单元生死法
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移动热源法+生死单元法摘要:一、移动热源法的简介1.移动热源法的定义2.移动热源法的基本原理二、生死单元法的简介1.生死单元法的定义2.生死单元法的基本原理三、移动热源法与生死单元法的结合1.结合方法2.结合原理3.结合优势四、应用案例1.案例一2.案例二3.案例三五、总结1.移动热源法与生死单元法结合的意义2.未来发展方向正文:移动热源法是一种利用热源移动产生热传导的方法,通过改变热源的位置和速度,实现对物体内部温度的调控。
生死单元法是一种基于计算机模拟的方法,通过模拟生物体的生死过程,分析生物体的存活状态。
本文将对这两种方法进行简要介绍,并探讨它们的结合方法、原理和优势,以及应用案例。
一、移动热源法的简介移动热源法,顾名思义,是一种利用热源移动产生热传导的方法。
在这个过程中,热源可以是任何可以产生热的物体,如电热丝、红外线灯等。
通过改变热源的位置和速度,可以实现对物体内部温度的调控。
这种方法的优点在于操作简便、效果显著,可以广泛应用于材料科学、生物医学等领域。
二、生死单元法的简介生死单元法是一种基于计算机模拟的方法,通过模拟生物体的生死过程,分析生物体的存活状态。
生死单元法的核心思想是将生物体划分为若干个单元,每个单元的状态只有生和死两种,根据一定的规则进行演化。
通过模拟生物体单元的生死过程,可以预测生物体的整体行为。
这种方法具有高效、低成本的优点,可以应用于生态系统、生物进化等领域。
三、移动热源法与生死单元法的结合移动热源法与生死单元法的结合,可以充分发挥两者的优势,实现更高效、更准确的分析和预测。
结合方法主要是将移动热源法应用于生死单元法的计算过程中,通过改变热源的状态来模拟生物体的生死过程。
结合原理主要是利用热传导的规律,将生物体的生死过程转化为热传导问题进行求解。
结合优势在于可以降低计算复杂度,提高计算效率,同时保持较高的准确性。
四、应用案例本文将介绍三个应用案例,分别是移动热源法与生死单元法在材料科学、生物医学和生态系统领域的应用。
移动热源法+生死单元法摘要:一、引言二、移动热源法1.定义与原理2.应用领域与实例三、生死单元法1.定义与原理2.应用领域与实例四、两种方法的优缺点比较五、结论正文:一、引言在科学研究和工程技术中,热传导问题是一个重要的研究领域。
为了更好地理解和解决这类问题,人们提出了许多不同的数值计算方法。
本文将介绍两种常用的数值计算方法:移动热源法和生死单元法。
二、移动热源法1.定义与原理移动热源法是一种基于有限元方法的热传导问题数值解法。
其基本思想是将热源进行移动,从而在计算过程中逐步逼近真实的热传导过程。
这种方法的主要优点是计算速度快,适用于各种复杂的几何形状和物理条件。
2.应用领域与实例移动热源法广泛应用于航空航天、建筑工程、机械制造等领域。
例如,在航空航天领域,该方法可以用于分析飞机发动机的热传导性能,以确保其在各种飞行条件下都能正常工作。
三、生死单元法1.定义与原理生死单元法是一种基于有限体积法的热传导问题数值解法。
其基本思想是将计算域内的每个单元分为生死两个部分,根据温度分布的特点进行适当的切换,从而实现对热传导过程的数值模拟。
这种方法的主要优点是对于复杂的热传导问题,具有较好的数值稳定性和收敛性。
2.应用领域与实例生死单元法广泛应用于能源工程、化工、材料科学等领域。
例如,在能源工程领域,该方法可以用于分析核电站反应堆的热传导性能,以确保其在各种运行条件下都能保持安全。
四、两种方法的优缺点比较移动热源法和生死单元法各有优缺点。
移动热源法计算速度快,适用于各种复杂的几何形状和物理条件,但数值稳定性和收敛性相对较差;生死单元法对复杂的热传导问题具有较好的数值稳定性和收敛性,但计算速度相对较慢。
因此,在实际应用中,需要根据具体问题和需求选择合适的方法。
五、结论移动热源法和生死单元法都是热传导问题数值解的重要方法。
