ANSYS输出单元刚度矩阵72.ANSYS模拟单摆运动73.ansys点点接触算例74.ANSYS弹性地基梁分析75.ANSYS平面应力plane4276.平面应变plane4277.轴对称plane4278.ANSYS螺旋的建模79.ANSYS弹簧建模80.ANSYS两个DB合并81.Hill_VS_vonmises82.ANSYS将文本数据给数组83.ansys中定义变截面梁84.ansys裂纹模拟85.ANSYS粘塑性86.shell63和shell187.ANSYS超弹性88.ANSYS剪切锁定算例89.ANSYS体积锁定算例90.ANSYS材料多线性与材料非线性91.工程应力与真实应力92.导热系数对热分布的影响93.ANSYS双线性随动/等向强化应94.ANSYS双线性随动/等向强化应95.ANSYS双线性随动/等向强化应96.ANSYS双线性随动/等向强化应97.Chaboche应力控制非循环对98.循环强化: Chaboche+非99.ANSYS数组插值。
单元生死法的使用收藏到手机转发评论2006-06-17 23:04单元生死法的使用在大多数静态和非线形瞬态分析小,都可以使用单元死活行为,与其他分析一样,分析过程包括建摸、加载并求解和查看结果3个主要步骤。
1.建立模型在PREP7中创建所有单元,包括那些在开始“死掉”,在以后的荷载少中被激活的单元。
不能在求解过程中创建新的单元。
2.加载和求解(1)指定分析类型。
(2)定义第—个荷载步。
在结构分析中应激活大变形效应:● 命令:NLGEOM,ONGUI:mainnMenu->preprocessor->Loads->Analysis OptionsMain Menu->Solution->Sol'n ControlsMain Menu->Solution->AnalysisOptions使用单元生死选项叫,应设置Newton-Raphson选项:命令:NROPT,Option,—,AdptkyGUI:Main Menu->Preprocessor->Loads->AnalysisOptionsMain Menu->Solution->Analysis Options提示:打开自适应下降因子的全牛顿-拉普森选项通常会产生更好的结果。
杀死所有要在后续荷载步“生”(激活)的单元:命令:EKILL,ELEMGUI:main Menu->Preprocessor->Loads->Other->Kill ElementsMain Menu->Solution->Other->Kill Elements重新定义刚度缩减因子:● 命令:ESTIF,KMULTGUI:Main Menu->Preprocessor->Loads->Other->SfiffnessMultMain Menu->Solution->Other->StiffnessMult注童:不与任何“生”的单元相连的结点将可能“漂移”,为了减少求解的方程数和避免病态条件,需要约束死的自由度。
ANSYS单元生死功能模拟门式刚架施工门式刚架是一种常用的结构形式,用于支撑建筑物的框架结构。
在门式刚架的施工过程中,需要考虑各种因素,包括结构的稳定性、载荷承受能力以及施工过程中的安全性。
通过使用ANSYS软件对门式刚架的施工过程进行生死功能模拟,可以帮助工程师和设计师更好地了解结构的行为,并优化设计方案。
1.模型建立首先,需要在ANSYS软件中建立门式刚架的三维模型。
模型包括门式结构的主要构件,如立柱、横梁和支撑等。
对于门式结构的具体尺寸和材料性质,需要根据实际情况进行确定。
在建立模型的过程中,需要考虑结构的连接方式和荷载传递路径,确保模型的真实性和准确性。
2.材料性质和约束条件设定在模型建立完成后,需要设定材料的性质和约束条件。
门式结构通常采用钢材或混凝土材料,因此需要输入材料的弹性模量、泊松比和密度等参数。
同时,还需要设定结构的约束条件,如支座的固定方式和边界条件等。
这些参数对于后续的分析和模拟过程至关重要。
3.荷载分析和施工模拟在模型建立和参数设定完成后,可以对门式结构施加不同方向和大小的荷载进行分析。
通过分析结构在各种荷载情况下的应力和变形情况,可以评估结构的强度和稳定性。
同时,在进行荷载分析的同时,也可以进行施工模拟,模拟不同施工阶段结构的变形和应力分布情况。
