ansys平面應(yīng)力和平面應(yīng)變問(wèn)題接觸分析有限元模型裝配技術(shù)教學(xué)內(nèi)容

1、ansys平面應(yīng)力和平面應(yīng)變問(wèn)題:如果能將三維問(wèn)題簡(jiǎn)化為二維問(wèn)題,將大大節(jié)約計(jì)算時(shí)間.對(duì)于平面應(yīng)力和平面應(yīng)變問(wèn)題就可以實(shí)現(xiàn)這種簡(jiǎn)化,本問(wèn)將介紹一下平面應(yīng)力和平 面應(yīng)變的概念.平面應(yīng)力：只在平面內(nèi)有應(yīng)力,與該面垂直方向的應(yīng)力可忽略,例如薄板拉壓?jiǎn)栴}.平面應(yīng)變：只在平面內(nèi)有應(yīng)變,與該面垂直方向的應(yīng)變可忽略,例如水壩側(cè)向水壓?jiǎn)栴}.具體說(shuō)來(lái)：平面應(yīng)力是指所有的應(yīng)力都在一個(gè)平面內(nèi),如果平面是OXY平面,那么只有正應(yīng)力ox cry,剪應(yīng)力X陀們都在一個(gè)平面內(nèi),沒有6%弋VNT zx平面應(yīng)變是指所有的應(yīng)變都在一個(gè)平面內(nèi),同樣如果平面是OXY平面,那么只有正應(yīng)變 £斗£ y和剪應(yīng)變 丫 x

2、y而沒有 £ ? y yz y zx舉例說(shuō)來(lái)：平面應(yīng)變問(wèn)題比方壓力管道、 水壩等,這類彈性體是具有很長(zhǎng)的縱向軸 的柱形物體,橫截面大小和形狀沿軸線長(zhǎng)度不變；作用外力與縱向軸垂 直,并且沿長(zhǎng)度不變；柱體的兩端受固定約束.平面應(yīng)力問(wèn)題討論的彈性體為薄板,薄壁厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于結(jié)構(gòu)另外兩個(gè)方向的尺度.薄板的中面為平面,其所受外力,包括體力均平行于中面面 內(nèi),并沿厚度方向不變.而且薄板的兩個(gè)外表不受外力作用在ANSYS有限元分析中,設(shè)置平面應(yīng)變和應(yīng)力的命令流方法有兩種形 式：A.ET,1,PLANE2,2 !定義單元類型和屬性,設(shè)定平面應(yīng)變問(wèn)題keyopt(3) =2B.ET,1,PLANE2 !

3、定義單元類型KEYOPT,1,3,2 !設(shè)定平面應(yīng)變問(wèn)題 keyopt(3) = 2KEYOPT,1,5,0KEYOPT,1,6,0ANSYS接觸分析：Is匡ik有限元 nZDFEA.CDM剛性目標(biāo)面-導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)1、缺省時(shí),程序自動(dòng)約束剛性目標(biāo)面.也就是說(shuō),自動(dòng)地將目標(biāo)的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)定為零2、要模擬剛性目標(biāo)的更復(fù)雜行為,可以創(chuàng)立一個(gè)特殊的單節(jié)點(diǎn)目標(biāo)單元,稱為導(dǎo)向節(jié)點(diǎn).該單元通過(guò)具有相同的實(shí)常數(shù)屬性與目標(biāo)面聯(lián)系起來(lái).比方：*set,_npilot,1000n, _npilot, x, y, ztype, tidmat, cidreal, cidtshape, piloen, , _npilot(e

4、,_npolit)eshape3、對(duì)于整個(gè)剛性面,導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)起手柄的作用.可以對(duì)導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)指定非零的位移、轉(zhuǎn)動(dòng)、力和 /或力矩模擬目標(biāo)面的剛體運(yùn)動(dòng).注意如果存在導(dǎo)向節(jié)點(diǎn),程序?qū)⒉蛔詣?dòng)約束剛性面.4、剛性目標(biāo)面可以與導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái),導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)限制目標(biāo)面的運(yùn)動(dòng).可以在導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)上為整個(gè)目標(biāo)面確定力,位移和/或轉(zhuǎn)動(dòng).可 以認(rèn)為導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)是整個(gè)剛性面的手柄.5、如果定義一個(gè)導(dǎo)向節(jié)點(diǎn),ANSYS僅在導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)上檢驗(yàn)邊界條件而 忽略目標(biāo)面上其它節(jié)點(diǎn)的約束.6、導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)劃分網(wǎng)格生成,或通過(guò)采用和目標(biāo)單元相同的單元屬性直接生成.ANYS有限元模型裝配技術(shù)>ANSYS提供專門的菜單系統(tǒng)進(jìn)行模型

5、的合并裝配過(guò)程:1、寫出各零部件模型.Command(s): CDWRITEGUI: Main Menu> PreprocessorArchive Model> Write2、讀入各種零部件模型.Command(s): CDREADGUI: Main Menu> PreprocessorArchive Model> Read 3、模型位置的調(diào)整：可以采用 Move、Reflect等操作,但最好的操作就是坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換.Command(s): KTRAN LTRAN ATRAN VTRANGUI: Main Menu> Preprocessor> Modeling

6、> Move/Modify> Transfer Coord>4、創(chuàng)立各零部件之間的裝配關(guān)系：固連、滑移等,可以采用ANSYS的接觸裝配、MPC、自由度耦合和約束方程等.> >模型歸檔-寫出對(duì)于多模型的合并操作,為保存所有模型信息,利用 Write命令時(shí), Data to Archive 選項(xiàng)設(shè)為 COMB Associated DB and SOLID(1 file),并且 Solid Model Format選項(xiàng)設(shè)置為ANSYS Neutral File ,文件名可以自己擬 定.> >模型歸檔-讀入對(duì)于多模型的合并操作,讀入歸檔模型時(shí),必須與歸檔寫出時(shí)的操 作和設(shè)置完全對(duì)應(yīng).> >模型合并裝配-坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換當(dāng)多個(gè)模型導(dǎo)入后,需要將各歸檔讀入模型放置到相互裝配的位置上.如果各模型在創(chuàng)立時(shí)剛好都在裝配位置上,那么不需要進(jìn)行零部件 模型的位置變換就可以直接進(jìn)行合并處理.但是,不同零部件一般都在 各自的坐標(biāo)系進(jìn)行創(chuàng)立,這些坐標(biāo)系對(duì)于裝配模型來(lái)說(shuō)都是零部件的局 部坐標(biāo)系,必須將這些零部件根據(jù)其本身的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到裝配位置上.最有效的方式是采用ANSYS坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換功能進(jìn)行操作.> >多模型的合并裝配多模型的合并之后,就創(chuàng)立個(gè)零部件之間的轉(zhuǎn)配關(guān)系,這個(gè)可以利用