ANSYS生死单元的总结参考了ANS YS的he lp文件,ANSYS的培训文件,崔家春关于生死单元的总结,还有很多不足,欢迎大家补充,以及提出错误---钢构-明科总结在ANSYS中,单元的生死功能被称为单元非线性,是指一些单元在状态改变时表现出的刚度突变行为。
1)单元生死的原理:1. 在ANSYS中,单元的生死功能是通过修改单元刚度的方式实现的。
单元被“杀死”时, 它不是从刚度矩阵删除了, 而是它的刚度降为一个低值。
杀死的单元的刚度乘以一个极小的减缩系数(缺省为1e-6)。
为了防止矩阵奇异, 该刚度不设置为0。
2. 与杀死的单元有关的单元载荷矢量(如压力、温度)是零输出3. 对于杀死的单元, 质量、阻尼和应力刚度矩阵设置为0。
4. 单元一被杀死, 单元应力和应变就被重置为05. 因为杀死的单元没有被删除, 所以刚度矩阵尺寸总是保持着1. 与之相似,当单元“活”的时候,也是通过修改刚度系数的方式实现的。
所有的单元,包括开始被杀死的, 在求解前必须存在,这是因为在分析过程中刚度矩阵的尺寸不能改变, 所以,被激活的单元在建模时就必须建立,否则无法实现杀死与激活。
2. 当单元被重新激活时,它的刚度、质量与荷载等参数被返回到真实状态。
3. 当大变形效应打开时(NLGEOM,ON),为了与当前的节点位置相适应,单元被激活后,其形状会被改变(拉长或压短)。
当不使用大变形效应时,单元将在原始位置被激活。
4. 当单元“激活”后, 它们没有任何应变历史记录,它们通过生和死操作被“退火”,生的时候所有应力和所有应变等于零。
2) 单元生死求解过程:1 建模,对将要进行杀死或激活的单元进行分组。
这点非常重要,将会影响后续工作的效率。
2 定义第一个荷载步。
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。
这是我以前发在SimWe仿真论坛上的一个总结,今天看到此标题转载过来,供大家参考。
参考了ANSYS的help文件,ANSYS的培训文件,崔家春关于生死单元的总结,还有很多不足,欢迎大家补充,以及提出错误---钢构-明科总结在ANSYS中,单元的生死功能被称为单元非线性,是指一些单元在状态改变时表现出的刚度突变行为。
1)单元生死的原理:1.在ANSYS中,单元的生死功能是通过修改单元刚度的方式实现的。
单元被“杀死”时,它不是从刚度矩阵删除了,而是它的刚度降为一个低值。
杀死的单元的刚度乘以一个极小的减缩系数(缺省为1e-6)。
为了防止矩阵奇异,该刚度不设置为0。
2.与杀死的单元有关的单元载荷矢量(如压力、温度)是零输出3.对于杀死的单元,质量、阻尼和应力刚度矩阵设置为0。
4.单元一被杀死,单元应力和应变就被重置为05.因为杀死的单元没有被删除,所以刚度矩阵尺寸总是保持着1.与之相似,当单元“活”的时候,也是通过修改刚度系数的方式实现的。
所有的单元,包括开始被杀死的,在求解前必须存在,这是因为在分析过程中刚度矩阵的尺寸不能改变,所以,被激活的单元在建模时就必须建立,否则无法实现杀死与激活。
2.当单元被重新激活时,它的刚度、质量与荷载等参数被返回到真实状态。
3.当大变形效应打开时(NLGEOM,ON),为了与当前的节点位置相适应,单元被激活后,其形状会被改变(拉长或压短)。
当不使用大变形效应时,单元将在原始位置被激活。
4.当单元“激活”后,它们没有任何应变历史记录,它们通过生和死操作被“退火”,生的时候所有应力和所有应变等于零。
2)单元生死求解过程:1 建模,对将要进行杀死或激活的单元进行分组。
这点非常重要,将会影响后续工作的效率。
2定义第一个荷载步。
在第一个荷载步中,必须选择分析类型和适当的分析选项。
通常情况下,应该打开大应变效应,而且当要使用单元死活行为时,必须在第一个荷载步中明确设置Newton-Raphson选项。
生死单元法应用的主要领域一、生命科学生死单元法在生命科学领域中有着广泛的应用。