4.结果分析和优化设计最后,根据模拟结果进行结构的优化设计。
可以通过调整材料的厚度和尺寸等参数,优化结构的承载能力和稳定性。
同时,也可以根据模拟结果对结构施工过程中可能出现的问题进行预防和解决,确保施工的顺利进行和安全性。
通过使用ANSYS软件对门式刚架的生死功能模拟,可以帮助工程师和设计师更好地理解结构的行为和性能,提高设计方案的准确性和可靠性。
同时,也可以为结构的优化设计和施工过程中的安全保障提供重要参考,促进结构工程领域的发展和进步。
基于ANSYS的某焊接件两焊缝在顺序焊接过程中的分析(生死单元应用案例)焊接几何模型如下图所示,左右两侧90度扇区为焊接材料,其余为钢板材料。
其他更多已知条件请参考命令流,这里不再赘述。
网格单元本实例中顺序焊接分为如下步骤:第一步0-1秒:右侧焊接稳态分析(杀死左焊缝,施加右焊缝温度和焊接件参考温度)第二步1-100秒:相变分析(删除温度载荷,施加对流热传导)第三步100-1000秒:右侧焊缝凝固分析第四步1000-1001秒:激活左侧焊缝单元进行稳态分析(施加左焊缝温度)第五步1001-1100秒:左焊缝相变分析第六步1100-2000秒:左侧焊缝凝固分析第七步:结果后处理ANSYS命令流:FINISH/FILNAME,Exercise ! 定义隐式热分析文件名/PREP7 ! 进入前处理器ET,1,SOLID70 ! 选择8节点实体热分析单元MP,KXX,1,.5e-3MP,C,1,.2MP,DENS,1,.2833MPTEMP,1,0,2643,2750,2875,3000MPDATA,ENTH,1,1,0,128.1,163.8,174.2,184.6 ! 定义右焊缝材料热物理性能MP,KXX,2,.5e-3MP,C,2,.2MP,DENS,2,.2833MP,KXX,3,0.5e-3 ! 定义两块钢板的热物理性能MP,DENS,3,.2833MPTEMP,1,0,2643,2750,2875,3000MPDATA,ENTH,3,1,0,128.1,163.8,174.2,184.6 ! 定义左焊缝材料热物理性能BLOCK,-0.17,0.17,0,0.34,0,1.2BLOCK,0.17,0.34,0,0.34,0,1.2BLOCK,0.34,1,0,0.34,0,1.2BLOCK,-0.17,0.17,0.34,0.51,0,1.2BLOCK,-0.17,0.17,0.51,1.34,0,1.2WPAVE,0.17,0.34,0CYLIND,0.17,0,0,1.2,0,90WPAVE,0,0,0CSYS,0FLST,3,3,6,ORDE,3FITEM,3,2FITEM,3,-3FITEM,3,6VSYMM,X,P51X, , , ,0,0 ! 建立焊接件的几何模型VGLUE,ALL ! 粘接各体VSEL,S,,,10VATT,1,1,1 ! 附于右焊缝的材料属性VSEL,S,,,1VSEL,A,,,12,17,1VATT,2,1,1 ! 附于两块钢板的材料属性VSEL,S,,,11VATT,3,1,1 ! 附于左焊缝的材料属性ALLSEL,ALLESIZE,0.05 ! 定义单元划分尺寸VSWEEP,ALL ! 划分单元ESEL,S,MAT,,3TOFFST,460 ! 定义温度偏移量!第一步:稳态分析EKILL,ALL ! 杀死左焊缝单元ALLSEL,ALL/SOLUANTYPE,TRANS ! 定义瞬态分析类型TIMINT,OFF ! 关闭时间积分ESEL,S,MAT,,1NSLE ! 选择右焊缝节点D,ALL,TEMP,3000 ! 施加右焊缝初始温度载荷NSEL,INVE ! 选择其它节点D,ALL,TEMP,70 ! 施加初始温度载荷TIME,1 ! 定义求解时间KBC,0 ! 设置为斜坡载荷SOLVE ! 求解!第二步:右侧焊缝相变分析(1到100秒)DDELE,ALL,TEMP ! 删除温度载荷TIMINT,ON ! 打开时间积分TINTP,,,,1 ! 定义瞬态积分参数TIME,100 ! 定义求解时间DELTIME,1,.5,10 ! 定义时间子步AUTOTS,ON ! 打开自动时间开关KBC,1 ! 设置为阶越载荷OUTRES,ERASEOUTRES,ALL,ALL ! 设置结果输出ASEL,S,EXTASEL,U,LOC,Y,0SFA,ALL,,CONV,5E-5,70 ! 