它可以帮助科学家们更好地理解生物体生命周期中各个阶段的特征和规律,包括生长、繁殖、衰老和死亡等。
通过生死单元法,科学家们可以研究生物体内部各种生理过程和生化反应的规律,以及外部环境因素对生物体的影响。
这些研究有助于人们更好地了解生命的本质和机制,为医学、农业、生态学等领域提供重要的基础数据和理论支持。
二、医学研究在医学研究中,生死单元法也具有重要的作用。
医学研究人员可以利用生死单元法来研究人类疾病的发病机制、病理过程以及治疗方法。
例如,通过观察和分析细胞在不同生理条件下的生长和死亡过程,医学研究人员可以研究肿瘤细胞的恶性转化和转移机制,并探索有效的治疗方法和药物。
此外,生死单元法还可以用于研究神经系统、免疫系统等重要生理系统的结构和功能,为临床医学提供重要的理论支持和实践指导。
三、流行病学流行病学是研究人群中疾病分布和影响因素的学科,而生死单元法在该领域中也扮演着重要的角色。
通过生死单元法,流行病学家可以分析和预测疾病在时间和空间上的变化趋势和影响因素,从而制定有效的防控措施和治疗方案。
例如,通过分析不同地区和不同人群中肿瘤患者的生存率和生活质量,流行病学家可以了解肿瘤的流行病学特征和影响因素,为制定更加精准的肿瘤防控策略提供科学依据。
四、公共卫生公共卫生是指通过有组织的社区努力来预防疾病、延长寿命并促进健康和提高效益的科学和艺术。
生死单元法在公共卫生领域中的应用主要体现在疾病预防和控制方面。
例如,通过分析和监测人口的死亡原因和死亡模式,公共卫生工作者可以了解和评估社区居民的健康状况和健康问题,从而制定有针对性的健康促进和教育计划。
此外,生死单元法还可以用于评估和监测各种公共卫生干预措施的效果和质量,为改进和完善公共卫生服务提供科学依据。
五、社会科学生死单元法在社会科学领域中的应用也日益受到关注。
例如,在社会学中,生死单元法可以用于研究社会结构和变迁中的生命过程。
生死单元法是一个哲学概念,涉及到生与死的关系,生命存在的本质,以及人的意义和目的等深层次的问题。
在回答这个问题之前,需要先明确一下问题的具体含义,以及相关背景和语境。
首先,生死单元法指的是将生命视为一个不可分割的整体,认为生命的过程和意义是由一系列相互关联的生死单元所构成的。
这种观点强调生命的连续性和整体性,认为生命是一个不断变化、不断发展的过程,其中每个阶段都有其特定的意义和价值。
从哲学角度来看,生死单元法的提出是为了解决一些关于生命本质的问题。
例如,生命的意义和目的是什么?生命的价值是什么?这些问题涉及到人类存在的意义和目的,以及生命的本质和价值。
生死单元法认为生命是一个整体,其中每个阶段都是一个生死单元,每个生死单元都有其特定的意义和价值。
因此,我们应该尊重生命的整体性,关注生命的每一个阶段,而不是仅仅关注某个特定的方面。
在现实生活中,生死单元法也有着广泛的应用。
例如,在医疗领域中,医生会关注患者的生命过程,从生到死、从死到生的一系列生死单元中寻找最佳的治疗方案。
在教育领域中,教师也会关注学生的成长过程,从出生到成熟、从成熟到衰老的一系列生死单元中寻找最佳的教育方式。
此外,在人际关系中,我们也需要尊重对方的生命过程,关注彼此之间的生死单元,建立良好的人际关系。
总之,生死单元法是一种哲学观点和方法论,它强调生命的整体性和连续性,认为每个生命阶段都有其特定的意义和价值。
在现实生活中,我们应该尊重生命的整体性,关注生命的每一个阶段,建立良好的人际关系。
同时,我们也需要反思自己的生命过程和价值观,寻找自己存在的意义和目的。
以上内容仅供参考,如果需要更多信息,建议咨询哲学方面的专家。
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300mmSECTHEIGHT=600 !构件截面高度600mmSECTAREA=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24mCOLUMNHEIGHT=8000 !柱子高度8mSLOP=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。
何为单元的生和死?生死单元法与分布建模法的区别在于:生死单元法可以记录前一施工步结构的变形状态,内力,位移,并可将前一施工步中的变形、内力应用于后一施工步;而分布建模法就相当于将结构的每一施工步都从头开始搭建,不能记录前一步的变形,与实际情况不相符合。
如果模型中加入(或删除)材料,模型中相应的单元就“存在”(或消亡)。
单元生死选项就用于在这种情况下杀死或重新激活选择的单元。
(可用的单元类型在表6-1中列出。
)本选项主要用于钻孔(如开矿和挖通道等),建筑物施工过程(如桥的建筑过程),顺序组装(如分层的计算机芯片组装)和另外一些用户可以根据单元位置来方便的激活和不激活它们的一些应用中。
单元生死功能只适用于AN SYS/Multiphysics,ANSYS/Mechanical和ANSYS/Structural产品。
Table 6-1 Elements with birth and death capabilityLINK1 SURF19 SHELL41 SOLID64 PLANE83 SHELL1 43PLANE2 PIPE20 PLANE42 SOLID65 SOLID87 SURF1 51BEAM3 MASS21 SHELL43 PLANE67 SOLID90 SURF 152BEAM4 SURF22 BEAM44 LINK68 SOLID92 SURF153 SOLID5 BEAM23 SOLID45 SOLID69 SHELL93 SURF154LINK8 BEAM24 PLANE53 SOLID70 SOLID95 SHELL1 57LINK10 PLANE25 BEAM54 MASS71 SOLID96 TARGE 169LINK11 MATRIX27 PLANE55 SOLID72 SOLID97 TAR GE170PLANE13 LINK31 SHELL57 SOLID73 SOLID98 CONT A171COMBIN14 LINK32 PIPE59 PLANE75 SHELL99 CONT A172PIPE16 LINK33 PIPE60 PLANE77 PLANE121 CONTA 173PIPE17 LINK34 SOLID62 PLANE78 SOLID122 CONT A174PIPE18 PLANE35 SHELL63 PLANE82 SOLID123在一些情况下,单元的生死状态可以根据ANSYS的计算数值决定,如温度,应力,应变等。
ABAQUS-单元生死-运用
编辑整理:
尊敬的读者朋友们:
这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(ABAQUS-单元生死-运用)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为ABAQUS-单元生死-运用的全部内容。
1.方法:
单元死用:
*model change,remove
数据行(单元号或单元集标签)
单元生用:
*model change,add
数据行(单元号或单元集标签)
说明:把要“杀掉”的部分先命名一个set,再在相应的step里remove 或者add 即可。
这里所谓的数据行就是单元集的名字。
2.自做简例:
大概模型如下图,具体的不详述,就是简单实现以下单元杀死而已,供大家参考使用:
①先在工具里面建立一个要杀死的单元集合,如本例想杀死的单元命名为Set-2,
如下图单元集合Set—2:
② 然后在模型-编辑关键字—添加:
*model change, remove
Set-2
如下图所示
③杀死删除单元后的计算结果,见下图
注:这里是添加到最后的,根据需要你可以添加到你想杀死单元的那个分析步之后。
至于标点符号和格式,可以查看关键字编写。
当然简单的方法是:比如这里的逗号
可以复制关键字文件里面的逗号,这样也少出错.