施加对流换热载荷ALLSEL,ALLSOLVE ! 求解!第三步:右侧焊缝凝固分析(100到1000秒)TIME,1000 ! 定义求解时间DELTIME,50,10,100 ! 定义时间子步AUTOTS,ON ! 打开自动时间开关SOLVE ! 求解!第四步:激活左侧焊缝单元进行分析(1000到1001秒) EALIVE,ALL ! 激活左侧焊缝单元ALLSEL,allESEL,S,MAT,,3NSLE ! 选择左焊缝节点D,ALL,TEMP,3000 ! 施加左焊缝初始温度载荷TIME,1001 ! 定义求解时间DELTIME,1,1,1 ! 定义时间子步ALLSEL,ALLSOLVE ! 求解!第五步:左侧焊缝相变分析(1001到1100秒) DDELE,ALL,TEMP ! 删除温度载荷TIME,1100 ! 定义求解时间DELTIME,1,.5,10 ! 定义时间子步SOLVE ! 求解!第六步:左侧焊缝凝固分析(1100到2000秒) TIME,2000 ! 定义求解时间DELTIME,100,10,200 ! 定义时间子步SOLVE ! 求解!第七步:后处理/POST1 ! 进入通用后处理器SET,,,,,1, , ! 读取1秒中分析结果PLNSOL, TEMP,, 0 ! 显示1秒钟后焊接件的温度分布SET,,,,,100, , ! 读取100秒中分析结果PLNSOL, TEMP,, 0 ! 显示100秒钟后焊接件的温度分布SET,,,,,1000, , ! 读取1000秒中分析结果PLNSOL, TEMP,, 0 ! 显示1000秒钟后焊接件的温度分布SET,,,,,1001, , ! 读取1001秒中分析结果PLNSOL, TEMP,, 0 ! 显示1001秒钟后焊接件的温度分布SET,,,,,1100, , ! 读取1100秒中分析结果PLNSOL, TEMP,, 0 ! 显示1100秒钟后焊接件的温度分布SET,,,,,2000, , ! 读取2000秒中分析结果PLNSOL, TEMP,, 0 ! 显示2000秒钟后焊接件的温度分布/POST26 ! 进入时间历程后处理器NSOL,2,4727,TEMP,, TEMP_2STORE,MERGENSOL,3,4752,TEMP,,TEMP_3STORE,MERGENSOL,4,4808,TEMP,,TEMP_4STORE,MERGENSOL,5,4833,TEMP,,TEMP_5STORE,MERGENSOL,6,4883,TEMP,,TEMP_6STORE,MERGENSOL,7,4908,TEMP,,TEMP_7STORE,MERGENSOL,8,5088,TEMP,,TEMP_8STORE,MERGENSOL,9,5308,TEMP,, TEMP_9STORE,MERGE ! 定义焊接件某些位置8个节点的时间温度变量/AXLAB,X,TIME/AXLAB,Y,TEMPERATURE ! 更改坐标轴标识/XRANGE,0,2000 ! 设定横坐标轴范围PLVAR,2,3,4,5,6,7,8,9, ! 绘制8节点温度随时间的变化曲线温度结果显示1秒时:100秒时:1000秒时:1001秒时:1100秒时:2000秒时:关键点温度变化曲线关键点位置分布:关键点与曲线对应情况:NSOL,2,4727,TEMP,,TEMP_2NSOL,3,4752,TEMP,,TEMP_3NSOL,4,4808,TEMP,,TEMP_4NSOL,5,4833,TEMP,,TEMP_5NSOL,6,4883,TEMP,,TEMP_6NSOL,7,4908,TEMP,,TEMP_7NSOL,8,5088,TEMP,,TEMP_8NSOL,9,5308,TEMP,,TEMP_9关键点温度变化曲线:从该图中可以明显看到:离焊接热影响区域距离较远的关键点温升较小,距离较近的关键点温升较大。
单元生死法的使用收藏到手机转发评论2006-06-17 23:04 单元生死法的使用在大多数静态和非线形瞬态分析小,都可以使用单元死活行为,与其他分析一样,分析过程包括建摸、加载并求解和查看结果3 个主要步骤。
1.建立模型在PREP冲创建所有单元,包括那些在开始死掉”在以后的荷载少中被激活的单元。
不能在求解过程中创建新的单元。
2.加载和求解(1) 指定分析类型。
(2) 定义第—个荷载步。