-—燕山大学车辆工程杨建 2012-12—18 编辑。
移动热源法+生死单元法
移动热源法和生死单元法是常用于热传导问题数值求解的两种方法。
移动热源法是一种迭代方法,通过将热源根据温度梯度进行移动,使得最终的温度分布逼近物体真实的温度分布。
在该方法中,首先根据已知的边界条件和初始温度分布,计算出当前温度场下的热通量分布。
然后,根据热通量分布确定热源的位置,将热源移动到新的位置,并根据移动后的热源位置重新计算温度分布。
通过多次迭代,最终可以得到趋于稳定的温度分布。
生死单元法是一种基于有限元法的数值求解方法,用于处理热传导问题中的相变现象。
在该方法中,将相变材料和普通材料分别离散为不同的单元,并根据相变材料表面的热通量和相变材料的性质参数,来确定相变材料内部的温度分布。
通过对各个单元的温度进行求解和更新,最终可以得到整个物体的温度分布。
这两种方法在求解热传导问题时都具有一定的优点和适用范围。
移动热源法主要适用于热源位置不明确或者需要移动的情况,可以通过迭代方法逐步逼近真实的温度分布;而生死单元法主要适用于处理相变材料的温度分布,可以将相变过程纳入数值求解过程中。
何为单元的生和死?生死单元法与分布建模法的区别在于:生死单元法可以记录前一施工步结构的变形状态,内力,位移,并可将前一施工步中的变形、内力应用于后一施工步;而分布建模法就相当于将结构的每一施工步都从头开始搭建,不能记录前一步的变形,与实际情况不相符合。
如果模型中加入(或删除)材料,模型中相应的单元就“存在”(或消亡)。
单元生死选项就用于在这种情况下杀死或重新激活选择的单元。
(可用的单元类型在表6-1中列出。
)本选项主要用于钻孔(如开矿和挖通道等),建筑物施工过程(如桥的建筑过程),顺序组装(如分层的计算机芯片组装)和另外一些用户可以根据单元位置来方便的激活和不激活它们的一些应用中。
单元生死功能只适用于AN SYS/Multiphysics,ANSYS/Mechanical和ANSYS/Structural产品。
Table 6-1 Elements with birth and death capabilityLINK1 SURF19 SHELL41 SOLID64 PLANE83 SHELL1 43PLANE2 PIPE20 PLANE42 SOLID65 SOLID87 SURF1 51BEAM3 MASS21 SHELL43 PLANE67 SOLID90 SURF 152BEAM4 SURF22 BEAM44 LINK68 SOLID92 SURF153 SOLID5 BEAM23 SOLID45 SOLID69 SHELL93 SURF154LINK8 BEAM24 PLANE53 SOLID70 SOLID95 SHELL1 57LINK10 PLANE25 BEAM54 MASS71 SOLID96 TARGE 169LINK11 MATRIX27 PLANE55 SOLID72 SOLID97 TAR GE170PLANE13 LINK31 SHELL57 SOLID73 SOLID98 CONT A171COMBIN14 LINK32 PIPE59 PLANE75 SHELL99 CONT A172PIPE16 LINK33 PIPE60 PLANE77 PLANE121 CONTA 173PIPE17 LINK34 SOLID62 PLANE78 SOLID122 CONT A174PIPE18 PLANE35 SHELL63 PLANE82 SOLID123在一些情况下,单元的生死状态可以根据ANSYS的计算数值决定,如温度,应力,应变等。
可以用ETABLE命令(Main Menu>General Postproc>Element Table>Define Table)和ESEL命令(Utility Menu>Select>Entities)来确定选择的单元的相关数据,也可以改变单元的状态(溶和,固结,俘获等)。
本过程对于由相变引起的模型效应(如焊接过程中原不生效的熔融材料变为生效的模型体的一部分),失效扩展和另外一些分析过程中的单元变化是有效的。
单元生死是如何工作的?要激活“单元死”的效果,ANSYS程序并不是将“杀死”的单元从模型中删除,而是将其刚度(或传导,或其他分析特性)矩阵乘以一个很小的因子[ESTIF] 。
因子缺省值为1.0E-6,可以赋为其他数值(详见“施加载荷并求解”一章)。
死单元的单元载荷将为0,从而不对载荷向量生效(但仍然在单元载荷的列表中出现)。
同样,死单元的质量,阻尼,比热和其他类似效果也设为0值。
死单元的质量和能量将不包括在模型求解结果中。
单元的应变在“杀死”的同时也将设为0。
与上面的过程相似,如果单元“出生”,并不是将其加到模型中,而是重新激活它们。
用户必须在PREP7 中生成所有单元,包括后面要被激活的单元。
在求解器中不能生成新的单元。
要“加入”一个单元,先杀死它,然后在合适的载荷步中重新激活它。
当一个单元被重新激活时,其刚度,质量,单元载荷等将恢复其原始的数值。
重新激活的单元没有应变记录(也无热量存储等)。
但是,初应变以实参形式输入(如LINK1 单元)的不为单元生死选项所影响。
而且,除非是打开了大变形选项[NLGEOM,ON] ,一些单元类型将以它们以前的几何特性恢复(大变形效果有时用来得到合理的结果)。
单元在被激活后第一个求解过程中同样可以有热应变(等于a*(T-TREF)),如果其承受热量体载荷。
如何使用单元生死特性可以在大多数静态和非线性瞬态分析中使用单元生死,其基本过程与相应的分析过程是一致的。
对于其他分析来说,这一过程主要包括以下三步:建模施加载荷并求解查看结果修改基本分析步骤如下以包括单元生死特征:建模:在PREP7 中,生成所有单元,包括那些只有在以后载荷步中才激活的单元。
在PREP7外不能生成新的单元。
施加载荷并求解:在SOLUTION中完成以下操作:定义第一个载荷步:在第一个载荷步中,用户必须选择分析类型和所有的分析选项。
用下列方法指定分析类型:Command: ANTYPEGUI: Main Menu>Solution>-Analysis Type-New Analysis在结构分析中,大变形效果应打开。
用下列命令设置该选项:Command: NLGEOM,ONGUI: Main Menu>Solution>Analysis Options对于所有单元生死应用,在第一个载荷步中应设置牛顿-拉夫森选项,因为程序不能预知EKILL命令出现在后面的载荷步中。
用下列命令完成该操作:Command: NROPTGUI: Main Menu>Solution>Analysis Options杀死[EKILL] 所有要加入到后续载荷步中的单元,用下列命令:Command: EKILLGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Other>Kill Elements单元在载荷步的第一个子步被杀死(或激活),然后在整个载荷步中保持该状态。
要注意保证使用缺省的矩阵缩减因子不会引起一些问题。
有些情况下要考虑用严格的缩减因子。
用下列方法指定缩减因子数值:Command: ESTIFGUI: Main Menu>Solution>Other>StiffnessMult不与任何激活的单元相连的结点将“漂移”,或具有浮动的自由度数值。
在一些情况下,用户可能想约束不被激活的自由度[D,CP等] 以减少要求解的方程的数目,并防止出现位置错误。
约束非激活自由度,在重新激活的单元要有特定的(或温度等)时很有影响,因为在重新激活单元时要删除这些人为的约束。
同时要删除非激活自由度的结点载荷(也就是不与任意激活的单元相连的结点)。
同样,用户必须在重新激活在自由度上施加新的结点载荷。
下面是第一个载荷步中命令输入示例:!第一个载荷步TIME,... !设定时间值(静力分析选项)NLGEOM,ON !打开大位移效果NROPT,FULL !设定牛顿-拉夫森选项ESTIF,... !设定非缺省缩减因子(可选)ESEL,... !选择在本载荷步中将不激活的单元EKILL,... !不激活选择的单元ESEL,S,LIVE !选择所有活动单元NSLE,S !选择所有活动结点NSEL,INVE !选择所有非活动结点(不与活动单元相连的结点)D,ALL,ALL,0 !约束所有不活动的结点自由度(可选)NSEL,ALL !选择所有结点ESEL,ALL !选择所有单元D,... !施加合适的约束F,... !施加合适的活动结点自由度载荷SF,... !施加合适的单元载荷BF,... !施加合适的体载荷SAVESOLVE请参阅TIME,NLGEOM,NROPT,ESTIF,ESEL,EKILL,NSLE,NSEL,D,F,SF和BF命令得到更详细的解释。