在结构分析中应激活大变形效应:•命令:NLGEOM,ON GUI:mainnMenu->preprocessor->Loads->Analysis OptionsMain Menu->Solution->Sol'n ControlsMain Menu->Solution->AnalysisOptions 使用单元生死选项叫,应设置Newton-Raphson 选项:命令:NROPT,Option,—,AdptkyGUI:Main Menu->Preprocessor->Loads->AnalysisOptionsMain Menu->Solution->Analysis Options 提示:打开自适应下降因子的全牛顿-拉普森选项通常会产生更好的结果。
杀死所有要在后续荷载步“生”激(活)的单元:命令:EKILL,ELEMGUI:main Menu->Preprocessor->Loads->Other->Kill ElementsMain Menu->Solution->Other->Kill Elements 重新定义刚度缩减因子:•命令:ESTIF,KMULTGUI:Main Menu->Preprocessor->Loads->Other->SfiffnessMultMain Menu->Solution->Other->StiffnessMult 注童:不与任何“生”的单元相连的结点将可能“漂移”,为了减少求解的方程数和避免病态条件,需要约束死的自由度。
单元生死算例(ANSYS)
土木工程中经常需要对施工过程进行模拟。
很多复杂工程构件的最不利受力状态往往未必是在结构完工以后,而是在结构施工过程中。
由于施工中的结构是一个时变系统,如何进行准确的模拟是一个具有一定难度的问题。
本例子将利用ANSYS提供的单元"生死"功能来进行一个门式框架的施工模拟
施工分为三步
1: 建立立柱和临时支撑
2: 安装横梁
3: 去掉临时支撑
知识要点
(1) 单元激活和杀死
(1) 首先定义以下变量
SECTWIDTH=300 !构件截面宽度300mm
SECTHEIGHT=600 !构件截面高度600mm
SECTAREA=SECTWIDTH*SECTHEIGHT !截面面积
SECTIYY=SECTWIDTH**3*SECTHEIGHT/12. !截面Y轴惯性矩
SECTIZZ=SECTWIDTH*SECTHEIGHT**3/12. !截面Z轴惯性矩
SPAN=24000 !跨度24m
COLUMNHEIGHT=8000 !柱子高度8m
SLOP=3000 !顶部斜坡3m
(2) 进行施工模拟首先要建立整个结构的模型,然后逐个控制模型中部分构件的"生"或"死"来模拟结构的施工。
首先选择单元,为简单起见,选用比较简单的单元(空间4号梁单元Beam 4),在ANSYS主菜单Preprocessor->Element Type->Add/Edit/Delete,添加单元Beam4
(3) 在ANSYS主菜单Preprocessor->Real Constants->Add/Edit/Delete中添加属于Beam 4单元的截面信息如下图
(4) 在ANSYS主菜单Materials Props->Material Models中添加混凝土材料属性:Structural->Linear->Elastic->Isotropic,输入弹性模量为30E3,泊松比为0.2,Structural->Density,输入密度为2500E-12
(5) 下面建立结构模型,首先建立关键点信息,在ANSYS主菜单Preprocessor->Modeling->Create->Keypoints->In Active CS,依次输入以下关键点:
关键点编号 X坐标 Y坐标 Z坐标
(6) 选择ANSYS主菜单
Preprocessor->Modeling->Create->Lines->Lines->Straight Line,依次连接关键点1-4(左立柱),2-6(临时支撑),3-5(右立柱),4-6(左横梁--,5-6(右横梁),得到结构模型如图
(7) 下面进行单元网格划分,进入ANSYS主菜单Preprocessor->Meshing->Size Cntrls->ManualSize->Lines->All Lines,设定NDIV no. of element division 为1,即所有的直线只划分为一个单元。