后继载荷步在后继载荷步中,用户可以随意杀死或重新激活单元。
象上面提到的,要正确的施加和删除约束和结点载荷。
用下列命令杀死单元:Command:EKILLGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Other>Kill Elements用下列命令重新激活单元:Command: EALIVEGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Other>Activate Elem !第二个(或后继)载荷步:TIME,...ESEL,...EKILL,... !杀死选择的单元ESEL,...EALIVE,... !重新激活选择的单元...FDELE,... !删除不活动自由度的结点载荷D,... !约束不活动自由度...F,... !在活动自由度上施加合适的结点载荷DDELE,... !删除重新激活的自由度上的约束SAVESOLVE请参阅TIME,ESEL,EKILL,EALIVE,FDELE,D,F和DDELE命令得到更详细的解释。
查看结果对于大多数部分来说,用户在对包含不激活或重新激活的单元操作时应按照标准的过程来做。
但是必须清楚的是,“杀死”的单元仍在模型中,尽管对刚度(传导)矩阵的贡献可以忽略。
因此,它们将包括在单元显示,输出列表等操作中。
例如,不激活的单元在结点结果平均(PLNSOL命令或Main Menu>General Postproc>Plot Results>Nodal Solu)时将“污染”结果。
整个不激活单元的输出应当被忽略,因为很多项带来的效果都很小。
建议在单元显示和其他后处理操作前用选择功能将不激活的单元选出选择集。
使用ANSYS结果控制单元生死在许多时候,用户并不清楚的知道杀死和重新激活单元的确切位置。
例如,用户要在热分析中“杀死”熔融的单元(在模型中移去溶化的材料),事先不会知道这些单元的位置;用户必须根据ANSYS计算出的温度确定这些单元。
当决定杀死或重新激活单元依靠ANSY S计算结果时(如温度,应力,应变等),用户可以使用命令识别并选择关键单元。
用下列方法识别关键单元:Command: ETABLEGUI: Main Menu>General Postproc>Element Table>Define Table 用下列方法选择关键单元:Command:ESELGUI: Utility Menu>Select>Entities然后用户可以杀死或重新激活选择的单元。
(也可以用ANSYS APDL 语言编写宏以完成这些操作。
)用下列方法杀死选择的单元:Command:EKILL,ALLGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Other>Kill Elements 用下列方法重新激活选择的单元:Command:EALIVE,ALLGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Other>Activate Elem 下面的例子是杀死总应变超过许用值的单元:/SOLU !进入求解器...... !标准的求解过程SOLVEFINISH!/POST1 !进入POST1SET,...ETABLE,STRAIN,EPTO,EQV !将总应变存入ETABLEESEL,S,ETAB,STRAIN,0.20 !选择所有总应变大于或等于0.20的单元FINISH!/SOLU !重新进入求解器ANTYPE,,RESTEKILL,ALL !杀死选择(超过允许值)的单元ESEL,ALL !读入所有单元...... !继续求解请参阅ETABLE,ESEL,ANTYPE和EKILL命令得到更详细的解释。