(8) 进入ANSYS主菜单Preprocessor->Meshing->Mesh->Lines,对所有直线划分单元
(9) 至此完成所有的建模操作,可以在ANSYS窗口顶部菜单
PlotCtrls->Style->Size and Shape,将Display of element设置为ON,得到结构如图
(10) 下面开始给结构添加边界条件。
首先进入ANSYS主菜单Solution->Define Loads->Apply->Structural->Displacement->On Keypoints,选择关键点1、2、3,选择位移约束为ALL DOF。
(11) 下面添加重力荷载,进入ANSYS主菜单Solution->Define
Loads->Apply->Structural->Inertia->Gravity->Global,设定加速度为延Y
轴9.8E3
(12) 进入ANSYS主菜单Solution->Analysis Type->New Analysis,选择分析类型为Static,进入ANSYS主菜单Solution->Analysis Type->Sol'n Controls,首先在基本分析选项(Basic)里面设定分析类型为大位移分析(Large displacement analysis),分析预期荷载子步数为3,最小子步数为1。
接着进入Nonlinear页面,选择Set convergence criteria按钮,进入收敛标准设置窗口,在Nonlinear convergence Criteria窗口中点击Edit按钮,设置收敛标准为力(Force)的2范数(L2 Norm)标准,误差容限为0.001。
(13) 下面进行施工模拟。
我们前面提过,在施工模拟的第一步,我们施工好两个立柱和中间支撑,还没有施工横梁。
所以在第一步分析中我们要"杀死"两个横梁单元。
在ANSYS主菜单Solution->Load Step Opts->Other->Birth &
Death->Kill Elments,点击两个横梁单元,将它们杀死。
(14) 下面进行第一步求解,进入ANSYS主菜单Soluion->Solve->Current LS,求解当前荷载步
(15) 选择ANSYS顶部菜单Select->Entities,设定选取单元的方式为选取所有"活着" 的单元,进入ANSYS主菜单General Postproc->Plot Results->Deformed Shape,得到目前单元的变形如图。
(16) 下面开始施工横梁。
进入ANSYS主菜单Solution->Analysis
Type->Restart。
继续上一步计算
(17) 在ANSYS窗口顶部菜单Select->Everything,选择所有单元。
在ANSYS主
菜单Solution->Load Step Opts->Other->Birth & Death->Active Elements,点击两个横梁单元,将其"激活"
(18) 下面进行第二步求解,进入ANSYS主菜单Soluion->Solve->Current LS,求解当前荷载步
(19) 进入ANSYS主菜单General Postproc->Plot Results->Deformed Shape,得到当前单元的变形如图。
(20) 最后一步我们要拆去中间支撑。
进入ANSYS主菜单Solution->Analysis Type->Restart。
继续上一步计算
(21) 在ANSYS主菜单Solution->Load Step Opts->Other->Birth & Death->Kill Elements,点击中间临时支柱,将其"杀死"
(22) 下面进行第三步求解,进入ANSYS主菜单Solution->Solve->Current LS,求解当前荷载步
(23) 选择ANSYS顶部菜单Select->Entities,设定选取单元的方式为选取所有"活着" 的单元,进入ANSYS主菜单General Postproc->Plot Results->Deformed Shape,得到目前单元的变形如图。
此时得到结构的最大变形为91.437mm
(24) 如果不考虑施工过程,则最大变形将有所不同,如图所示。